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1、信息发展史第1页，本讲稿共13页信息技术（Information Technology，简称IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。一切与信息的获取，加工，表达，交流，管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（Information and Communications Technology,ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术第2页，本讲稿共13页语言的使用文字的创造印刷的发明电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。电报、电话、广播和电视的发明和
2、普及应用第3页，本讲稿共13页 u第一次第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年50 000年前。语言的使用从猿进化到人的重要标志类人猿是一咱类似于人类的猿类，经过千百万年的劳动过程，演变、进化、发展成为现代人，与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如：海南话与闽南话有类似，在北宋时期，福建一部人移民到海南，经过几十代人后，福建话逐渐演变成不语言体系，闽南话、海南话、客家话等 u第二次第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字。文字的创造这是信息第一次打破时间、空间的限制。陶器上的符号：原始社会母系氏族繁荣时期（河姆渡和半坡原始居民）甲骨文
3、：记载商朝的社会生产状况和阶级关系，文字可考的历史从商朝开始金文（也叫铜器铭文）：商周一些青铜器，常铸刻在钟或鼎上，又叫“钟鼎文”。u第三次第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年，我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。印刷术的发明。汉朝以前使用竹木简或帛做书材料，直到东汉（公元105年）蔡伦改进造纸术，这种纸叫“蔡候纸”。第4页，本讲稿共13页1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文电与磁，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，都是以光速传播的。单击添加副标题1876年3月10日，
4、美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。单击添加副标题1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。单击添加副标题1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机，1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。1894年电影问世。年电影问世。1925年英国首次播映电视。年英国首次播映电视。第5页，本讲稿共13页12 3451946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一电年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一电子计算机诞生了子计算机诞生了。19461958年第一代电子计算机年第一代电子计算机 19581964年第二代晶体管电子计算机年第二代晶
5、体管电子计算机19641970年第三代集成电路计算机年第三代集成电路计算机197120世纪世纪80年代第四代大规模集成电路计年代第四代大规模集成电路计算机算机第五次信息技术革命是始于 20 世纪 60 年代，其标志是电子计算机的普及 应用及计算机与现代通信技术的有机结合。随着电子技术的高速发展，军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得 到改进。第6页，本讲稿共13页一、微电子与光电子向着高效能方向发展一、微电子与光电子向着高效能方向发展 预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到
6、每立方毫米100万G，而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。二、现代通信技术向着网络化，数字化，宽带化方向发展二、现代通信技术向着网络化，数字化，宽带化方向发展 随着数字化技术的发展，音视频和多媒体技术突飞猛进音视频技术是当前最活跃，发展最迅速的高新技术领域。近年来，虽然模拟音频产品在市场上仍占主流，但数字化潮流正在迅猛冲击和变昔模拟领域，数字技术促进了音视频、通信和计算机技术的融合，出现了业务上相互渗透、汇合，在音频产品和技术方面，音频广播仍以模拟技术为主，但各国正在积极开展数字音频广播的研究和实施。组合音响也在向小型和微型的数字化和组合、多声道环绕声方向发展。视频产品和技术方面
7、，家用电视机有逐渐朝向大屏幕发展的趋势。人们正迎来数字电视时代。对于电缆电视而言，有两个重要的发展趋势，即网络化和数字化，总的趋势是向综合信息业务网方向发展。三、信息技术将会促使遥感技术的蓬勃发展三、信息技术将会促使遥感技术的蓬勃发展 感测与识别技术它的作用是扩展人获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。这类技术的总称是“传感技术”，它几乎可以扩展人类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的加强。随着信息技术的迅速发展，通信技术和传感技术的紧密集合，我们可以预知：遥感技术将会在农田水利、地质勘探、气象
8、预报、海洋开发、环境监测、地图测绘、土地利用调查、灾害性天气预报、森林防火，尤其在地质找矿、森林和土地利用调查、气象预报、地下水和地热调查、地震研究、水利建设、铁路选线、工程地质及城市规划与建设等方面发挥更大的作用。第7页，本讲稿共13页总之，人类将全面进入信息时代。信息产业无疑将成为未来全球经济中最宏大、最具活力的产业。信息将成为知识经济社会中最重要的资源和竞争要素。从以上各个方面综合来看，信息技术有一些共同的发展趋势。高速大容量。高速大容量。速度和容量是紧密联系的，随着要传递和处理的信息量越来越大，高速大容量是必然趋势。因此从器件到系统，从处理、存储到传递，从传输到交换无不向高速大容量的要
9、求发展。综合集成。综合集成。社会对信息的多方面需求，要求信息业提供更丰富的产品和服务。因此采集、处理、存储与传递的结合，信息生产与信息使用的结合，各种媒体的结合，各种业务的综合都体现了综合集成的要求。网络化。网络化。通信本身就是网络，其广度和深度在不断发展，计算机也越来越网络化。各个使用终端或使用者都被组织到统一的网络中，国际电联的口号“一个世界，一个网络”。虽然绝对了一些，但其方向是正确的。第8页，本讲稿共13页 分子计算机分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物
10、理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。分子芯片体积大大减小，而效率大大提高，分子计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可直接与分子活体相联。
11、第9页，本讲稿共13页量子计算机量子计算机是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称之为量子超态。原子会旋转，即同时沿上、下两个方向自旋，这正好与电子计算机0与1完全吻合。如果把一群原子聚在一起，它们不会像电子计算机那样进行的线性运算，而是同时进行所有可能的运算，例如量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算，就相当于今天一台超级计算机的性能。量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存，其运算速度可能比奔腾4芯片快10亿倍，就像一枚信息火箭，在一瞬间搜寻整个互联网，可以轻易破解任何
12、安全密码，黑客任务轻而易举，难怪美国中央情报局对它特别感兴趣。第10页，本讲稿共13页光子计算机光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机的基本组成部件是集成光路，要有激光器、透镜和核镜。由于光子比电子速度快，光子计算机的运行速度可高达一万亿次。它的存贮量是现代计算机的几万倍，还可以对语言、图形和手势进行识别与合成。1990年初，美国贝尔实验室制成世界上第一台光子计算机。神经网络计算机神经网络计算机其特点是可以实现分布式联想记忆并能在一定程度上模拟人和动物的学习功能。它是一种有知识、会学习、能推理的计算机，具有能理解自然语言、声音、文字和图像的能力，
13、并且具有说话的能力，使人机能够用自然语言直接对话，它可以利用已有的和不断学习到的知识，进行思维、联想、推理，并得出结论，能解决复杂问题，具有汇集、记忆、检索有关知识的能力。第11页，本讲稿共13页纳米计算机纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围，质地坚固，有着极强的导电性，能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位，一个纳米等于10的（-9）次方米，大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。生物计算机生物计算机20世纪80年代以来，生物工程学家对人脑、神经元和感受器的研究倾注了很大精力，以期研制出可以模拟人脑思维、低耗、高效的第六代计算机生物计算机。用蛋白质制造的电脑芯片，存储量可以达到普通电脑的10亿倍。生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍，传递信息的速度也比人脑思维的速度快100万倍。第12页，本讲稿共13页第13页，本讲稿共13页