信息技术 第一册(五年制高职)课件 任务 1.1 描绘信息社会蓝图_第1页
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文档简介

描绘信息社会蓝图计算机发展史《信息技术》主题1:信息技术应用基础计算机的产生011946年2月,世界上第一台现代电子数字计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer,电子数字积分计算机)在美国宾夕法尼亚大学研制成功。使用了17468个真空电子管耗电174千瓦占地170平方米重达30吨每秒钟可进行5000次加法运算世界计算机的发展02ENIAC诞生后,数学家冯•诺依曼提出了重大的改进理论,主要有两点:其一是电子计算机应该以二进制为运算基础;其二是电子计算机应采用存储程序方式工作。冯·诺依曼——“现代电子计算机之父”EDSAC根据使用的电子元器件不同电子计算机的发展大致可分为4代第1代(1946年—1957年)主要元件:电子管速度:5000~10000(次/秒)特点:体积巨大,运算速度较低,耗电量大,存储容量小应用:科学和工程计算第2代(1958年—1964年)主要元件:晶体管速度:几万~几十万(次/秒)特点:体积减小,耗电较少运算速度提高,价格下降应用:数据处理、事务管理、工业控制领域第3代(1965年—1970年)主要元件:中小规模集成电路速度:几十万~几百万(次/秒)特点:体积、功耗进一步减少

可靠性及速度进一步提高应用:文字处理、企业管理、自动控制等第4代(1971年—)主要元件:大规模、超大规模集成电路速度:几千万~千百亿(次/秒)特点:性能大幅度提高,价格大幅度下降应用:广泛应用于社会生活的各个领域中国计算机的发展03第1代,电子管(1958-1964年)1957年,中科院计算所开始研制通用数字电子计算机-103型计算机(即DJS-1型)。1958年5月,开始第一台大型通用电子数字计算机(104机)研制。1960年4月,小型通用电子数字计算机107机。1964年,大型通用数字电子管计算机119机研制成功。第2代,晶体管(1965-1972年)1965年,第一台大型晶体管计算机109乙机;两年后109丙机,在我国两弹试制中发挥了重要作用,被用户誉为“功勋机”。华北计算所:108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-8)。哈军工(国防科大前身)于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机。第3代,中小规模集成电路(1973-80年代初)1973年,北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机。1974年清华大学等单位联合设计,研制成功DJS-130小型计算机,以后又推DJS-140小型机,形成了100系列产品。DJS-200系列、DJS-180系列超级小型机、655机和151机。第4代,超大规模集成电路(80年代后)1983年12月,“银河一号”每秒钟运算一亿次以上。2010年,“天河一号”成为世界上运算速度最快的计算机。此后“天河二号”“神威·太湖之光”稳居榜首。我国成为继美国、日本之后,第三个具备研制高端计算机系统能力的国家。描绘信息社会蓝图计算机的特点、分类、应用及发展趋势《信息技术》主题1:信息技术应用基础计算机的特点01运行速度快,计算能力强。计算精度高,数据准确度高。具有超强的记忆和逻辑判断力。自动化程度高。01020304计算机的分类02按性能指标划分巨型机大型机小型机微型机巨型机

由数百、数千甚至更多的处理器组成,多用于高精尖科技研究领域。大型机

具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面,主要应用于政府部门、银行、大型企业。小型机

采用8~32个处理器,介于微型机服务器和大型主机之间的一种高性能64位计算机,适合于中小型企事业单位使用。微型机

体积小、功耗低、成本少、灵活性大、性能价格比高,应用广泛。通用计算机适用于一般科学计算机、工程设计和数据处理等的计算机。专用计算机为适应某种特殊应用而设计的计算机,运行的程序效率和精度较高,速度较快。按用途划分计算机的应用领域03信息处理科学计算过程控制计算机辅助系统人工智能网络应用多媒体技术应用领域信息处理

对数据进行收集、存储、整理、分类、加工、利用和传播等,如办公自动化、情报检索等。科学计算

利用计算机处理科学研究和工程技术中提出的数学问题的过程,如气象计算、桥梁设计等。过程控制

利用计算机及时采集检测数据,按最优值迅速地对受控对象进行自动调节或控制,如工业控制、导弹发射等。计算机辅助系统

利用计算机自动或半自动地完成一些相关的工作,如计算机辅助设计(CAD)等。人工智能

是一门研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的新兴学科。网络应用

是计算机技术与现代通信的结合,使人际交流跨越了时空的障碍,成为建立信息社会的基础。多媒体技术

利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息进行处理,实现人机交互的技术。计算机的发展趋势04量子计算机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,其运算速度可能比目前的奔腾4芯片快10亿倍。光子计算机一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的新型计算机,其运行速度可达一万亿次,存储容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。分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大,其运算过程是蛋白质分子与周围介质相互作用的过程。运行速度比人的思维速度快100万倍,其消耗的能量极小,只有电子计算机的十亿分之一。纳米计算机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,相当于头发丝直径的千分之一。是用纳米技术研发的新型高性能计算机,它几乎不耗费任何能源,性能要比今天的计算机强大许多倍。描绘信息社会蓝图信息的定义与特征《信息技术》主题1:信息技术应用基础信息的定义01不管我们身处何地,都能感受到丰富多彩的信息克劳德·艾尔伍德·香农美国数学家、信息论的创始人信息是用来消除随机不确定性的东西诺伯特·维纳美国数学家、控制论奠基人信息就是信息,不是物质,也不是能量要有效地生活,就必须有足够的信息钟义信我国信息论专家、院士信息是事物运动状态和方式,也就是事物内部结构和外部联系的状态和方式文字、符号、图像、图形、声音、动画、视频等信息的载体烽火、狼烟、书报、电视、电话、微信、微博……信息的传播方式通过听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感受信息信息接收的主体是人泛指人类社会获取并传播的一切内容信息的特征02010203060405传递性,打破时空限制依附性,不能独立存在,要有载体共享性,复制、传播并分享真伪性,真实信息和虚假信息时效性,事物某一特定时刻的状态价值相对性传递性时效性真伪性依附性数据、信息和消息03数据信息消息数据是信息的载体,是对客观事物的逻辑归纳,直接来自现实,可以是离散的数字、文字、符号等,也可以是连续的数据,如声音、图像等。信息是加工处理后的数据。经过分析、解释和运用后,信息会对人的行为产生影响。数据是原材料,信息是产品。消息中包含信息,信息是消息的阅读者从中提炼出来的。一则消息中可承载不同的信息,它可能包含非常丰富的信息,也可能只包含很少的信息。描绘信息社会蓝图信息技术概念《信息技术》主题1:信息技术应用基础什么是信息技术01信息技术以电子计算机和现代通信技术为主要手段,实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和。用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。微电子技术计算机技术通信技术网络技术控制技术存储技术……现代信息技术下一代通信网络物联网三网融合新型平板显示高性能集成电路以云计算为代表的高端软件新一代信息技术云计算物联网大数据人工智能传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术是信息技术的四大基本技术信息技术表现形态不同分为硬技术与软技术。硬技术指各种信息设备;软技术指有关信息获取与处理的各种知识、方法与技能。工作流程中基本环节的不同分为信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术及信息标准化技术。使用的信息设备不同分为电话技术、电报技术、广播技术、电视技术、复印技术、缩微技术、卫星技术、计算机技术、网络技术等新一代信息技术02人工智能量子信息移动通信物联网区块链信息技术已经渗透入人们工作、生活的方方面面,了解信息,熟悉信息技术已成为我们高效工作和快乐生活的必备技能。物联网区块链大数据……人工智能移动通信量子信息人工智能(ArtificialIntelligence,AI),是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是计算机学科的一个重要分支。人工智能的研究领域主要包括:计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人技术、语音识别技术、专家系统等。人工智能研究的一个主要目标是:使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。人工智能技术智能家居人工智能已经逐渐走进我们的生活,并应用于各个领域,它不仅给许多行业带来了巨大的经济效益,也为我们的生活带来了许多改变和便利,主要的一些应用场景有:工业制造、社交生活、交通运输、智能家居等。识别系统机器翻译智能客服智能停车场人工智能技术量子信息(quantuminformation)是关于量子系统“状态“所带有的物理信息,通过量子系统的各种相干特性,如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等,进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息最常见的单位是量子比特(qubit)量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和量子测量三个领域量子信息技术移动通信(mobilecommunications)是沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。移动通信的双方有一方或两方处于运动中,包括陆、海、空。移动通信技术作为电子计算机与移动互联网发展的重要成果之一,目前已经迈入了5G时代。5G的特点是广覆盖、大连接、低时延、高可靠。移动通信技术大流量移动宽带业务增强移动宽带,提供大带宽、高速率的移动服务,面向3D/超高清视频、AR/VR(增强现实、虚拟现实)、云服务等应用。大规模物联网业务海量机器类通信,主要面向大规模物联网业务,智能家居、智慧城市等应用。无人驾驶、工业自动化超高可靠低延时通信,将大大助力工业互联网、车联网中的新应用,应用于工业应用和控制、交通安全和控制、远程制造、远程培训、远程手术等。移动通信技术物联网(Internetofthings,IoT)即“万物相连的互联网“,通过部署具有一定感知、计算、执行和通信能力的各种设备,获得物理世界的信息,通过网络实现信息的传输、协同和处理,从而实现人与物、物与物之间信息交换的互联的网络。物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传输和智能处理。物联网技术物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面,遍及智慧交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、工业监测、环境监测、个人健康、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等众多领域。物联网技术区块链技术区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征。区块链技术区块链就像一台创造信任的机器,一个安全可信的保险箱,可以让互不信任的人,在没有权威机构的统筹下,可以放心地进行信息互换与价值互换。随着区块链技术的发展,区块链已从数字代币扩展到各行各业,包括政府、医疗、保险、股票、慈善、投票和身份识别等广泛的领域。描绘信息社会蓝图中国信息技术发展现状《信息技术》主题1:信息技术应用基础中国信息技术发展现状01我国已构建完成包括信息通信制造业、软件业、服务业全覆盖的产业体系,从上游材料、核心器件、到下游整机制造的全产业生态,以及由一批民族骨干企业主导的核心技术创新生态。

追跑加快、并跑增多、领跑涌现基础通用技术领域集成电路领域:MIPS、ARM、ALPHA、SPARC、POWER、X86等机构为代表的系列化处理器产品;10纳米移动芯片产品;桌面处理器(CPU)。操作系统领域:移动智能终端操作系统、云操作系统。计算机(IT)技术超级计算机:“神威·太湖之光”的运算系统全面采用国产芯片,“天河三号”原型机CPU和操作系统均为自主研发。高端服务器:继美国、日本后第三个具备关键应用主机研制能力的国家,本土企业服务器占据中国市场的70%。百度、阿里和腾讯在分布式数据库处理能力、分布式系统软件架构能力方面也达到国际领先水平。通信技术领域全球第五代移动通信

(5G)等标准制定的主导者之一,华为、中兴、大唐、展讯等企业5G技术方案测试性能达到国际一流水平,截至2021年底,中国已建成142.5万个5G基站,总量占全球6

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