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1、信息科学与技术导论第信息科学与技术导论第二讲二讲第1页，本讲稿共74页2.1 2.1 科学及技术的定义科学及技术的定义2.2 2.2 信息科学技术概论信息科学技术概论第2页，本讲稿共74页问题的提出问题的提出n n什么是信息科学？n n什么是信息技术?n n它们在整个科学技术体系中处于什么地位?n n它们对国民经济的发展、社会文明、国家安全和进步有什么独特的作用？n n为什么要学习信息科学与技术?第3页，本讲稿共74页2.1 2.1 科学及技术的定义科学及技术的定义2.1.1 2.1.1 科学的定义与分类科学的定义与分类2.1.2 2.1.2 技术的定义与分类技术的定义与分类2.1.3 2.1
2、.3 科学与技术的关系科学与技术的关系2.1.4 2.1.4 科学技术的使命科学技术的使命2.1.5 2.1.5 信息技术信息技术-掀起新的科技革命浪潮掀起新的科技革命浪潮2.1.6 2.1.6 信息时代的表征性科学技术信息时代的表征性科学技术第4页，本讲稿共74页2.1.1 2.1.1 科学的定义与分类科学的定义与分类n n定义：定义：定义：定义：科学是人科学是人科学是人科学是人类创类创建的一种关于自然和社会（也包括建的一种关于自然和社会（也包括建的一种关于自然和社会（也包括建的一种关于自然和社会（也包括人人人人类类自身）的本自身）的本自身）的本自身）的本质质以及它以及它以及它以及它们们的运
3、的运的运的运动规动规律的开放性理律的开放性理律的开放性理律的开放性理论论知知知知识识体系。它体系。它体系。它体系。它经过长经过长期的社会期的社会期的社会期的社会实实践而被人践而被人践而被人践而被人们发现们发现、提、提、提、提炼炼和和和和抽象出来，又抽象出来，又抽象出来，又抽象出来，又经过长经过长期的社会期的社会期的社会期的社会实实践践践践检验检验而得到确立和更而得到确立和更而得到确立和更而得到确立和更新。新。新。新。n n分类：分类：分类：分类：自然科学自然科学自然科学自然科学门类门类（数理化、天文、地理和生物学等基（数理化、天文、地理和生物学等基（数理化、天文、地理和生物学等基（数理化、天文
4、、地理和生物学等基础础科学）和社会科学科学）和社会科学科学）和社会科学科学）和社会科学门类门类（文史哲政（文史哲政（文史哲政（文史哲政经经法等法等法等法等)。n n两个基本阶段：两个基本阶段：两个基本阶段：两个基本阶段：在在在在实实践践践践过过程有所程有所程有所程有所发现发现、在、在、在、在实实践践践践过过程中程中程中程中经经历严历严格的格的格的格的检验检验和确和确和确和确认认。第5页，本讲稿共74页2.1.22.1.2 技术的定义与分类技术的定义与分类n n定义：定义：定义：定义：技术，也叫工艺学，是人类创造的关于如何认技术，也叫工艺学，是人类创造的关于如何认技术，也叫工艺学，是人类创造的关
5、于如何认技术，也叫工艺学，是人类创造的关于如何认识自然和如何改造自然的工艺方法体系，它从实践过识自然和如何改造自然的工艺方法体系，它从实践过识自然和如何改造自然的工艺方法体系，它从实践过识自然和如何改造自然的工艺方法体系，它从实践过程中被人们总结出来，或在科学理论指导下被人们发程中被人们总结出来，或在科学理论指导下被人们发程中被人们总结出来，或在科学理论指导下被人们发程中被人们总结出来，或在科学理论指导下被人们发明出来，经过实践的检验而得到确认和应用。明出来，经过实践的检验而得到确认和应用。明出来，经过实践的检验而得到确认和应用。明出来，经过实践的检验而得到确认和应用。n n技术存在的形态：技
6、术存在的形态：技术存在的形态：技术存在的形态：一是抽象的方法、一是具体的方法。一是抽象的方法、一是具体的方法。一是抽象的方法、一是具体的方法。一是抽象的方法、一是具体的方法。抽象的方法只告诉人们应当怎么做，是一套操作程序，抽象的方法只告诉人们应当怎么做，是一套操作程序，抽象的方法只告诉人们应当怎么做，是一套操作程序，抽象的方法只告诉人们应当怎么做，是一套操作程序，称为技术方法，具体的方法则把一套造作程序固化成为称为技术方法，具体的方法则把一套造作程序固化成为称为技术方法，具体的方法则把一套造作程序固化成为称为技术方法，具体的方法则把一套造作程序固化成为一种实际操作的工具，成为技术工具。一软一硬
7、相辅相一种实际操作的工具，成为技术工具。一软一硬相辅相一种实际操作的工具，成为技术工具。一软一硬相辅相一种实际操作的工具，成为技术工具。一软一硬相辅相成的两种表现形态。成的两种表现形态。成的两种表现形态。成的两种表现形态。第6页，本讲稿共74页技术创造的两个阶段技术创造的两个阶段n n新技术的发明和新技术的检验。新技术的发明并不新技术的发明和新技术的检验。新技术的发明并不新技术的发明和新技术的检验。新技术的发明并不新技术的发明和新技术的检验。新技术的发明并不能保证经得起社会的检验，换言之并非人类的一切能保证经得起社会的检验，换言之并非人类的一切能保证经得起社会的检验，换言之并非人类的一切能保证
8、经得起社会的检验，换言之并非人类的一切新技术都具有同样的生命力。社会检验的标准是：新技术都具有同样的生命力。社会检验的标准是：新技术都具有同样的生命力。社会检验的标准是：新技术都具有同样的生命力。社会检验的标准是：新技术要符合当时的社会需求；同一问题不同的解新技术要符合当时的社会需求；同一问题不同的解新技术要符合当时的社会需求；同一问题不同的解新技术要符合当时的社会需求；同一问题不同的解决方案会表现出不同的性能（如性价比的高低）因决方案会表现出不同的性能（如性价比的高低）因决方案会表现出不同的性能（如性价比的高低）因决方案会表现出不同的性能（如性价比的高低）因此不同的方法就表现出不同的生命力。
9、与科学相比，此不同的方法就表现出不同的生命力。与科学相比，此不同的方法就表现出不同的生命力。与科学相比，此不同的方法就表现出不同的生命力。与科学相比，技术发展的技术发展的技术发展的技术发展的“需求牵引需求牵引需求牵引需求牵引”作用更加明显。作用更加明显。作用更加明显。作用更加明显。n n技术超前需求的例子技术超前需求的例子技术超前需求的例子技术超前需求的例子“铱星系统铱星系统铱星系统铱星系统”第7页，本讲稿共74页2.1.3 2.1.3 科学与技术的关系科学与技术的关系n n两者都是人们创造出来的关于某种问题的两者都是人们创造出来的关于某种问题的有用知识。技术方法是一种关于如何做事有用知识。技
10、术方法是一种关于如何做事（包括认识与实践）的知识，科学理论是（包括认识与实践）的知识，科学理论是关于对象的本质与运动规律的知识。科学关于对象的本质与运动规律的知识。科学理论回答理论回答“是什么是什么”的问题，技术方法则的问题，技术方法则回答回答“如何做如何做”的问题的问题第8页，本讲稿共74页生产工具生产工具劳动对象象劳动者者人的需求人的需求对象性质对象性质2.1.4 科学技术的使命科学技术的使命第9页，本讲稿共74页2.1.4 科学技术的使命（续科学技术的使命（续1）n n利用外部资源利用外部资源利用外部资源利用外部资源n n创造先进工具创造先进工具创造先进工具创造先进工具n n扩展人类能力
11、扩展人类能力扩展人类能力扩展人类能力体力体力能力能力智力智力能力能力体体质质古代:表征性科学技术为材料科学技术，其使命是利用物质资源创制质料工具（镰刀、斧头等）近代：表征性科学技术为能量科学技术，其使命是利用动力资源创制动力工具（火车汽车轮船飞机等）现代：表征性科学技术为信息科学技术，其使命是利用信息资源创制智能工具（综合利用物质、能量和信息三种资源制成的工具）第10页，本讲稿共74页人类能力三个基本方面人类能力三个基本方面n n体质能力：反映人的体制结构的合理性和强健性，体质能力：反映人的体制结构的合理性和强健性，体质能力：反映人的体制结构的合理性和强健性，体质能力：反映人的体制结构的合理性
12、和强健性，是人的全部能力的基础；是人的全部能力的基础；是人的全部能力的基础；是人的全部能力的基础；n n体力能力：反映人的力量的充沛性和持久性，它是以体力能力：反映人的力量的充沛性和持久性，它是以体力能力：反映人的力量的充沛性和持久性，它是以体力能力：反映人的力量的充沛性和持久性，它是以体质能力为基础的；体质能力为基础的；体质能力为基础的；体质能力为基础的；n n智力能力：反映人的思维和智慧的聪慧性和敏捷型，它智力能力：反映人的思维和智慧的聪慧性和敏捷型，它智力能力：反映人的思维和智慧的聪慧性和敏捷型，它智力能力：反映人的思维和智慧的聪慧性和敏捷型，它是以体质能力和体力能力为基础的。是以体质能
13、力和体力能力为基础的。是以体质能力和体力能力为基础的。是以体质能力和体力能力为基础的。第11页，本讲稿共74页科学技术发展与人类能力扩展科学技术发展与人类能力扩展n n材料科学技术材料科学技术材料科学技术材料科学技术-体质能力的扩展：体质能力的扩展：体质能力的扩展：体质能力的扩展：远远古到古到古到古到农业农业社会，社会，社会，社会，这这一一一一时时期人期人期人期人类类能力的能力的能力的能力的发发展主要是使用人力工具展主要是使用人力工具展主要是使用人力工具展主要是使用人力工具；n n能量科学技术能量科学技术能量科学技术能量科学技术-体力能力的扩展体力能力的扩展体力能力的扩展体力能力的扩展:181
14、81818世世世世纪纪60606060年代到年代到年代到年代到19191919世世世世纪纪70707070年代，机器大工年代，机器大工年代，机器大工年代，机器大工业时业时代代替了手工代代替了手工代代替了手工代代替了手工业业；n n信息科学技术信息科学技术信息科学技术信息科学技术-智力能力的扩展智力能力的扩展智力能力的扩展智力能力的扩展:20202020世世世世纪纪40404040年代至今，年代至今，年代至今，年代至今，计计算机、原子能和空算机、原子能和空算机、原子能和空算机、原子能和空间间技技技技术飞术飞速速速速发发展，并在展，并在展，并在展，并在电电子、能源、子、能源、子、能源、子、能源、材
15、料三大基本技材料三大基本技材料三大基本技材料三大基本技术领术领域展开，人域展开，人域展开，人域展开，人类类开始开始开始开始迈迈入信息社会。入信息社会。入信息社会。入信息社会。第12页，本讲稿共74页体质能力的扩展体质能力的扩展 p生物进化：人类自身生理器官功能分化和强化。第13页，本讲稿共74页p原始社会：p制造石器p使用火p原始农业、畜牧业 p。n n奴隶社会奴隶社会n n冶金技冶金技术术n n金属工具金属工具n n五谷的种植方法五谷的种植方法 n n。n n进进入入农业农业文明文明发发展展阶阶段段第14页，本讲稿共74页n n封建社会-农耕文化n n铁器铁器n n手工织布机手工织布机n n
16、“四大发明四大发明”n n思想家、军事家、政治家、科学家、艺思想家、军事家、政治家、科学家、艺术家和文学家术家和文学家n n。第15页，本讲稿共74页n n这这一一时时期人期人类类能力能力发发展的主要内容是体展的主要内容是体质质能力的增能力的增强强。n n主要通主要通过过利用外界物利用外界物质质材料制造和使用工具来材料制造和使用工具来扩扩展展人人类类自身的体自身的体质质能力。能力。n n人力工具人力工具n n靠人来靠人来驱动驱动n n也要靠人来也要靠人来驾驭驾驭n n但没有但没有动动力和智能力和智能n n只是一只是一类类静静态态的工具的工具第16页，本讲稿共74页体力能力的扩展体力能力的扩展
17、n n蒸汽机、电和内燃机是划时代的新的生产工具。n n人类生产方式从手工生产变成机器生产。n n从农业社会向工业社会的成功跨越。n n人类开始进入工业文明发展阶段。第17页，本讲稿共74页n n自然科学研究空前活跃 n n英国物理学家焦耳英国物理学家焦耳发现发现了了电电流通流通过导过导体体时产时产生生热热量的量的规规律，并律，并测测定了定了热热功当量；功当量；n n俄国化学家俄国化学家门门捷列夫捷列夫发现发现了化学元素周期律；了化学元素周期律；n n德国生理学家施万德国生理学家施万发现发现糖和淀粉都是生命糖和淀粉都是生命过过程程的的结结果，果，为为食品工食品工业业奠定了理奠定了理论论基基础础；
18、n n英国博物学家达英国博物学家达尔尔文出版了物种起源，提文出版了物种起源，提出了以自然出了以自然选择为选择为基基础础的的进进化学化学说说；n n。第18页，本讲稿共74页n n科学研究的新成果迅速转化为生产力，使社会生产得到了前所未科学研究的新成果迅速转化为生产力，使社会生产得到了前所未有的增长。有的增长。n n电动机、电灯、电话、电报、电焊、电钻电动机、电灯、电话、电报、电焊、电钻n n火车、轮船、汽车火车、轮船、汽车n n尿素、尼龙、橡胶、农药、除草剂尿素、尼龙、橡胶、农药、除草剂n n各种药品各种药品 n n 第19页，本讲稿共74页n n动力工具n n不再需要人力不再需要人力驱动驱动
19、n n但但还还需要人来需要人来驾驭驾驭 n n具有了比人力工具高得多的具有了比人力工具高得多的劳动劳动生生产产率率n n与上一与上一时时期相比，人期相比，人类类不不仅仅增增强强了利用物了利用物质质材料制造工材料制造工具的能力，而且学会了利用各种新的能量具的能力，而且学会了利用各种新的能量动动力力资资源来帮源来帮助和替代人力助和替代人力劳动劳动，从而使得人，从而使得人类获类获得了更好的得了更好的认识认识世世界和改造世界的能力。界和改造世界的能力。第20页，本讲稿共74页智力能力的扩展智力能力的扩展n n2020世世纪纪4040年代至今，年代至今，计计算机、原子能和空算机、原子能和空间间科技科技飞
20、飞速速发发展，并在展，并在电电子、能源、材料三大基本技子、能源、材料三大基本技术领术领域展开，人域展开，人类类开始开始迈迈入信息社会。入信息社会。n n随着随着现现代信息技代信息技术术的开的开发发与广泛与广泛应应用，以信息技用，以信息技术术为为核心的高新技核心的高新技术产业术产业迅猛迅猛发发展起来。展起来。n n信息革命，使人信息革命，使人类类消消费费模式从物模式从物质质消消费费型型转转向信息消向信息消费费型，是从工型，是从工业业社会向信息社会的社会向信息社会的转变转变，人，人类进类进入了信息入了信息文明文明发发展展阶阶段。段。第21页，本讲稿共74页n n更先进的工具n n机器人n n专家系
21、统n n网络第22页，本讲稿共74页n n机器人n n19591959年德沃尔与美国发明家约瑟夫年德沃尔与美国发明家约瑟夫 英格伯格联手制造出第英格伯格联手制造出第一台工业机器人。一台工业机器人。n n麦卡锡在麦卡锡在19651965年推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别年推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。并定位积木的机器人系统。n n19781978年年UnimationUnimation公司推出通用工业机器人公司推出通用工业机器人PUMAPUMA，标志着工业，标志着工业机器人技术已经成熟。机器人技术已经成熟。n n19841984年英格伯格推出机器人年英格
22、伯格推出机器人HelpmateHelpmate，能在医院里为病人送饭、，能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。送药、送邮件。n n20022002年丹麦年丹麦iRobotiRobot公司推出了吸尘器机器人公司推出了吸尘器机器人RoombaRoomba，能避，能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。向充电座。n n20062006年年6 6月，微软公司推出月，微软公司推出Robotics StudioRobotics Studio。n n比尔比尔 盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。第23
23、页，本讲稿共74页n n专家系统n n19651965年，年，费费根根鲍鲍姆等人研制了世界上第一个姆等人研制了世界上第一个专专家系家系统统dendraldendral，可以推断化学分子，可以推断化学分子结结构。构。n n之后之后专专家系家系统统的理的理论论和技和技术术不断不断发发展，展，应应用渗用渗透到包括化学、数学、物理、生物、医学、透到包括化学、数学、物理、生物、医学、农农业业、气象、地、气象、地质质勘探、勘探、军军事、工程技事、工程技术术、法律、法律、商商业业、空、空间间技技术术、自、自动动控制、控制、计计算机算机设计设计和制和制造等众多造等众多领领域。域。第24页，本讲稿共74页n n
24、网络n n个人计算机n n数字通信网络n n“地球村”第25页，本讲稿共74页n n科技的发展造就了人类前所未有的征服和改造自然的巨大科技的发展造就了人类前所未有的征服和改造自然的巨大生产力。生产力。n n现代人类的能力得到了快速的发展。在体质和体力能力得现代人类的能力得到了快速的发展。在体质和体力能力得到进一步完善的同时，智力能力终于登上了历史舞台，开到进一步完善的同时，智力能力终于登上了历史舞台，开始成为人类能力发展的主要内容。始成为人类能力发展的主要内容。n n人类开始学会利用一种崭新的资源人类开始学会利用一种崭新的资源信息。信息。n n从两种资源（物质和能量）的开发和综合利用进步从两种
25、资源（物质和能量）的开发和综合利用进步到三种资源（物质、能量和信息）的开发和综合利到三种资源（物质、能量和信息）的开发和综合利用，标志着人类认识世界和改造世界能力的一个更用，标志着人类认识世界和改造世界能力的一个更加伟大的进步。加伟大的进步。第26页，本讲稿共74页利用外部资源，创制生产工具，扩展人的能力利用外部资源，创制生产工具，扩展人的能力物质物质 能量能量信息信息智能智能动力动力实体实体工具工具功能功能资源资源类型类型人类人类能力能力体力体力智力智力体质体质第27页，本讲稿共74页n n综合利用物质资源、能量资源和信息资源，可以制造综合利用物质资源、能量资源和信息资源，可以制造不仅具有动
26、力、而且具有智能的高级工具不仅具有动力、而且具有智能的高级工具 智能工智能工具：具：n n不需要人的驱动不需要人的驱动n n也不需要人的驾驭也不需要人的驾驭n n自主的类人机器自主的类人机器 n n综合扩展了人类的体质、体力和智力能力综合扩展了人类的体质、体力和智力能力 第28页，本讲稿共74页物质物质能量能量 信息：由相对直观到相对抽象信息：由相对直观到相对抽象古代古代近代近代现代现代材料科学技术材料科学技术能量科学技术能量科学技术信息科学技术信息科学技术人力工具人力工具动力工具动力工具智能工具智能工具农业文明农业文明 工业文明工业文明 信息文明信息文明 增强体质增强体质 扩展体力扩展体力
27、扩展智力扩展智力物质资源物质资源时代时代资源资源科技科技工具工具功能功能文明文明能量资源能量资源信息资源信息资源第29页，本讲稿共74页智力能力扩展的标志性成果智力能力扩展的标志性成果n n1945.7.161945.7.161945.7.161945.7.16第一第一第一第一颗颗原子原子原子原子弹试弹试爆成功；爆成功；爆成功；爆成功；n n1945194519451945年第一台年第一台年第一台年第一台电电子管子管子管子管计计算机在美国算机在美国算机在美国算机在美国问问世；世；世；世；n n1948194819481948年美国年美国年美国年美国贝尔实验贝尔实验室室室室发现发现晶体管，之后随
28、着大晶体管，之后随着大晶体管，之后随着大晶体管，之后随着大规规模模模模集成集成集成集成电电路的路的路的路的问问世使得世使得世使得世使得计计算机技算机技算机技算机技术术以惊人的速度以惊人的速度以惊人的速度以惊人的速度发发展，展，展，展，人人人人类进类进入了入了入了入了电脑时电脑时代。代。代。代。n n1957.10.41957.10.41957.10.41957.10.4日日日日苏联苏联成功成功成功成功发发射第一射第一射第一射第一颗颗人造地球人造地球人造地球人造地球卫卫星；星；星；星；n n1959195919591959年第一台工年第一台工年第一台工年第一台工业业机器人机器人机器人机器人问问世
29、；世；世；世；n n1976.71976.71976.71976.7美国阿波美国阿波美国阿波美国阿波罗罗号号号号飞飞船将人船将人船将人船将人类类送上月球；送上月球；送上月球；送上月球；n n。第30页，本讲稿共74页科学技术的拟人规律科学技术的拟人规律-看不见的手看不见的手 已有的已有的能力水平能力水平差距差距实践实践摸索过摸索过程程科学发科学发展展技术进技术进步步 更高的更高的能力要求能力要求 更高的更高的 生存生存 目标目标第31页，本讲稿共74页n n科学技术的发展方向确实跟随着人类能力扩展的需求亦步亦科学技术的发展方向确实跟随着人类能力扩展的需求亦步亦趋，贯彻始终，宏观上从来没有脱离这
30、个轨道。趋，贯彻始终，宏观上从来没有脱离这个轨道。n n外部资源外部资源 科学技术科学技术 先进工具先进工具 能力扩展。能力扩展。n n扩展体质能力的物质资源、材料科学技术和质料工具扩展体质能力的物质资源、材料科学技术和质料工具n n扩展体力能力的能量资源、能量科学技术和动力工具扩展体力能力的能量资源、能量科学技术和动力工具n n扩展智力能力的信息资源、信息科学技术和智能工具扩展智力能力的信息资源、信息科学技术和智能工具 n n正像人类能力的发展呈现出正像人类能力的发展呈现出“体质能力的发展最先起步，接着体质能力的发展最先起步，接着是体力能力的成长，然后是智力能力的发展是体力能力的成长，然后是
31、智力能力的发展”，科学技术的，科学技术的发展也是发展也是“材料科学技术最先起步，接着是能量科学技术成长，材料科学技术最先起步，接着是能量科学技术成长，然后是信息科学技术的发展然后是信息科学技术的发展”。第32页，本讲稿共74页n n这里的奥妙是什么？n n在人类的体质、体力和智力能力这三者之间，在人类的体质、体力和智力能力这三者之间，作为作为“万物之灵万物之灵”的的“灵性灵性”体现，智力能力体现，智力能力相对而言最为复杂最为高级，体质能力相对而相对而言最为复杂最为高级，体质能力相对而言较为简单较为基础，体力能力则介于二者之言较为简单较为基础，体力能力则介于二者之间；间；n n从利用资源制造工具
32、的发展过程来说，在物质从利用资源制造工具的发展过程来说，在物质资源、能量资源、信息资源之间，物质资源相资源、能量资源、信息资源之间，物质资源相对比较直观，信息资源相对比较抽象，能量资对比较直观，信息资源相对比较抽象，能量资源介于两者之间。源介于两者之间。第33页，本讲稿共74页2.1.5 2.1.5 信息技术信息技术-掀起新的科技革命掀起新的科技革命浪潮浪潮n n以信息技术为核心的高新技术产业迅猛发展，是人类正在进以信息技术为核心的高新技术产业迅猛发展，是人类正在进以信息技术为核心的高新技术产业迅猛发展，是人类正在进以信息技术为核心的高新技术产业迅猛发展，是人类正在进行的一场信息革命，它是有史
33、以来最伟大的一次科技革命，行的一场信息革命，它是有史以来最伟大的一次科技革命，行的一场信息革命，它是有史以来最伟大的一次科技革命，行的一场信息革命，它是有史以来最伟大的一次科技革命，这场革命导致人类从工业社会向信息化社会转变，是人类进这场革命导致人类从工业社会向信息化社会转变，是人类进这场革命导致人类从工业社会向信息化社会转变，是人类进这场革命导致人类从工业社会向信息化社会转变，是人类进入了信息文明发展阶段。信息技术是一门综合性很强的科技，入了信息文明发展阶段。信息技术是一门综合性很强的科技，入了信息文明发展阶段。信息技术是一门综合性很强的科技，入了信息文明发展阶段。信息技术是一门综合性很强的
34、科技，它集计算机、自动控制、激光、通信、光电子、光导和人工它集计算机、自动控制、激光、通信、光电子、光导和人工它集计算机、自动控制、激光、通信、光电子、光导和人工它集计算机、自动控制、激光、通信、光电子、光导和人工智能之大成，是高技术群的先导领域和当代新技术革命的核智能之大成，是高技术群的先导领域和当代新技术革命的核智能之大成，是高技术群的先导领域和当代新技术革命的核智能之大成，是高技术群的先导领域和当代新技术革命的核心推动力。心推动力。心推动力。心推动力。n n20202020世纪后十年以来，个人计算机和数字通信网络作为人类创造出来的世纪后十年以来，个人计算机和数字通信网络作为人类创造出来的
35、世纪后十年以来，个人计算机和数字通信网络作为人类创造出来的世纪后十年以来，个人计算机和数字通信网络作为人类创造出来的又一崭新的生产工具迅速渗透到社会的各个层面。人与人之间的距离又一崭新的生产工具迅速渗透到社会的各个层面。人与人之间的距离又一崭新的生产工具迅速渗透到社会的各个层面。人与人之间的距离又一崭新的生产工具迅速渗透到社会的各个层面。人与人之间的距离越来越近，地球变得越来越小，整个世界就像一个村庄。卫星围绕着越来越近，地球变得越来越小，整个世界就像一个村庄。卫星围绕着越来越近，地球变得越来越小，整个世界就像一个村庄。卫星围绕着越来越近，地球变得越来越小，整个世界就像一个村庄。卫星围绕着地球
36、转，信息高速公路正在铺就，国际长途通话与市内通话一样便捷，地球转，信息高速公路正在铺就，国际长途通话与市内通话一样便捷，地球转，信息高速公路正在铺就，国际长途通话与市内通话一样便捷，地球转，信息高速公路正在铺就，国际长途通话与市内通话一样便捷，进入互联网瞬间就可以得到万千信息进入互联网瞬间就可以得到万千信息进入互联网瞬间就可以得到万千信息进入互联网瞬间就可以得到万千信息.”地球村地球村地球村地球村“已名副其实。已名副其实。已名副其实。已名副其实。第34页，本讲稿共74页2.1.6信息时代的表征性科学技术信息时代的表征性科学技术n n综上所述，综上所述，综上所述，综上所述，现代人类所利用的表征性
37、资源是信息资源，表征现代人类所利用的表征性资源是信息资源，表征现代人类所利用的表征性资源是信息资源，表征现代人类所利用的表征性资源是信息资源，表征性的科学技术是信息技术，表征性的社会生产工具则是基于性的科学技术是信息技术，表征性的社会生产工具则是基于性的科学技术是信息技术，表征性的社会生产工具则是基于性的科学技术是信息技术，表征性的社会生产工具则是基于现代信息技术的智能工具。这也是信息科学技术要在这个时现代信息技术的智能工具。这也是信息科学技术要在这个时现代信息技术的智能工具。这也是信息科学技术要在这个时现代信息技术的智能工具。这也是信息科学技术要在这个时代问世的根本原因。代问世的根本原因。代
38、问世的根本原因。代问世的根本原因。n n信息科学技术对各行各业都具有极强的渗透力，在当今社会人信息科学技术对各行各业都具有极强的渗透力，在当今社会人信息科学技术对各行各业都具有极强的渗透力，在当今社会人信息科学技术对各行各业都具有极强的渗透力，在当今社会人类活动的各个领域都同信息技术紧密相连。在人类文明史上，类活动的各个领域都同信息技术紧密相连。在人类文明史上，类活动的各个领域都同信息技术紧密相连。在人类文明史上，类活动的各个领域都同信息技术紧密相连。在人类文明史上，还从来没有一项科学技术如信息科学技术这样对人类经济、社还从来没有一项科学技术如信息科学技术这样对人类经济、社还从来没有一项科学技
39、术如信息科学技术这样对人类经济、社还从来没有一项科学技术如信息科学技术这样对人类经济、社会、军事乃至政治产生如此巨大的影响。如果说过去工业革命会、军事乃至政治产生如此巨大的影响。如果说过去工业革命会、军事乃至政治产生如此巨大的影响。如果说过去工业革命会、军事乃至政治产生如此巨大的影响。如果说过去工业革命出现的机器是对人类体力劳动生产的解放，那么现代信息科学出现的机器是对人类体力劳动生产的解放，那么现代信息科学出现的机器是对人类体力劳动生产的解放，那么现代信息科学出现的机器是对人类体力劳动生产的解放，那么现代信息科学技术手段的应用，则是对人类脑力劳动生产力的解放。技术手段的应用，则是对人类脑力劳
40、动生产力的解放。技术手段的应用，则是对人类脑力劳动生产力的解放。技术手段的应用，则是对人类脑力劳动生产力的解放。第35页，本讲稿共74页n n随着信息科学技随着信息科学技术术的的产产生和迅速成生和迅速成长长，人，人类对类对信息信息资资源的源的认识认识也不断深入，也不断深入，对对信息信息资资源的开源的开发发和利用不断和利用不断取得新的取得新的进进展。展。n n人人类类正在越来越充分地学会利用各种信息正在越来越充分地学会利用各种信息资资源，把它源，把它们们转换转换成成为为相相应应的知的知识识，进进一步把知一步把知识转换识转换成成为为智能，并智能，并与卓越的材料和高效的与卓越的材料和高效的动动力有机
41、力有机结结合，合，创创造出各种奇妙造出各种奇妙的智能工具。的智能工具。n n信息科学技信息科学技术对术对各行各各行各业业都具有极都具有极强强的渗透力，迅速的渗透力，迅速成成为为加速加速经济经济、社会、社会变变革的革的强强大大动动力。力。第36页，本讲稿共74页n n信息科学技术的革命使社会和经济产生了根本变化：n n信息成信息成为为一种最重要的一种最重要的资资源；源；n n信息信息产业变产业变成最大的成最大的产业产业部部门门；n n脑脑力力劳动劳动成成为创为创造社会造社会财财富的重要源泉；富的重要源泉；n n社会社会经济经济将将实现实现信息网信息网络络化。化。n n因此，人因此，人们们常把信息
42、科学技常把信息科学技术术及其及其产业产业的的发发展水平展水平视视为为一个国家科技、一个国家科技、经济经济、军军事事实实力的重要力的重要标标志之一；志之一；把以信息科学技把以信息科学技术为龙头术为龙头的一系列高新技的一系列高新技术术的的发发展展视视为为新的新的产业产业革命即将来革命即将来临临的征候。的征候。第37页，本讲稿共74页作业作业n n11什么是科学？什么是技什么是科学？什么是技术术？请结请结合自己熟悉的例子合自己熟悉的例子说说明明它它们们之之间间的关系是什么？的关系是什么？n n22当今当今时时代代为为什么要学什么要学习习信息科学技信息科学技术术？你有什么看？你有什么看法和体会？法和体
43、会？第38页，本讲稿共74页2.2 2.2 信息科学技术概论信息科学技术概论n n2.2.1 2.2.1 信息科学概述信息科学概述n n 1.1.信息科学的定义信息科学的定义 n n 2.2.信息科学的研究对象信息科学的研究对象n n 3.3.信息科学的研究内容信息科学的研究内容 n n 4.4.信息科学的研究方法信息科学的研究方法n n2.2.2 2.2.2 信息技术概述信息技术概述第39页，本讲稿共74页n n1.1.1.1.信息科学的定义信息科学的定义信息科学的定义信息科学的定义 信信信信息息息息科科科科学学学学是是是是以以以以信信信信息息息息为为为为主主主主要要要要研研研研究究究究对对
44、对对象象象象、以以以以信信信信息息息息运运运运动动动动过过过过程程程程的的的的规规规规律律律律为为为为主主主主要要要要研研研研究究究究内内内内容容容容、以以以以信信信信息息息息科科科科学学学学方方方方法法法法论论论论为为为为主主主主要要要要研研研研究究究究方方方方法法法法、以以以以扩扩扩扩展展展展人人人人的的的的信信信信息息息息功功功功能能能能（全全全全部部部部信信信信息息息息功功功功能能能能形形形形成成成成的的的的有有有有机机机机整整整整体体体体就就就就是是是是智智智智力力力力功功功功能）为主要研究目标的一门科学能）为主要研究目标的一门科学能）为主要研究目标的一门科学能）为主要研究目标的一门
45、科学。2.2.1 2.2.1 信息科学概述信息科学概述第40页，本讲稿共74页2.2.2.2.信息科学的研究对象信息科学的研究对象信息科学的研究对象信息科学的研究对象 以信息作为研究对象是信息科学区别于其他科学的最根本以信息作为研究对象是信息科学区别于其他科学的最根本以信息作为研究对象是信息科学区别于其他科学的最根本以信息作为研究对象是信息科学区别于其他科学的最根本的特点之一，也是信息科学之所以成为一门独立学科的最根的特点之一，也是信息科学之所以成为一门独立学科的最根的特点之一，也是信息科学之所以成为一门独立学科的最根的特点之一，也是信息科学之所以成为一门独立学科的最根本的前提。本的前提。本的
46、前提。本的前提。信息信息信息信息是一种独立的研究对象。是一种独立的研究对象。是一种独立的研究对象。是一种独立的研究对象。从本体论的意义上说从本体论的意义上说从本体论的意义上说从本体论的意义上说，它是事物，它是事物，它是事物，它是事物运动的状态和状态改变的方式；运动的状态和状态改变的方式；运动的状态和状态改变的方式；运动的状态和状态改变的方式；从认识论的意义上说从认识论的意义上说从认识论的意义上说从认识论的意义上说它是主它是主它是主它是主体所感知的体所感知的体所感知的体所感知的“事物运动状态和状态改变的方式事物运动状态和状态改变的方式事物运动状态和状态改变的方式事物运动状态和状态改变的方式”，包
47、括主体所，包括主体所，包括主体所，包括主体所关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。2.2.1 2.2.1 信息科学概述（续信息科学概述（续1 1）第41页，本讲稿共74页n n如何理解研究信息的重要性如何理解研究信息的重要性如何理解研究信息的重要性如何理解研究信息的重要性:n n信信信信息息息息对对对对于于于于人人人人们们们们认认认认识识识识事事事事物物物物（世世世世界界界界）和和和和变变变变革革革革事事事事物物物物（世世世世界界界界
48、）是是是是十十十十分分分分必必必必要要要要的的的的，那那那那么么么么，为为为为了了了了能能能能够够够够更更更更好好好好地地地地完完完完成成成成认认认认识识识识世世世世界界界界和和和和改改改改造造造造世世世世界界界界的使命，就有必要深入地研究信息问题。的使命，就有必要深入地研究信息问题。的使命，就有必要深入地研究信息问题。的使命，就有必要深入地研究信息问题。n n信信信信息息息息是是是是无无无无处处处处不不不不在在在在的的的的研研研研究究究究对对对对象象象象，那那那那么么么么，人人人人们们们们对对对对于于于于信信信信息息息息现现现现象象象象及及及及其其其其运运运运动规律的研究就动规律的研究就动规
49、律的研究就动规律的研究就具有普遍的意义具有普遍的意义具有普遍的意义具有普遍的意义。n n信信信信息息息息不不不不同同同同于于于于物物物物质质质质，也也也也不不不不同同同同于于于于能能能能量量量量，那那那那么么么么，对对对对于于于于信信信信息息息息现现现现象象象象及其运动规律的研究就自然成为及其运动规律的研究就自然成为及其运动规律的研究就自然成为及其运动规律的研究就自然成为一门独立的学科。一门独立的学科。一门独立的学科。一门独立的学科。第42页，本讲稿共74页思考两个问题：思考两个问题：n n为什么在人类进入为什么在人类进入2020世纪中叶以前，信息世纪中叶以前，信息科学一直没有放到人们的科学一
50、直没有放到人们的“议事日程议事日程”上上来？来？n n为什么说信息科学是一门独立的科学为什么说信息科学是一门独立的科学?第43页，本讲稿共74页关于第一个问题的解答关于第一个问题的解答你同意此观点么?n n有人说：原因是人类的认识只能由直观而至抽象、由简单有人说：原因是人类的认识只能由直观而至抽象、由简单有人说：原因是人类的认识只能由直观而至抽象、由简单有人说：原因是人类的认识只能由直观而至抽象、由简单而至复杂，而作为人类认识对象的三类资源中，物质资源而至复杂，而作为人类认识对象的三类资源中，物质资源而至复杂，而作为人类认识对象的三类资源中，物质资源而至复杂，而作为人类认识对象的三类资源中，物