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1、第一章 绪论第二节 信息技术及其发展一 什么是信息技术信息技术(information technology,IT)是指在信息的获取、整理、加工、存储、传递和利用过程中所采用的技术和方法。从本质上说，信息技术是人类在了解、把握和改善自身生存环境过程中实现获取信息、处理信息、存储信息、传递信息、控制信息等的相关技术。1、获取信息 人类是利用感觉器官获取信息的。随信息技术的发展，可通过科学仪器更好地收集信息。如：放大镜、显微镜、照相机、摄像机等。人类还可以用先进的技术，来探索人类自身无法感受到的信息。如：利用微波、声纳、红外线等科学仪器获得信息。2、传递信息 最初传输信息主要是靠形体、语音等。现代
2、信息技术传输方式有电报、电话、卫星系统、计算机网络等。利用光纤来传输数字信息。3、存储信息 存储信息的方式：雕刻、竹简、纸张、磁带、磁盘、光盘、芯片等 计算机存储容量的大小计量单位：位(bit,读：比特，写作：1bit或1b)4、处理信息就是指我们如何来对所收集到的众多的信息进行加工，找出对我们有用的部分。信息技术作用：代替、扩展和延伸人的信息功能。人的信息功能包括：感觉器官承担的信息获取功能，神经系统承担的信息传递功能，思维器官承担信息的认知功能和信息的再生功能，大脑皮层组织承担信息存储功能，效应器官承担信息的执行功能。代替、扩展和延伸人的信息功能的信息技术有：感测和识别技术（信息获取）计算
3、和智能技术（信息认知和再生、即信息处理）通信技术（信息传递）存储技术（信息存储）控制和显示技术（信息执行）等现代信息技术现代信息技术以微电子技术为基础，以计算机技术为核心，以通信技术为支柱，以信息技术应用为目的的科学技术群。现代信息技术的内容：微电子技术，信息获取技术，信息处理技术，信息传递技术，信息控制技术，信息存储技术。二.信息技术的发展1 信息技术的五次革命2 现代信息技术的发展趋势1.1.信息技术的五次革命信息技术的五次革命 自从人类诞生以来，信息技术已经经历了五自从人类诞生以来，信息技术已经经历了五次革命。次革命。（1 1）第一次信息技术革命）第一次信息技术革命语言语言的产生的产生。
4、语言的诞生揭开了人类文明的序幕，是语言的诞生揭开了人类文明的序幕，是信息表达和交流手段的一次关键性革命，大信息表达和交流手段的一次关键性革命，大大提高了信息的表达质量和利用效率。大提高了信息的表达质量和利用效率。1.1.信息技术的五次革命信息技术的五次革命 （2 2）第二次信息技术革命）第二次信息技术革命文字的发明。文字的发明。用文字记载信息，增加了交流信息的手用文字记载信息，增加了交流信息的手段，突破了原来时空方面的限制，延长了信段，突破了原来时空方面的限制，延长了信息的寿命，使人类可以跨时间、跨地域的传息的寿命，使人类可以跨时间、跨地域的传递和交流信息。递和交流信息。1.1.信息技术的五次
5、革命信息技术的五次革命 （3 3）第三次信息技术革命是）第三次信息技术革命是造纸术和造纸术和印刷术的发明。印刷术的发明。造纸术和印刷术的发明，把信息的记录、造纸术和印刷术的发明，把信息的记录、存储、传递和使用扩大到更广阔的空间，为存储、传递和使用扩大到更广阔的空间，为人类近代文明奠定了基础，是信息存储和传人类近代文明奠定了基础，是信息存储和传播手段的一次重要革命。播手段的一次重要革命。1.1.信息技术的五次革命信息技术的五次革命 （4 4）第四次信息技术革命）第四次信息技术革命电报、电话、电报、电话、广播、电视的发明和普及应用。广播、电视的发明和普及应用。电报、电话电报、电话信息可以远距离实时
6、传送，使信息可以远距离实时传送，使人们在传递信息方面获得了相当大的自由。人们在传递信息方面获得了相当大的自由。广播、电视广播、电视打破信息交流的时空界限，提打破信息交流的时空界限，提高信息传播效率，开创开放式的通信手段，使高信息传播效率，开创开放式的通信手段，使传播信息的途径、载体、方式和方法都发生了传播信息的途径、载体、方式和方法都发生了质的飞跃，是信息存储和传播手段的又一次重质的飞跃，是信息存储和传播手段的又一次重要革命。要革命。1.1.信息技术的五次革命信息技术的五次革命 （5 5）第五次信息技术革命）第五次信息技术革命电子计算机电子计算机的普及使用和计算机与通信技术的结合。的普及使用和
7、计算机与通信技术的结合。始于始于2020世纪世纪6060年代，这是一次信息传播年代，这是一次信息传播和信息处理手段的革命，对人类社会产生了和信息处理手段的革命，对人类社会产生了空前的影响，使信息数字化成为可能，信息空前的影响，使信息数字化成为可能，信息产业应运而生。产业应运而生。两个重要标志：电子计算机的应用、现两个重要标志：电子计算机的应用、现代通信技术的发展和应用。代通信技术的发展和应用。1.信息技术的五次革命第一次信息技术第一次信息技术革命革命语言的产生。语言的产生。第二次信息技术第二次信息技术革命革命文字的发明。文字的发明。第三次信息技术第三次信息技术革命革命造纸术和印刷的发明。造纸术
8、和印刷的发明。第四次信息技术第四次信息技术革命革命电报、电话、广播、电视的发明和普及电报、电话、广播、电视的发明和普及应用。应用。第五次信息技术第五次信息技术革命革命电子计算机的普及应用及计算机与通信电子计算机的普及应用及计算机与通信技术的结合。技术的结合。2.2.信息技术的发展趋势信息技术的发展趋势现代通信技术现代通信技术数字化、智能化、网络化、数字化、智能化、网络化、和个性化；和个性化；网络技术网络技术高速快捷、多网合一、安全保密；高速快捷、多网合一、安全保密；计算机技术计算机技术网络化、智能化、操作使用将网络化、智能化、操作使用将会更加方便；会更加方便；计算机硬件计算机硬件微型化并具有超
9、强性能；微型化并具有超强性能；计算机软件计算机软件自动化、构件化、集成化。自动化、构件化、集成化。计算机技术产生及发展 1946年，美国宾夕法尼亚大学，第一台电子计年，美国宾夕法尼亚大学，第一台电子计算机诞生，取名算机诞生，取名ENIAC；它使用；它使用18000多个电多个电子管、功率近子管、功率近140KW，占地约，占地约167平方米，重平方米，重约约30t，运算速度约为，运算速度约为5000次次/s。计算机从计算机从20世纪世纪40年代诞生至今，已有年代诞生至今，已有60多年多年了。随着数字科技的革新，计算机差不多每了。随着数字科技的革新，计算机差不多每10年就更新换代一次。年就更新换代一
10、次。第一代：电子管计算机第一代：电子管计算机 1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机年，世界上第一台电子数字积分式计算机埃尼阿克（埃尼阿克（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。院诞生。1949年，第一台存储程序计算机年，第一台存储程序计算机EDSAC在剑桥大学投入运行，在剑桥大学投入运行，ENIAC和和EDSAC均均属于第一代电子管计算机。属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点的磁转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点的磁化方向
11、来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段，计算机软件尚处于初始较高而且价格极贵。本阶段，计算机软件尚处于初始发展期，符号语言已经出现并被使用，主要用于科学发展期，符号语言已经出现并被使用，主要用于科学计算方面。计算方面。第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机1947年，肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管，比电年，肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管，比电子管功耗少、体积小、质量轻、工作电压低、工作可靠性好。子管功耗少、体积小、质量
12、轻、工作电压低、工作可靠性好。1954年，贝尔实验室制成了第一台晶体管计算机年，贝尔实验室制成了第一台晶体管计算机TRADIC，使计算机体积大大缩小。，使计算机体积大大缩小。1957年，美国研制成功了全部使用晶体管的计算机，第二年，美国研制成功了全部使用晶体管的计算机，第二代计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算机代计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。提高了近百倍。第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储器主要采第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，输入和输出方面有了很大用磁芯，外存储器主要采用磁盘，输入和输
13、出方面有了很大的改进，价格大幅度下降。在程序设计方面，研制出了一些的改进，价格大幅度下降。在程序设计方面，研制出了一些通用的算法和语言，操作系统的雏形开始形成。通用的算法和语言，操作系统的雏形开始形成。第三代：集成电路计算机第三代：集成电路计算机60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了电路设计革命。随后，集成电路的集成度以每引发了电路设计革命。随后，集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。年提高一个数量级的速度增长。1962年年1月，月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了公司采用双极型集成电路，生产了IBM360系列
14、计算机。系列计算机。第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围更第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围更广，尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成广，尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应用程序，了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应用程序，总称为软件。总称为软件。第四代 大规模集成电路计算机1971年发布的年发布的 INTEL4004，是微处理器（，是微处理器（CPU）的开端，也是大规模集成电路发展的一大成果。的开端，也是大规模集成电路发展的一大成果。INTEL4004用大规模集成电路把运算器和控制器做用大规模集成电路把运算器和控制器
15、做在一块芯片上，虽然字长只有在一块芯片上，虽然字长只有4位、且功能很弱，但位、且功能很弱，但它是第四代计算机在微型机方面的先锋。它是第四代计算机在微型机方面的先锋。1972-1973年，年，8位微处理器相继问世，最先出现的位微处理器相继问世，最先出现的是是INTEL8008。尽管它的性能还不完善，仅展示了。尽管它的性能还不完善，仅展示了无限的生命力，驱使众多厂家技人竞争，微处理器得无限的生命力，驱使众多厂家技人竞争，微处理器得到了蓬勃的发展。后来出现了到了蓬勃的发展。后来出现了INTEL8080、MOTOROLA6800。1978年以后，年以后，16位微处理器相继出现，微型计算机位微处理器相继
16、出现，微型计算机达到一个新的高峰。达到一个新的高峰。INTEL公司不断推进着微处理器公司不断推进着微处理器的革新。紧随的革新。紧随8086之后，又研制成功了之后，又研制成功了80286。80386、80486、奔腾（奔腾（PENTIUM）、）、奔腾二代（奔腾二代（PENTIUM）、）、奔腾三代（奔腾三代（PENIUM）、）、奔腾四代（奔腾四代（PENIUMIV）。）。个人电脑（个人电脑（PC）不断更新换代，日益风靡世界第四代）不断更新换代，日益风靡世界第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。从第一代
17、计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。从第一代到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控制器，存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯制器，存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯诺依曼体系结构诺依曼体系结构第五代 智能计算机1981年年,日本东京召开了一次第五代计算机日本东京召开了一次第五代计算机-智能计算机研讨会智能计算机研讨会,随后制定出研制第五代计随后制定出研制第五代计算机的长期计划算机的长期计划.第五代计算机的系统设计中第五代计算机的系统设计中考虑了编制知识库管理软件和推理机考虑了编制知识库管理软件和推理机,机器本机器本身能根据存储的
18、知识进行判断和推理身能根据存储的知识进行判断和推理.同时同时,多多媒体技术得到广泛应用媒体技术得到广泛应用,使人们能用语音使人们能用语音,图像图像,视频等更自然的方式与计算机进行信息交互。视频等更自然的方式与计算机进行信息交互。智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像人一样思维，并且运算速度极快，其硬件系统人一样思维，并且运算速度极快，其硬件系统支持高度并行和快速推理，其软件系统能够处支持高度并行和快速推理，其软件系统能够处理知识信息。神经网络计算机（也称神经计算理知识信息。神经网络计算机（也称神经计算机）是智能计算机的重要代表。机）是智能计算机的重要代
19、表。第六代：生物计算机半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底解决，大大影响了计算机性能的进一步发挥与解决，大大影响了计算机性能的进一步发挥与突破。研究人员发现，遗传基因突破。研究人员发现，遗传基因脱氧核糖脱氧核糖核酸（核酸（DNA）的双螺旋结构能容纳巨量信息，）的双螺旋结构能容纳巨量信息，其存储量相当于半导体芯片的数百万倍。一个其存储量相当于半导体芯片的数百万倍。一个蛋白质分子就是一个存储体，而且阻抗低、能蛋白质分子就是一个存储体，而且阻抗低、能耗少、发热量极小。耗少、发热量极小。基于此，利用蛋白质分子制造出基因芯片，研基于此，利用蛋白质分子制造出基因
20、芯片，研制生物计算机（也称分子计算机、基因计算机）制生物计算机（也称分子计算机、基因计算机），已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算，已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的被视为极具发展潜力的“第六代计算机第六代计算机”。计算机的发展趋势：速度快、容量大。速度快、容量大。体积小、重量轻。体积小、重量轻。网络化。网络化。融合通信和娱乐。融合通信和娱乐。智能化。智能化。练习1.现在我们常常听人家说到（或在报纸电视上也看到）IT行业各种各样的消息。那么这里所提到的“IT”指的是（）。A.信息 B.
21、信息技术 C.通信技术 D.感测技术2.人们把人造卫星发射上天，得到了大量的数据信息和情报，这是（）的过程。A.信息处理 B.信息储存 C.信息加工 D.信息获取3现代信息技术是以现代信息技术是以 为基础，以为基础，以 为核心，为核心，以以 为支柱，以为支柱，以 应用为目的的科学技术群。应用为目的的科学技术群。（A）计算机技术）计算机技术 微电子技术微电子技术 通信技术通信技术 信息技术信息技术（B）通信技术）通信技术 微电子技术微电子技术 信息技术信息技术 计算机技术计算机技术（C）微电子技术）微电子技术 计算机技术计算机技术 通信技术通信技术 信息技术信息技术（D）信息技术）信息技术 微电
22、子技术微电子技术 通信技术通信技术 计算机技术计算机技术 4当今的计算机能处理文字、声音、图像等信息，这当今的计算机能处理文字、声音、图像等信息，这要归功于信息的要归功于信息的。（A）娱乐化）娱乐化（B）数字化）数字化（C）电子化）电子化（D）网络化）网络化 总结1 什么是信息技术什么是信息技术 信息技术（信息技术（Information Technology，IT）是指在信息的获取、整理、加工、存储、传递和利是指在信息的获取、整理、加工、存储、传递和利用过程中所采用的技术和方法。用过程中所采用的技术和方法。从本质上说，信息技术是人类在了解、把握和改从本质上说，信息技术是人类在了解、把握和改善
23、自身生存环境过程中实现获取信息、传递信息、善自身生存环境过程中实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、控制信息等的相关技术，其存储信息、处理信息、控制信息等的相关技术，其作用是代替、扩展和延伸人的信息功能。作用是代替、扩展和延伸人的信息功能。现代信息技术包括微电子技术、计算机技术、通现代信息技术包括微电子技术、计算机技术、通信技术、控制技术、网络技术、存储技术等等，其信技术、控制技术、网络技术、存储技术等等，其中微电子技术是基础，计算机技术是核心。中微电子技术是基础，计算机技术是核心。2.信息技术的历史 自从人类诞生以来，信息技术已经经历了五次革命。自从人类诞生以来，信息技术已经经历了五次
24、革命。（1）第一次信息技术革命是语言的产生。）第一次信息技术革命是语言的产生。（2）第二次信息技术革命是文字的发明。）第二次信息技术革命是文字的发明。（3）第三次信息技术革命是造纸术和印刷术的发明。）第三次信息技术革命是造纸术和印刷术的发明。（4）第四次信息技术革命是电报、电话、广播、电）第四次信息技术革命是电报、电话、广播、电视的发明和普及应用。视的发明和普及应用。（5）第五次信息技术革命是电子计算机的普及使用）第五次信息技术革命是电子计算机的普及使用和计算机与通信技术的结合。始于和计算机与通信技术的结合。始于20世纪世纪60年代，这年代，这是一次信息传播和信息处理手段的革命，对人类社会产是一次信息传播和信息处理手段的革命，对人类社会产生了空前的影响，使信息数字化成为可能，信息产业应生了空前的影响，使信息数字化成为可能，信息产业应运而生。运而生。