第四章现代信息技术

1、第四章现代信息技术教学目的：了解信息技术的发展历程、了解现代信息技术的概念，了解信息产业 的发展。掌握信息的形态及特征；掌握现代信息技术的主要类型及其特征 教学重点：信息的形态与特征；现代信息技术。教学难点：现代信息技术课时分配：2课时教学内容：信息；信息的形态及特征；信息技术的发展；现代信息技术；信息产业。第一节信息概述一、什么是信息1、信息的概念信息是有价值的，就像不能没有空气和水一样，人类也离不开信息。因此人们常说, 物质、能量和信息是构成世界的三大要素。所以说，信息的传播是极具重要与有效 的。信息是事物的运动状态和过程以及关于这种状态和过程的知识。它的作用在 于消除观察者在相应认识上的

2、不确定性，她的数值则以消除不确定性的大小，或等 效地以新增知识的多少来度量。虽然有着各式各样的传播活动，但所有的社会传播 活动的内容从本质上说都是信息。广义地说，信息就是消息。一切存在都有信息。对人类而言，人的五官生来就 是为了感受信息的，它们是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。然而，大量的信息是我们的五官不能直接感受的，人类正通过各种手段，发明 各种仪器来感知它们，发现它们。2、信息的分类信息有许多种分类方法。人们一般把它分为宇宙信息、地球自然信息和人类社 会信息类。宇宙信息是指在宇宙空间，恒星不断发出的各种电磁波信息和行星通过反射发出的信息，形成了直接传播的信息和反射传播的信息。

3、地球自然信息是指地球上的生物为繁衍生存而表现出来的各种行动和形态，生 物运动的各种信息以及无生命物质运动的信息。人类社会信息是指人类通过手势、眼神、语言、文字、图表、图形和图像等所 表示的关于客观世界的间接信息。二. 信息的形态及特点1信息的形态信息一般有4种形态：数据、文本、声音、图像。这 4种形态可以相互转化. 例如，照片被传送到计算机，就把图像转化成了数字。2. 信息的特点（1）可识别性信息是可以识别的，对信息的识别又可分为直接认别和间接识别。直接认别是 指通过人的感官的识别，如听觉、嗅觉、视觉等；间接识别是指通过各种测试手段 的识别，如使用温度计来识别温度、使用试纸来识别酸碱度等。不同

4、的信息源有不 同的识别方法。（2）传播性信息本身只是一些抽象符号，如果不借助于媒介载体，人们对于信息是看不见、 摸不着的。一方面，信息的传递必须借助于语言、文字、图像、胶片、磁盘、声波、 电波、光波等物质形式的承载媒介才能表现从来，才能被人所接受，并按照既定目 标进行处理和存贮；另一方面，信息借助媒介的传递又是不受时间和空间限制的， 这意味着人们能够突破时间和空间的界限， 对不同地域、不同时间的信息加以选择, 增加利用信息的可能性。（3）不灭性不灭性是信息最特殊的一点，即信息并不会因为被使用而消失。信息是可以被 广泛使用、多重使用的，这也导致其传播的广泛性。当然信息的载体可能在使用中 被磨损而

5、逐渐失效，但信息本身并不因此而消失，它可以被大量复制、长期保存、 重复使用。（4）共享性信息作为一种资源，不同个体或群体在同一时间或不同时间可以共同享用。这 是信息与物质的显著区别。信息交流与实物交流有本质的区别。实物交流，一方有 所得，必使另一方有所失。而信息交流不会因一方拥有而使另一方失去拥有的可能， 也不会因使用次数的累加而损耗信息的内容。信息可共享的特点，使信息资源能够 发挥最大的效用。（5）时效性信息是对事物存在方式和运动状态的反映，如果不能反映事物的最新变化状态， 它的效用就会降低。即，信息一经生成，其反映的内容越新，它的价值越大；时间 延长，价值随之减小，一旦信息的内容被人们了解

6、了，价值就消失了。信息使用价 值还取决于使用者的需求及其对信息的理解、认识和利用的能力。（6）能动性信息的产生、存在和流通，依赖于物质和能量，没有物质和能量就没有信息。 但信息在与物质、能量的关系中并非是消极、被动的，它具有巨大的能动作用，可 以控制或支配物质和能量的流动，并对改变其价值产生影响。三. 信息的影响21世纪将是信息社会.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。智能计算与认知结合等，其应用领域将更加广泛和多样给人类带来 全新的工作方式和生活方式。1、带来产业结构的巨大变化，表现在：在现代信息技术基础上产生了一大批以 往产业革命时期所没有的新兴产业；传统

7、产业体系步入衰退，利用信息技术对其改 造，成为传统产业获得尊重的出路；服务业的发展使其越来越在国民经济中占主导 地位；2、带来生产要素结构与管理形式的变化， 现代社会中，生产要素结构中的知识 与技术的作用大大增强，已经成为第一生产力，而物质资料与资本的作用相对减弱3、 加速经济国际化进程，一方面表现在现代信息技术本身发展的国际化，另一 方面表现在现代信息技术对整个经济国际化的推动；4、导致社会结构的变化，表现 在城市化的分散趋向，家庭社会职能的强化，职业结构中知识与高技术化职业增多， 工作方式与生活方式的变化第二节信息技术的发展整个人类的进化史，同时也是一部人类信息活动的演进史。在人类的整个历

8、史发 展中，经历了五次巨大的信息变革。每一次信息变革都对人类社会的发展产生巨大 的推动力，带来飞跃式的进步。这五次信息革命依次为：语言的产生、文字的创造、 印刷术的发明、利用电磁波的电信，广播和电视、利用计算机技术的现代信息技术。 它们将人类历史划分成五种信息时代。人类社会在向前演进，不同的时代将面临不同的问题，而与之相关的信息， 就成为人们特别予以关注的题目。一、第一次信息技术-语言的产生语言的产生标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高人类的信息活动从具 体走向抽象。二、第二次信息技术革命文字的创造文字打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远。三、第三次信息技术革命 印刷术的

9、发明印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进 一步加强，并初步实现了广泛的信息共享。四、第四次信息技术革命 电信,广播和电视电信革命的实现，是人类划时代的进步。1. 电报和电话的发明和使用2. 无线电广播节目的开播3. 电视节目的播放五、第五次信息技术革命-现代信息技术现代意义上的信息技术，是在电信革命之后才产生和发展起来的。新型计算机 的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理第一次达到了一体化和自动化，从而 实现了人类历史上第五次信息变革。第三节现代信息技术一、什么是现代信息技术现代信息技术是指借助于微电子技术为基础的计算机技术和电信技术相结合而形成的手段，对声

10、音的，图像的，数字的和各种传感信号的信息进行获取，加工，处理,存储,传播和使用的能动技术 二、现代信息技术1信息的搜集现代信息搜集技术的目标是在现在信息的海洋中获取人们所需要的每一条信息.常规信息搜集技术常规的现代信息搜集技术主要以计算机检索为基本手段和方法，从正式的和公开的信息系统中检索出所需信息.计算机信息检索的基础是数据库.单机检索利用计算机阅读和查询存储在各种存储器中的数据和信息.关键是各种不同类型的信息存储设备的使用和完善.联机检索.联机检索的组成：计算机主机(数据库),用户设备,通信线路.联机检索的工作原理：通过信息网络是用户设备和计算机主机互连互通，交换信息. 获取用户所需的各种

11、公开和有约定的使用条件的信息.联机信息检索的关键：建立各种类型的数据库.(2)非常规信息检索技术合法的非法的监视,监听和黑客技术等.需要在两方面完善：一是获取方，提高各种不同类型技术手段和技术设备.二是 保密方,设置各种不同类型的保护手段和保护设备.2.信息的存储(1)磁存储技术*磁盘的工作原理(见教材)利用读写磁头与存储信息用磁盘之间的相对运动来记录和阅读信息.硬盘计算机用来记录数字化数据的外部存储器软盘软盘及其驱动器形成了一套数据输出和出入系统.来记录和阅读信息.U盘工作原理更完备的磁存储器(2)光存储技术*光盘的种类只写光盘，只读光盘，可多次写入光盘*光存储技术的工作原理(详见教材)利用

12、激光技术和光存储媒体的特殊性质来进行存储信息和阅读信息3、信息的传递信息传输是从一端将命令或状态信息经信道传送到另一端，并被对方所接收。包括传送和接收。传输介质分有线和无线两种，有线为电话线或专用电缆；无线是 利用电台、微波及卫星技术等。信息传输过程中不能改变信息，信息本身也并不能 被传送或接收。必须有载体，如数据、语言、信号等方式，且传送方面和接收方面 对载体有共同解释。通常也把语音，文字,图像和数据等信息的传输技术称为通信技术通信系统通信系统包括通信的终端设备和连接通信终端设备的信道系统设备光纤通信系统(有线通信系统)(1) 光纤通信的工作原理光信号和电信号的转换；光信号的传输和中继和补偿

13、(2) 光导纤维的结构特点和传输原理(3) 光纤通信的优势移动通信系统通信双方有一方或两方处于运动中的通信。包括陆、海、空移动通信。采用的 频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由基地台，控制交换中 心,移动通信用户组成。若要同某移动通信用户，移动控制交换中心会通过各基地台 向全网发出呼叫，被叫用户收到后发出应答信号，移动交换中心收到应答后分配一 个信道给该移动用户并从此话路信道中传送一信号使其振铃。移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且 到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G,除蜂窝电话系统外，宽带无线接入 系统、毫米

14、波LAN智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS系统将投入使用。未来 几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现 这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在 很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题，有的系统将侧重提供高数 据速率，有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。从用户角度看，可以使用的接入技术包括：蜂窝移动无线系统，如 3G无绳系 统，如DECT近距离通信系统，如蓝牙和 DECT数据系统；无线局域网（WLAN系统; 固定无线接入或无线本地环系统；卫星系统；广播系统，如 DAB和DVB-T ADSL和 Cable

15、 Modem。微波接力通信系统 通常使用分米波段和厘米波段。这种通信方式受地形和天线高度的限制，两站之间 的通信距离仅为50公里左右。因此利用这种通信方式进行长距离通信，必须建立一 系列将接收到的信号加以变频和放大的中继站，接力式地传输到终端站。微波接力通信的通信容量大，建设费用低，不受地形限制，抗灾害性强，能满足各种 电信业务（电话、广播、传真、电视、电报、数据）的传输质量要求。是通信网的 重要组成部分。*卫星通信系统卫星通信系统的工作原理卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作 用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大 子系统

16、：星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用 户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心，及 其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。4信息高速公路信息高速公路实质上是高速信息电子网络，它是一个能给用户随时提供大量信息，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备网络体系。开发和 实施信息高速公路计划，不仅促进信息科学技术的发展，而且有助于改变人们的生活、工 作和交往方式。构成信息高速公路的核心，是以光缆作为信息传输的主干线，采用支线光纤和 多媒体终端，用交互方式传输数据、电视、话音、图像等多种形式信息的千兆比特 的高速数据网。信息

17、高速公路的路面是用光纤铺成的。光纤的频带特别宽，这就使得光纤通信 系统的通信容量特别大。一根细如发丝的光纤能够同时传送500个电视频道的图像信 号。或者50万路电话的语音信号。一根光纤丝的信息容量，可以顶得上几千根金属 导线。此外，光纤的抗干扰能力特别强，信号通过时的衰减特别小。建立信息高速公路就是利用数字化大容量的光纤通讯网络，在政府机构、 各大学、研究机构、企业以至普通家庭之间建成计算机联网。信息高速公路的建成，将改变人们的生活、工作和相互沟通方式，加快科技交流，提高工作质量和效率， 享受影视娱乐、遥控医疗，实施远程教育，举行视频会议，实现网上购物，享受交 互式电视等。5、显示技术 显示器

18、可以分为CRT LCD等多种。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备 显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。CRT显示器是一种使用阴极射线管的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Deflection coils )，荫罩(Shadow mask)，荧光粉层 (Phosphor)及玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时 间极短等LCD显示器难以超过的优点。等离子显示器等离子显示器)是采用了近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新一代显示 设备。*成像原理等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通 过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、 蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光，以此成像。*等离子显示器的优越性：厚度薄、分辨率高、占用空间少且可作为家中的壁挂电视使用，代表了未来电 脑显示器的发展趋势。液晶显示器1888年时，由奥地利植物学家莱尼兹发现了一种特殊的混合物质，物质在常态 下是处于固态和液态之间，不仅如此，其还兼具固态物质和液态物质的双重特性。 通常，在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三