第1讲 信息与计算机技术概述

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1、第1讲 信息与计算机技术概 述信息科技学院.网络管理教研室 2011.02主要内容1.1 信息、信息论和信息科学 1.2 信息技术 1.3 计算机技术 1.4 信息社会 1.5 信息素养1.1 信息、信息论与信息科学 信息成为当今时代的流行词,其英文单 词是information，对应的日文是“情报” ，台港澳地区则翻译成“资讯”。1.1.1 信息的含义信息（Information）是事物的运动状 态及其变化方式。 信息了反映一切事物属性及动态的消息、情 报、指令、数据和信号中所包含的内容。在人类社会中，信息的表现形式是多种 多样的，我们把这些表现形式称为“媒体” （Media）。媒体客观地表

2、现了自然界和人类 活动中的原始信息，例如，各种声音、文字 、图形和图像等。对信息进行传播的媒介，如报纸、电话 、电视和计算机等就是信息的“载体”。信息数据载体内容形式实体消息资料知识图象声音文字录象带书籍存储器多媒 体文献信号混合 信息代码信息本身是看不见摸不着的东西，但它可 以用一定的方式表现出来，通常人们把用来表 示信息符号的组合叫做信息的代码。计算机中 采用二进制代码可以方便地存储、处理和传送 信息。1.1.2 信息的作用和特征 信息的作用: 为认识世界提供依据 为改造世界提供指导 为有序的建立提供保证 为资源的开发提供条件 为知识的生产提供材料 信息的特征: 普遍性 获取相对性 时效性

3、 传递性 共享性 依附性信息科学是以信息为主要研究对象、以信息 过程的运动规律为主要研究内容、以信息科学 的方法论为主要研究方法、以扩展人的信息功 能作为主要研究目标的一门科学。提示：以信息为基本研究对象，是信息科学 区别于一切传统科学的最基本的特征 。1.1.3 信息论与信息科学信息科学是在信息论、控制论、系统论的基 础上发展起来的一门新兴学科，其内涵、研究 内容、覆盖范围都在探索与形成之中。信息论奠基于香农1948年发表的“通信的数学 理论”。信息论，是信息科学的前导，是一门用数理 统计方法研究信息的度量、传递和交换规律的 科学，主要研究通信和控制系统中普遍存在着 的信息传递的共同规律以及

4、研究最佳地解决信 息的获取、度量、变换、存储、传递等问题的 基础理论。 数据收集: 又称数据获取,是利用某种装置,从系统外部收 集数据并输入到系统内部的一个接口或过程。 数据收集工具有：摄象机、扫描仪、麦克风等 。 数据收集的方式：来源性收集、根源性收集 数据收集的注意事项：数据本身的正确性、数 据收集的时间性。1.1.4 数据相关知识 数据分类 按照数据项的属性、特征，把他们分门别类 并系统地组织起来用以描述事物。 数据分类是数据编码的基础。 按表现形式分为：数字数据和模拟数据。 分类步骤：建立模型-利用模型分类 分类方法：决策树方法，支持向量机法，向 量空间模型法、贝叶斯方法、神经网络方法

5、 、遗传算法。 数据编码及压缩 编码：将信息表达为二进制数据。 熵：信息量的度量，单位是比特。 压缩：减少数据的冗余度。 压缩方法分为两类：无损、有损。 无损压缩算法：霍夫曼编码、行程编码、算 术编码。 有损压缩算法：基于量化的预测编码、变换 编码；基于特征提取的基于模型的编码。1.2 信息技术 以计算机为核心的现代信息技术正在 全方位地向人类社会的各个领域渗透，及其 深刻地影响着人们的思维方式、学习方式、 工作方式和生活方式。 1.2.1 信息技术的含义信息技术（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。信

6、息技术的本质是能够扩展人类信息器官功能 。随着科学技术的不断发展，信息技术已进入 到现代信息技术阶段。现代信息技术是指产生、 存储、转换和加工图像、文字、声音、数据等信 息的一切现代高技术的总称，它是以电子技术尤 其是微电子技术为基础，以计算机技术（信息处 理技术）为核心，以通信技术（信息传递技术） 为支柱，以信息技术应用为目的的科学技术群。按照扩展人类信息器官的功能分类： 感测技术: 扩展感觉器官 通信技术: 扩展神经系统 信息处理技术: 扩展思维器官 控制（施用） 技术: 扩展效应器官 1.2.2 信息技术的分类1.2.3 信息技术的体系1.2.4 信息技术的特点 数字化 高速、大容量化

7、智能化 综合化、网络化 个人化 1.2.5 信息技术的发展与应用 1信息技术的发展历程 第一次信息技术革命： 语言的产生 第二次信息革命： 文字的发明 第三次信息革命： 造纸术和印刷术的发明 第四次信息革命： 电报、电话、广播和电视的发明 和普及应用 第五次信息革命： 计算机的普及应用和计算机与通 信技术的结合 2信息技术的发展趋势 （1）越来越友好的人机界面； （2）越来越个性化的功能设计； （3）越来越高的性能价格比 。3信息技术的应用在当今的社会中，信息技术的应用已遍及我们的工作和生活。 20世纪90年代兴起的“信息高速公路”（Information Superhighway）以及Int

8、ernet的广泛应用，形成了全球化的计算 机互联网络，把全世界的计算机和计算机用户连在一起，缩短人 与人之间的距离，把世界变成了一个“地球村”。在21世纪这个信息时代，信息技术将在信息资源、信息处理和信 息传递方面实现微电子与光电子结合，智能计算与认知科学等结 合，其应用领域将更加广泛，将给人类带来全新的工作方式和生 活方式。 信息技术应用的两个方面：信息产业和其他行业信息化。1.3 计算机技术 当前，计算机技术的发展和应用，有 力地推动了整个信息化社会的发展。而且 随着计算机技术的不断发展，它处理信息 的能力也在不断地增强 。1.3.1 计算机的发展世界上第一台计算机自1949年问世以来，

9、经过了50多年的发展历程，计算机技术突飞猛 进，历经了电子管、晶体管、集成电路、大规 模集成电路4个时代的发展。特别是进入20世纪 70年代以后，微型计算机的出现为计算机广泛 应用开拓了更为广阔的前景。它已渗透到国民 经济的各个领域，极大地改变了人们的工作、 学习、生活方式，成为信息时代的主要标志。 1近代计算机的发展 巴贝基（差分机及分析机部分） 图灵（计科、人智力之父） 冯.诺依曼（ 开创了现代计算机理论 ）2现代计算机的发展 20世纪40年代，电子技术和电子工业的发展为电子 计算机的研制提供了物质基础。 1946年，美国宾西法尼亚州州立大学莫尔学院的莫 奇莱（John. W. Mauch

10、ly）教授及其学生埃克特（ J.Presper Eckert Jr.）博士等人研制的电子数值 积分计算机（The Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）是世界上第一 台电子计算机。 1946年2月正式交付使用。一般认为，大型电子计 算机阶段始于1946年，延续至1981年。 3微机及网络发展阶段 20世纪70年代初，大规模集成电路用于计算机。1971 年，第一台微机问世。但微机大范围的普及，并开始 部分取代大型机的地位，则始于20世纪80年代初。 1981年8月，IBM公司推出个人计算机IBM-PC。 20世纪60年代末，鉴于当时

11、的国际背景，美国国防部 高级研究计划管理局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）建立了名为ARPAnet的计算机网络。该 网络起初只连接了美国本国的4台主机，完全用于军事 目的。20多年后这个ARPAnet竟成了全球因特网的雏形。 1.3.2 计算机的特点 运算速度快 精确度高 存储容量大 具有逻辑判断能力 具有自动控制能力 1.3.3 计算机的分类 1按用途的不同来划分按照计算机用途的不同，可以把它分为 专用计算机和通用计算机。专用计算机专门用于某种用途，它对于 特定用途而言更经济、快速和有效，但适应 性差。而通用机适应性较强。2按规模的不同来划分

12、按照计算机规模的不同，可以把它分为巨型机 、大型机、小型机、工作站和微机。 1.3.4 计算机的主要应用 科学计算 信息管理 计算机控制 计算机控制 计算机辅助系统 人工智能 信息高速公路 电子商务 电子政务 1.4 信息社会信息社会的含义从20世纪60年代开始的第五次信息技术革命，使人 类开始迈入信息化社会。特别是20世纪90年代以来，多 媒体和网络技术的普及正在以惊人的速度改变着人们的 工作方式和生活方式。 信息社会在各个方面都呈现出与工业社会显著不同 的特征，一是信息成为重要的战略资源，二是信息产业 上升为最重要的产业，三是信息网络成为社会的基础设 置。 信息社会与后工业社会的概念没有原

13、则 性的区别。信息社会也称信息化社会，是 工业化社会以后，信息起主要作用的社会 。 在农业社会和工业社会中，物质和能源 是主要资源，所从事的是大规模的物质生 产。而在信息社会中，信息成为比物质和 能源更为重要的资源，以开发和利用信息 资源为目的信息经济活动迅速扩大，逐渐 取代工业生产活动而成为国民经济活动的 主要内容。信息社会特点信息化：信息化是在现代信息技术广泛 普及的基础上,社会和经济的各个方面发 生深刻的变革,通过提高信息资源的管理 利用水平，使各种社会活动的功能和效 率大幅提高，从而达到人类社会的新的 物质和精神文明水平的过程。 智能化 国际化 未来化1.5 信息素养信息社会是一个“知识爆炸”的社会，也是个“信 息爆炸”的社会。据联合国教科文组织的统计，人类近30年来所积 累的科学知识占有史以来积累的科学知识总量的90%， 而在此之前的几千年中所积累的科学知识只占10%。 为了能适应信息社会的经济发展，信息社会所需 要的新型人才必须具有很强的信息获取、信息分析和 信息加工的能力。计算机与网络技术的发展，使这种 能力同当代信息技术结合，成为信息时代的每个公民 必须具备的基本素养。小结概述了信息、信息科学、信息技术 、计算机技术、信息社会、信息素养等 方面基本知识。