信息与计算机技术概述.ppt

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 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、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 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Internet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，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,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. Mauchly）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 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3