信息技术相关概念

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1、信息技术导论20101信息技术相关概念信息技术相关概念吴涛吴涛 副教授副教授(2010 v1.0) 华中科技大学软件学院华中科技大学软件学院信息技术导论20102目录目录1 信息和信息技术信息和信息技术2 计算机相关概念计算机相关概念3 软件工程软件工程信息技术导论201031.1 信息信息什么是信息什么是信息? ? （传字游戏传字游戏）信息是信息论中的一个术语，常常把消息中有意义信息是信息论中的一个术语，常常把消息中有意义 的内容称为信息。（百度百科）的内容称为信息。（百度百科）Information, in its most restricted technical sense, is a

2、n ordered sequence of symbols. (wikipedia.org)(维基百科维基百科:网络百科全书网络百科全书)1928年哈特莱发表年哈特莱发表信息传输信息传输，首先提出信息是，首先提出信息是 包含在消息中的信息量，而代码、符号不是信息内包含在消息中的信息量，而代码、符号不是信息内 容本身，而是信息表现的具体方式。容本身，而是信息表现的具体方式。香农香农:信息是有秩序的量度，是对不确定性的消除或信息是有秩序的量度，是对不确定性的消除或 减少。减少。信息不对称理论信息不对称理论2001年度诺贝尔经济学奖年度诺贝尔经济学奖信息技术导论201041.2 香农的狭义信息论美国

3、数学家香农（美国数学家香农（C.E.Shanon）信息论的创始人，是电子计算机理论的信息论的创始人，是电子计算机理论的 重要奠基人之一。重要奠基人之一。1938 发表发表继电器和开关电路的符号分继电器和开关电路的符号分 析析，首次用布尔代数进行开关电路分，首次用布尔代数进行开关电路分 析。在贝尔实验室工作证明，可以采用析。在贝尔实验室工作证明，可以采用 能实现布尔代数运算的继电器或电子元能实现布尔代数运算的继电器或电子元 件来制造计算机。件来制造计算机。1948年发表年发表通信的数学理论通信的数学理论，是信，是信 息论正式诞生的里程碑。息论正式诞生的里程碑。信息是有秩序的量度，是对不确定性的信

4、息是有秩序的量度，是对不确定性的 消除或减少。消除或减少。数据数据/ /消息消息/ /信息信息/ /信号（信号（P7P7）信息技术导论201051.3 信息度量信息度量(1)香农定义：香农定义：消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。 神农架出现野人神农架出现野人若若a = 2，信息量的单位称为，信息量的单位称为比特比特(bit) ，可简记为，可简记为b举例：设一个二进制离散信源，以相等的概率发送数举例：设一个二进制离散信源，以相等的概率发送数 字“字“0”或“或“1”，则信源每个输出的信息含量为：，则信源每个输出的信息含量为：20102

5、010南非世界杯南非世界杯- -章鱼哥预测的信息量？章鱼哥预测的信息量？)(log)(1logxPxPIaa先验概率后验概率)b(12log2/11log) 1 ()0(22 II信息技术导论201061.3 信息度量信息度量(2)香农的狭义信息论没有解决信息的语义和有效性Standard information theory considers each n bit- string in 0,1nequal (all have probability 2n).However, we feel a difference between the string A=“010101010101010

6、1010101010101010101” 有规律地有规律地 重复重复01串串 17次，可压缩为次，可压缩为 01#17 and the string (of equal length)B=“0101110101001010001110001100011011”. 比较复杂，几句化说不清的，信息量较大比较复杂，几句化说不清的，信息量较大 直观感觉：长话短说直观感觉：长话短说 的的 最短尺寸，可用来度量其最短尺寸，可用来度量其信息量。信息量。 计算理论导引计算理论导引:P146 信息的最短描述的大小决定了信息量。信息的最短描述的大小决定了信息量。信息技术导论201071.4 信息技术信息技术(1)

7、什么是信息技术什么是信息技术（ Information Technology ）? ?In the broadest sense, information technology refers to both the hardware and software that are used to store, retrieve, and manipulate information.有关信息的采集、表示、识别、提取、处理、传输、有关信息的采集、表示、识别、提取、处理、传输、 管理、组织、存储、检索、分析等技术的总称。管理、组织、存储、检索、分析等技术的总称。信息技术的核心信息技术的核心(P12)(

8、P12)计算机技术计算机技术: : 信息处理的核心信息处理的核心( (计算机智能化计算机智能化) )微电子技术微电子技术: : 支持信息技术的核心技术支持信息技术的核心技术(IC,SOC,(IC,SOC,纳米芯片纳米芯片) )网络与通讯技术网络与通讯技术: : 数字通信数字通信, ,卫星通信卫星通信, ,微波通信微波通信, ,光纤通讯。光纤通讯。传感技术传感技术: : 发展到了应用高度敏感元件的时代。发展到了应用高度敏感元件的时代。信息技术导论201081.4 信息技术信息技术(2)微电子技术微电子技术IC(IIC(Integrated Circuit),),是将多种电子元器件（晶是将多种电子

9、元器件（晶 体管、电阻、电容）集成到一片小小的硅片上。体管、电阻、电容）集成到一片小小的硅片上。SOCSOC (System on Chip,片上系统片上系统), , 将一个系统集成将一个系统集成 为一个为一个芯片芯片纳米芯片纳米芯片信息技术导论201091.4 信息技术信息技术(3)卫星通信卫星通信Google Earth是一款由是一款由Google公司开发的虚拟地球公司开发的虚拟地球 软件，是软件，是Google公司提供的地图服务，包括局部详公司提供的地图服务，包括局部详 细的卫星照片。细的卫星照片。信息技术导论2010101.4 信息技术信息技术(4)嫦娥二号关键技术嫦娥二号关键技术一是

10、配合运载火箭验证地月转移轨道直接发射技术；一是配合运载火箭验证地月转移轨道直接发射技术；二是搭载轻小型化二是搭载轻小型化X X频段深空应答机，配合中国新建的频段深空应答机，配合中国新建的X X频段地频段地 面测控站，试验面测控站，试验X X频段测控技术；频段测控技术；三是验证距月面三是验证距月面100km100km近月制动的月球轨道捕获技术；近月制动的月球轨道捕获技术；四是验证四是验证100km100km15km15km轨道机动与飞行技术；轨道机动与飞行技术；五是试验遥测信道低密度奇偶校验码五是试验遥测信道低密度奇偶校验码(LDPC)(LDPC)编码技术，月地高编码技术，月地高 速数据传输技术

11、及降落相机技术；速数据传输技术及降落相机技术；六是对备选着陆区进行高分辨率成像试验。六是对备选着陆区进行高分辨率成像试验。信息技术导论2010111.5 信息技术其他信息技术其他信息高速公路（信息高速公路（P16P16）信息社会信息社会社会交往网络社会交往网络 ( (QQ,MSN,Gmail,FacebookQQ,MSN,Gmail,Facebook, ,人人网）人人网）电子商务（网上银行，网上购书，旅游定票，电子商务（网上银行，网上购书，旅游定票，Amzon,YahooAmzon,Yahoo) )信息获取（门户网站信息获取（门户网站 Google,Baidu,wikipedia.orgGoo

12、gle,Baidu,wikipedia.org维基百科维基百科）企业信息化：企业信息化： IBM, Microsoft, Oracle(SUN),AppleIBM, Microsoft, Oracle(SUN),Apple知识经济知识经济OECD:OECD:知识经济是指建立在知识和信息的生产、分配知识经济是指建立在知识和信息的生产、分配 和使用上的经济。和使用上的经济。信息产业信息产业信息技术导论2010122 计算机相关概念计算机相关概念 ComputerA computer is a programmable machine that receives input, stores and

13、manipulates data/information, and provides output in a useful format.电子计算机（电子计算机（英语英语：Computer），又称计算机或电脑，是一），又称计算机或电脑，是一 种利用种利用电子学电子学原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。HardwareHardware is a general term for the physical artifacts of a technology. It may also mean the physical components of a

14、computer system, in the form of computer hardware.个人电脑的硬件，包括电脑中所有物理的零件个人电脑的硬件，包括电脑中所有物理的零件,包括主机和外围包括主机和外围 设备。设备。SoftwareComputer software, or just software, is the collection of computer programs and related data that provide the instructions telling a computer what to do.软件是一系列按照特定顺序组织的软件是一系列按照特定顺序

15、组织的电脑电脑数据和指令的集合。数据和指令的集合。信息技术导论2010133.1 软件工程软件工程 （1）“The establishment and use of sound engineering principles (methods) in order to obtain economically software that is reliable and works on real machines“ Bauer 1972.“Software engineering is that form of engineering that applies the principles of

16、computer science and mathematics to achieving cost-effective solutions to software problems.“CMU/SEI-90-TR-003“The application of a systematic, disciplined, quantifiable approach to the development,operation, and maintenance of software“ IEEE 1990.信息技术导论2010143.2 软件工程软件工程 （2）软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、 实用的和高质量的实用的和高