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二是物质相对匮乏,人们把主要精力和时间都花在对物质和能量的获取和利用上,以满足人们物质生活需要作为最重要的生产生活目标,这在很大程度上也降低了人们对信息的关注程度。
1.1.2信息应用的通信阶段
随着工业革命的发展,信息应用进入通信阶段。
1844年5月24日,电报发明者莫尔斯从华盛顿向70公里外的巴尔的摩发出了人类历史上第一份长途电报:
“上帝创造了何等的奇迹!
”由此掲开了人类信息通信史上新的一页,人类终于可以以光速向远地传递文字信息了。
1876年,亚历山大格拉汉姆贝尔发明了电话,使得人们可以以光速向远地传递声音信息。
1892年从纽约到芝加哥的电话线路开通,标志着人类进入了实时远程互动信息交流的阶段。
1902年,美国人巴纳特史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播,使得人类第一次可以通过广播媒介向大众传递信息,从而大大扩大了信息传递的范围。
1884年俄裔德国科学家保尔•尼普可夫提出了机械转轮式电视机的原理。
1900年,在巴黎举行的世界博览会上第一次使用了电视这个词。
1906年德国制造出第一台电子电视图像接收机。
1936年电视业获得了重大发展,这一年的11月2日,英国广播公司在伦敦郊外的亚历山大宫播出了一场颇具规模的电视歌舞节目。
1939年,英国已经有大约2万个家庭拥有了电视机。
因为图像信号包含了比声音信号更多的信息量,电视机的出现不但扩大了信息传播的范围,而且显著增加了传递的信息量。
电报、电话、广播和电视的发明和应用极大提升了人类传递和应用信息的水平,标志着信息应用进入了远程和广域通讯的阶段,但是这些技术进步并没有把人类带进信息时代。
电报、电话、广播和电视存在的局限性主要有:
电报和电话使用成本高,交流信息有限。
1.1.3信息应用的自动化阶段
计算机的出现,标志着信息应用进入了自动化发展阶段。
1946年,冯•诺伊曼研制出了第一台被认为是现代计算机原型的通用电子计算机EDVAC。
计算机的出现将人类带进了信息处理和应用的自动化阶段。
在这一阶段产生了大量以计算机技术为核心的先进设备和系统,例如程控电话系统、飞机自动导航系统、数控机床、柔性制造系统、自动电梯、计算辅助设计系统、企业生产计划系统、电子数据交换系统等。
1.1.4信息应用的网络化阶段
20世纪80年代以后得到广泛应用的个人计算机,特别是20世纪90年代得到快速发展的互联网系统,真正把人类带入信息时代。
促进人类对信息的获取和应用水平提高,信息获取和发布变得十分方便,互联网上丰富的信息资源使得信息获取成本变得低廉,同时廉价的个人计算机工具提高了信息获取和发布的方便性,显著提高了人们的生产和生活水平,也深刻地影响着人们的生产和生活方式。
电子邮件系统、网上购物、网络银行、网络电影、网络游戏的普及深刻地影响了人们的交流和娱乐方式。
电子商务、企业资源计划、供应链管理、产品全生命周期管理等系统的应用深刻地改变了企业的经营管理和运作模式,产生了敏捷制造、并行工程、大批量定制、网络化协同设计制造等先进的制造模式,以及业务流程再造、组织结构扁平化、学习型企业等先进的管理模式。
1.2信息应用存在的问题
(1)垃圾信息、垃圾邮件:
无法在短时间内找到想要的信息
(2)网络速度低、网络基础设施发展不均衡和缺乏髙速可靠的移动访问方式
(3)安全性和病毒问题:
特别是对于需要髙度保密的商业和军事应用
(4)虚假信息和信用问题
(5)网络信息检索方式落后:
关键词检索方式
1.3现代信息技术发展的基础
计算机技术:
通过计算机多媒体技术来把文字、图片、声音、视频等信息处理的更完善、更直观、更合理,然后去应用。
现代通信技术:
现代通信技术主要包括数字通信、卫星通信、微波通信、光纤通信等。
微电子技术:
微电子技术是现代信息技术的基石,对计算机设备的发展起到重要的制约作用,现在的微电子技术使得计算机的器件特征尺寸不断缩小,集成度不断提高,功耗降低,性能提高。
传感技术:
是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理(变换)和识别的—门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器(又称换能器)、信息处理和识别的规划设计、开发、制/建造、测试、应用及评价改进等活动。
虚拟现实技术:
综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技$、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。
语音技术:
让计算机能听、能看、能说、能感觉,是未来人机交互的发展方向,其中语音成为未来最被看好的人机交互方式。
目前的语音技术包括语音识别技术和语音合成技术。
微电子技术和软件技术是信息技术的核心。
集成电路的集成度和运算能力、性能价格比继续按每18个月翻一番的速度呈几何级数增长,支持信息技术达到前所未有的水平。
每个芯片上包含上亿个元件,构成了“单片上的系统”(SOC),模糊了整机与元器件的界限,极大地提髙了信息设备的功能,并促使整机向轻、小、薄和低功耗方向发展。
软件技术已经从以计算机为中心向以网络为中心转变。
软件与集成电路设计的相互渗透使得芯片变成“固化的软件”,进
一步巩固了软件的核心地位。
软件技术的快速发展使得越来越多的功能通过软件来实现,“硬件软化”成为趋势,出现了“软件无线电”“软交换”等技术领域。
嵌入式软件的发展使软件走出了传统的计算机领域,促使多种工业产品和民用产品的智能化。
软件技术已成为推进信息化的核心技术。
三网融合和宽带化是网络技术发展的大方向。
电话网、有线电视网和计算机网的三网融合是指它们都在数字化的基础上在网络技术上走向一致,在业务内容上相互覆盖。
电话网和电视网在技术上都要向互联网技术看齐,其基本特征是采用IP协议和分组交换技术,在业务上要把话音为主或单向传输发展成交互式的多媒体数据业务为主。
三网融合不能简单地理解为把三个网合成一个网,但它的确打破了原有的行业界限,将引起产业的重组与政策的调整.随着互联网上数据流量的迅猛增加,特别是多媒体信息的增加,对网络带宽的要求日益提高。
增大带宽,是相当长时期内网络技术发展的主题。
在广域网和城域网上,以密集波分复用技术(DWDM)为代表的全光网络技术引人注目,带动了光信息技术的发展。
宽带接入网技术多种方案展开了激烈的竞争,鹿死谁手尚难见分晓。
无线宽带接入技术和建立在第三代移动通信技术之上的移动互联网技术,正向信息个人化的目标前进。
互联网的应用开发也是一个持续的热点。
一方面电视机、手机、个人数字助理(PDA)等家用电器和个人信息设备都向网络终端设备的方向发展,形成了网络终端设备的多样性和个性化,打破了计算机上网一统天下的局面《另一方面,电子商务、电子政务、远程教育、电子媒体、网上娱乐技术日趋成熟,不断降低对使用者的专业知识要求和经济投入要求,互联网数据中心(丨DC),网络服务等技术的提出和服务体系的形成,构成了对使用互联网日益完善的社会化服务体系,使信息技术日益广泛地进入社会生产.生活各个领域,从而促进了网络经济的形成。
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,其中微电子技术是基础,计算机技术是核心。
信息技术与互联网
2.1互联网发展史
互联网是人类历史发展中的一个伟大的里程碑,它是信息髙速公路的雏形,人类正由此进入一个前所未有的信息化社会。
人们用各种名称来称呼互联网,如国际互联网络、因特网、交互网络、网际网等等,它正在向全世界各大洲延伸和扩散,不断增添吸收新的网络成员,已经成为世界上覆盖面最广、规模最大、信息资源最丰富的计算机信息网络。
互联网的发展大致经历了如下四个阶段:
2.1.1互联网的起源
从某种意义上,互联网可以说是美苏冷战的产物。
这样一个庞大的网络,它的由来,可以追溯到1962年。
当时,美国国防部为了保证美国本土防卫力量和海外防御武装在受到苏联第一次核打击以后仍然具有一定的生存和反击能力,认为有必要设计出一种分散的指挥系统:
它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其他点仍能正常工作,并且这些点之间,能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。
为了对这一构思进行验证,1969年,美国国防部国防髙级研究计划署(DoD/DARPA)资助建立了一个名为ARPANET(即“阿帕网”)的网络,这个网络把位于洛杉矶的加利福尼亚大学,位于圣芭芭拉的加利福尼亚大学、斯坦福大学,以及位于盐湖城的犹它州州立大学的计算机主机联接起来,位于各个结点的大型计算机采用分组交换技术,通过专门的通信交换机(IMP)和专门的通信线路相互连接。
这个阿帕网就是互联网最早的雏形。
到1972年时,ARPANET网上的网点数已经达到40个,这40个网点彼此之间可以发送小文本文件当时称这种文件为电子邮件,也就是我们现在的E-mail。
和利用文件传输协议发送大文本文件,包括数据文件(即现在互联网中的FTP),同时也发现了通过把一台电脑模拟成另一台远程电脑的一个终端而使用远程电脑上资源的方法,这种方法被称为Telnet。
由此可看到,E-mail,FTP和Telnet是互联网上较早出现的重要工具,特别是E-mail目前仍然是互联网上最主要的应用之一。
2.1.2TCP/IP协议的产生
1972年,全世界电脑业和通讯业的专家学者在美国华盛顿举行了第一届国际计算机通信会议,就在不同的计算机网络之间进行通信达成协议,会议决定成立互联网工作组,负责建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范(即“通信协议”)《1973年,美国国防部也开始研究如何实现各种不同网络之间的互联问题。
至1974年,IP(互联网协议)和TCP(传输控制协议)问世,合称TCP/IP协议。
这两个协议定义了一种在电脑网络间传送报文(文件或命令)的方法。
随后,美国国防部决定向全世界无条件地免费提供TCP/IP,即向全世界公布解决电脑网络之间通信的核心技术,TCP/IP协议核心技术的公开最终导致了互联网的大发展。
到1980年,世界上既有使用TCP/IP协议的美国军方的ARPA网,也有很多使用其他通信协议的各种网络。
为了将这些网络连接起来,美国人温顿•瑟夫(VintonCerf)提出一个想法:
在每个网络内部各自使用自己的通讯协议,在和其他网络通信时使用TCP/IP协议。
这个设想最终导致了互联网的诞生,并确立了TCP/IP协议在网络互联方面不可动摇的地位。
2.1.3网络的“春秋战国”时代
上世纪70年代末到80年代初,可以说是网络的春秋战国时代,各种各样的网络应运而生。
80年代初,DARPANet取得了巨大成功,但没有获得美国联邦机构合同的学校仍不能使用。
为解决这一问题,美国国家科学基金会(NSF)开始着手建立提供给各大学计算机系使用的计算机科学网(CSNet)。
CSNet是在其他基础网络之上加统一的协议层,形成逻辑上的网络,它使用其他网络提供的通信能力,在用户观点下也是一个独立的网络。
CSNet采用集中控制方式,所有信息交换都经过CSNet-Relay(—台中继计算机)进行。
1982年,美
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