信息技术发展绪言.ppt

第一章 绪言（信息与信息技术） l教学建议： l信息有很多种定义，不要刻意界定信息的 定义、信息的特征； l要让学生知道可从不同角度或领域对信息 进行描述。 一、传统教学中信息的定义 信息是用文字、数字、符号、图像、图形、声音、 情景、状态等方式传播的内容。 信息是事物的运动状态及其状态变化的方式. 1、普遍性 2、载体依附性 （1）信息不能独立存在，需要依附于一定的载体； （2）同一个信息可以依附于不同的媒体。 （3）载体并不是信息。 二、传统教学中信息的特征 一、信息与信息技术 二、信息技术及其发展 （Information Technology） 1. 什么是信息技术 信息技术是指在信息的获取、整理、加 工、存储、传递和利用过程中所采用的 技术和方法。 本质，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。 作用，是代替、扩展和延伸人的信息功 能。 感测与识别技术（信息获取） 计算机与智能技术（信息认识与再生 ，即信息处理） 通信技术（信息传递） 存储技术（信息存储） 控制与显示技术（信息执行） 信息技术包括以下四大技术特征： 生物识别技术：是利用人体生物特征 进行身份认证的一种技术。人们已经发展 了手形识别、指纹识别、面部识别、发音 识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识 别技术。 生物识别技术是目前最为方便与安全 的识别技术，它不需要记住复杂的密码， 也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西 。生物识别技术认定的是人本身的生物特 征的稳定性，不易伪造和假冒，所以利用 生物识别技术进行身份认定，安全、可靠 、准确。此外，生物识别技术产品均借助 于现代计算机技术实现，很容易配合电脑 和安全、监控、管理系统整合，实现自动 化管理。 生 物 识 别 技 术 通 信 技 术 l卫星通信技术 l光纤通信技术 l无线通信技术 l移动通信技术 l其他通信技术 电 子 狗 l 交管部门为了防范交通事故的 发生，在主要街道上安装了电子眼 ，目的是为了提醒司机安全行驶。 电子狗，因为电子眼的使用， 才被越来越多的司机所重视。它能 准确地查找到分布在大街小巷上的 电子眼，提醒司机该路段上规定的 行驶速度。 电子狗语音提示的主要内容基 本是：“前方雷达测速，此路段限 速公里”。 l 电子狗侦察电子眼原理非常简 单：它针对所在路线的特点，发出 含有信息代码的无线电信号，汽车 开近此地，接收器收到发射器的无 线电信号，解码出报警类型，发声 芯片发出语音报警，如此段限速、 此段单向、此路口有电子眼等。 巨型（亦称超级）计算机是计算机中功能最强、运算速度最快 、存储容量最大和价格最贵的一类计算机。多用于国家高科技领域 和国防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器 系统、空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等 。 曙光公司为为上海超级计级计 算中心研制的“曙光4000A”，采用了 美国芯片制造商AMD制造的2560枚Opteron芯片，运算速度可达 每秒11万亿亿次。具体来说，曙光可以在秒种内实 时完成万个万瓦以上的并网发电机组和万伏变电 站构成的全国电网的电力安全评估；可在分钟内完成上海证 券交易所年的多支股票交易信息的种证券指 数的计算；能在小时内同时完成次小时的中国周边、北 方大部、北京周边、北京市的年奥运会需要的气象预报 计算，包括风向、风速、温度、湿度等，精度公里，即精确到 每个奥运会场馆。 超级计算机 打开的机柜正面 背面整齐的连线 曙光4000A超级计算机监控中心 一排排大型机柜 世界超级计级计 算机 (2012年世界TOP10) 世界上最快的超级计算机:“京”(K Computer) 配备了88128颗富士通SPARC64 VIIIfx .0GHz 八核心处理器，核心总量705024个，最大计 算性能10.51Petaflop/s，峰值性能 11.28038 Petaflop/s，同时效率高达93.2%，总功耗为 12659.9千瓦。 天河一号 曾经的王者 位于中国天津国家超级计算机中心的“天河一号系统” 在最新的排行榜中位列第二。计算能力达到2.57 petaflop/s。去年，天河一号还曾在TOP500排行榜 中排名榜首。天河一号采用了CPU+GPU的混合架构。 配有14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理 器、7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，以 及2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器 ，总计20多万颗处理器核心，同时还配有专有互联网 络。造价在6亿 人民币以上。 组图赏组图赏 析：世界超级计级计 算机 l蓝蓝色基因/L(Blue Gene/L) e Server蓝蓝色基因解决方案 (IBM公司/131072颗颗Power核心） 部署于美国能源部劳伦劳伦 斯利弗莫尔国家实验实验 室 蜂窝移动通信系统是将所要覆盖的地区划分为若干个 小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1-10km左右 ，在每个小区设立一个基站，为本小区范围内的用户服务 。从1997年起，3G的基本框架、网络技术、主要特征、业 务种类已经基本成形。 第三代移动通信（3G）的优点是：用户容量大服务性 能较好、频谱利用率较高、用户终端小巧、电池使用时间 长、辐射小等。 目前我国移动通信处于第二代向第三代过渡时期。 第三代数字蜂窝移动通信系统（3G） 蓝 牙 技 术 蓝牙是一种革命性的无线解决方案，适用 于短距离通信，它无需线缆，可临时组网，能 够建立“Ad hoc”连接，无需网络基础设施，可 以任意方式动态连接，所有的节点都可以自由 地移动，实现任何人、任何时间、任何地点、 任何设备的无缝连接。它具有尺寸小、价格低 廉、标准开放等优点，非常适用于移动设备， 频段内无需执照，抗干扰的能力较强，适合于 集成到各种各样的设备中，与其他无线设备的 能耗相比，其功耗可忽略。 GPS卫星定位及短信遥传系统 全球卫星定位系统简称GPS系统， 是美国国防部1973年开始研制 的，历时二十年，耗资200多亿美元建立起来的，可以全天候高精度的 定位系统，目前共有二十四颗卫星，卫星距地面约1.7万公里，其中21 颗工作卫星，3颗在轨备用卫星。在军事上，这套系统可以为战机、军 舰和导弹等导航，并锁定攻击目标；在民用方面，它可以为飞机、船舶 和汽车等导航。目前，GPS为世界各国所采用，已逐步演变为一种世界 性高技术产业，成为目前世界上发展最快的三大信息产业之一。 美国从中赚取了巨额的利润。但是，为了防范“某些国家”的军队利 用GPS威胁美国，美国只向外国提供低精度的卫星信号；对美军则提供 最精确的信号。这样一来，地球上任何目标的准确位置，只有美国人才 掌握，其他国家只能知道个“大概”；更要命的是，一旦需要，美国可随 时切断向某些国家发送的信号，使这些国家的飞机、舰船等陷于“瘫痪” 。 GPS全球卫星定位及短信遥传系统非常适合用于车辆监控，假如你 是汽车租赁公司的经理，你可以在电脑上随时查看你租赁出去的汽车所 在位置，如果客户延期没有归还汽车，可以马上查车，如果感觉异常可 以立即驱车寻车，避免丢车风险。假如你是一家物流配货公司的经理， 你就能随时掌握你可以调配的车辆具体在哪里，你可以通知最近的货车 去客户哪里提货，或许你有一辆长途客运汽车，你可以随时知道汽车已 经行驶到那个城市。 中国的北斗卫星 导航定位系统 现代信息技术的发展趋势： l通信技术： l数字化、智能化、网络化和个性化 l网络技术： l高速快捷、多网合一、安全保密 l计算机技术： l网络化、智能化 (1) 信息技术的五次革命 2. 信息技术的发展 信息的处理和 传递速度惊人 提高，人类利 用信息的能力 得到空前发展 信息的处理和 传递 1946年第一台电 子计算机诞生 电子计算机的发明 及计算机与通讯技 术相结合的现代通 讯技术 第五次信 息技术革 命 使信息的传递 进一步突破时 空的限制 信息的传递 1844年莫尔斯发 明电报、1876年 贝尔发明电话、 1929年发明电视 电报、电话、广播 、电视以及其他通 讯技术发明应用 第四次信 息技术革 命 提高了信息存储 的质量，扩大了 信息交流的范围 信息的存储和 传播 公元105年蔡伦改 进造纸术，公元 600年毕升改进 印刷术 造纸术和印刷术 的发明应用 第三次信 息技术革 命 信息的存储和 传递突破了时 间和空间的 限制 文字作为信息的 载体，使信息的 存储和传递取得 重大突破 大约4800多年前 文字的发明和 使用 第二次信 息技术革 命 人类的信息能力 有了一个质的 飞跃 人脑对信息的存 储和加工，利用 声波传递信息 大约1400百多万 年到800多万年前 语言的产生和 广泛应用 第一次信 息技术革 命 主要特点产生的作用历史年代核心内容发展阶段 代表图片 (2) 现代信息技术的发展趋势 现代信息技术将趋向数字化、智能化、网络化和个性 化，信息的数字转换处理技术将进一步走向成熟。 网络技术将向高速快捷、多网合一、安全保密方向 发展。 计算机技术将向网络化、智能化发展，操作使用将 更方便。 计算机硬件将更加微型化，并具有超强性能；软件 将向自动化、构件化、集成化方向发展。 信息技术发展趋势一：越来越友好的人机界面 可视电话 PSP游戏机 iphone、小米智能手机及操作界面 信息技术发展趋势一：越来越友好的人机界面 Dos操作界面 鼠标/图形用户界面 虚拟现实技术 虚拟驾驶飞机模拟器 3D游戏 家居三维立体照片 虚拟青蛙实验 电子宠物 语音技术 /zhang700309/blog/12-