大学IT信息科技.ppt

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1、大 学 I T,山东省教育厅组编,第1章 IT概论,本章要点,1.1 信息1.2 信息的数据表示1.3 信息科技 1.4 信息应用1.5 IT产业,1.1 信息,信息犹如空气和水一样普遍存在于人类社会，从远古到当今的文明社会，信息一直在发挥着重大作用，是人类生存和社会发展的基本资源。在日常生活中，人们时时刻刻都在与信息打交道，听到、看到、感受到各种信息。社会信息化和信息社会化已经成为当今社会的主要特征。,信 息,1.1.1 信息定义 1.1.2 信息世界 1.1.3 信息社会 1.1.4 信息的特点 1.1.5 信息网络平方律,1.1.1 信息定义,信息是一个不断变化，至今尚未有公认的、确切的

2、、统一定义的概念。控制论的创始人美国数学家维纳认为：信息就是我们在适应外部世界和控制外部世界的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。信息论的创始人美国数学家香农认为：信息是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。信息能使物质系统有序性增强，减少破坏、混乱和噪音。钟义信教授提出“信息是关于事物运动的状态和规律，或者说是关于事物运动的知识”；李衍达院士则认为信息反映的是事物的状态、特性和变化。这些说法虽然不一致，但从不同侧面、不同角度反映了信息的本质。,信息定义,一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。,信息特征,信息有两个明显的特征：广泛性与抽象性。1.

3、所谓广泛性可从以下三方面来理解：（1）客观世界充满着信息；（2）人类离不开信息；（3）知识、书本是有用信息的积累，人类依靠知识改造自然，适应自然，靠知识促进社会的发展与进步。2.所谓抽象性是指：信息是组成客观世界并促进社会发展的最基本的三大要素之一。物质、能量和信息是构成世界的三大要素。物质是一种资源，它提供各种各样的材料。能量是一种资源，它提供各种形式的动力。信息也是一种资源，它提供知识和智慧。,信息与知识、信号、消息的联系,信息与知识、信号、消息等有密切的联系，但它们又不是等价的概念。,知识与信息,信息不同于知识，但可以说知识是信息，信息是所有知识的来源。信息作为资源，未必都有用，只有把各

4、种有用的信息进行系统地组织，才能成为知识。而这些知识经过反复实践、完善、提高，才形成科学知识。信息与知识两者具有极其密切的联系，又有重要的区别。信息是知识的原材料；知识是由信息提炼出来的抽象产物。这既是知识与信息之间的本质联系，也是它们之间的本质区别。,信号与信息,就狭义而言，在通信中对信息的表达分为三个层次：信号、信息、消息。信号携带着消息，信号中蕴涵着信息。信号是信息的物理表达层，是三个层次中最具体的层次。它是一个物理量，是一个载荷信息的实体，可测量、可描述、可显示。信息是更高层次哲学上的抽象，是信号与消息的更高表达层次。三个层次中，信号最具体，信息最抽象。它们三之是哲学上的内涵与外延的关

5、系。要选用某种信号来表示信息，一个重要的原因是这种信号比较容易处理。因此，利用信号来表示信息以后，对信息的处理也就可以通过对信号的处理来实现。信息信号化便于信息的存储、传输和处理。,消息与信息,消息是语义层面上的信息，是信息的应用效果。信息是消息的内核，是能给人带来新知识的消息；对特定的接收者，一则消息能包含丰富的信息，也可能没有信息。消息是信息的笼统概念，信息则是消息的精确概念。消息是信息的载体，得到消息，从而获得信息。信息与消息既有严格区别又有密切联系。,数据与信息,信息与数据之间存在着固有的联系：数据（data）是反映客观事物属性的记录，是信息的载体；信息则是数据的内涵，是对数据语义的解

6、释。数据表示信息，而信息只有通过数据形式表示出来才能被人们理解和接受。从计算机的角度看，数据泛指那些可以被计算机接受并能够被计算机处理的符号。数据与信息在概念上是有区别的。信息是有用的数据，数据是信息的表现形式。用数据符号表示信息，其形式通常有三种：数值型数据、字符型数据、特殊型数据。,情报与信息,情报，是对某人或某集团具有特殊意义的情况报道。最早的情报概念出现在军事斗争领域，情报对于斗争双方的胜败有十分重要的作用。后来，情报的概念拓展到了其他许多领域，如外交领域、技术领域、科学研究领域等。可以说情报也是一种“信息”，但并非任何信息都是情报。,1.1.2 信息世界,从哲学的角度来看，我们知道世

7、界的本原是物质，物质的存在形式是运动。物质是无所不在的；物质的运动是无所不在的。信息是物质运动的反映，这决定了信息是无所不在的，这个世界是信息的，我们的世界是信息世界。人类和其他生物的生存不仅仅需要物质元素，还需要能量，这个世界不仅是物质的还是能量的。这个世界不仅是物质的、能量的，也是信息的。,1.1.3 信息社会,科学技术的发展使人类正在进入一个新的时代，这个时代的主要特征之一是对信息的需求和利用，因此有人称它为信息时代。我们现在所处的社会则被称为信息社会或信息化社会。信息科技的发展是信息社会发展的主线。在漫长的人类社会发展的历史长河中，曾经历了四次信息技术革命：语言的形成，文字的创造，造纸

8、术和印刷技术的发明，电报、电话、广播电视的普及应用。,信息社会,信息作为一种资源自古就有，人类也是自古以来就在利用信息。信息处理技术，被人们称之为“第五次信息技术革命”。它以电子计算机的普及应用和计算机与现代通信技术有机结合而产生的因特网为主要特征。由上可见，信息的重要性不言而喻。因而人们把我们的社会叫做信息社会，我们的时代叫做信息时代。我们虽然已经处于信息社会，但世界各国社会的信息化程度还不尽相同。,1.1.4 信息的特点,信息具有共享性、独立性、多样性、本质性、普遍性和无限性。,信息的特点,1.共享性 信息的传播过程是一个完整的系统，由信源、信宿和信道等组成。信息的共享性是指同一信源可供给

9、多个信宿，信源发出信息后，其自身的信息并不减少，也就是说，信息可以被多次使用而不会损耗和消失。信息的这种特性是信息不同于物质和能量的最重要的特征。,信息的特点,2.独立性 信息可以脱离它所反映的事物而被保存和传播。信息可以与它所反映的事物分离而独立存在。我们也可以保存信息，使它摆脱产生它的时间和空间的限制。当然，我们讲信息的独立性，并不意味着信息可以凭空产生。,信息的特点,3.形式多样性 信息的保存、表现与传播必须有一定的载体，载体的形式可以是多样的，信息的形式可用其载体形式表征。但是不存在没有载体的信息。信息是物质运动的反映，它也必须依附于物质运动而存在。这注定了信息必须借助于某种载体而存在

10、、传播和表现。,信息的特点,4.本质性 相对于物质和能量，信息更能表现事物的内在规律和本质内涵。信息的获取、传播与保存更有利于人们认识和掌握客观事物的规律。信息的交流对人类的认知，对人类依据客观条件做出科学决策等起着至关重要的作用。,信息的特点,5.普遍性 宇宙中所有事物都有信息。宇宙中所有事物都是物质，都在运动着。信息是物质运动的反映，因而所有事物都有信息。,信息的特点,6.无限性 信息是可以无限增长的资源。信息也是无穷无尽的。地球上的物质和能源是有限的，,1.1.5 信息网络平方律,简单地讲，信息网络平方律就是指：一个信息网络可以交流的信息数与网络节点数之间存在着平方函数关系。用一个通俗的

11、例子可以说明该关系：电话网络效应与电话网络规模是平方关系，若开发充分，理论上讲还是一种指数关系。例如，1部电话的信息网络1个电话也不能通；两部电话的信息网络可以通1个电话；三部电话的网络最多可以通4个电话（含三人同时通话状态）；4部电话的信息网络最多可以通11个电话。某一时刻最多可以通的电话数是网络中电话数目的指数函数。,1.2 信息的数据表示,信息可以用各种合适的方式加以表示和传输。信息表示与传输首先需要对信息进行编码，编码就是有目的的信息变换。信息可以有不同的表示。在计算机中，是用“0”和“1”进行编码和存储的。,信息的数据表示,1.2.1 数制及其表示 1.2.2 数据的有效表示 1.2

12、.3 图形和视频表示 1.2.4 声音表示 1.2.5 数据压缩 1.2.6 数据传输,1.2.1 数制及其表示,1.比特 比特（bit），比特代表一个位，只有两个可能值“0”或“1”，比特是计算机能处理的数据的最小单位，数据和信息在计算机内部都是用比特表示的。2.二进制 所谓进制就是数的表示规则。比如常用的十进制，钟表的六十进制等。它们的共同点是，对于任一数制r进制，即逢r进位。二进制即逢二进位，计算机中使用二进制。一个数制所包含的数字符号的个数称为基数。如十进制含09十个数字符号，其基数为10；二进制基数为2，只有0、1两个数字。,数制及其表示,3.进制的表示 为区分不同数制的数，约定对于

13、任一r进制的数n，记作(n)r。如、(1001)2、(70)8，(15)16分别表示二进制数、八进制数和十六进制数。不用括号及下标的数，默认为十进制数，如15。人们也习惯在数后面加上对应进制英文的首字母D（十进制）、B（二进制）、O（八进制）、H（十六进制）来表示其前面的数所采用的数制。,数制及其表示,由于二进制书写比较繁琐，所以计算机有时也采用八进制或十六进制。在一定数值范围内直接写出它们之间的对应表示，是经常遇到的。表1-1列出了015这十六个十进制数与其他三种数制的对应表示。,表1-1 四种数制的对应表示,数制及其表示,计算机在存储数据时，常常把8位二进制数看作一个存储单元，或称作一个字

14、节。用来计算存储容量，把210（即1 024）个存储单元称为1 KB；把210 K（即1 024 K）个存储单元称为1 MB；把210 M（即1 024 M）个存储单元称为1 GB。,1.2.2 数据的有效表示,1.信息的二进制表示法 比特数与信息单元数之间的数量关系：一个比特，0和1代表两个信息单元；两个比特，00、01、10、11则代表四个信息单元；三个比特，000、001、010、011、100、101、110和111代表八个信息单元。依此类推，n个比特就代表2n个信息单元，即n个比特能传递的信息单元数为n个0和1的全排列数。我们知道了n个比特能传输的信息单元数，反过来也就知道表示n个信

15、息单元数所需的最小比特数，即最小比特数为大于等于log2n的最小整数。,数据的有效表示,2.数值数据的编码表示 由前面的分析我们知道，可以用二进制表示十进制。烽火台点燃我们可以用1表示，反之用0表示，那么，0000表示没有敌人，0001表示一队敌人，0010表示两队敌人1111表示15队敌人。在计算机内用于存储数据的逻辑部件有两种可能状态，即高电位和低电位两种状态，我们不妨把它们看成是0状态和1状态，那么十进制数字在计算机中存储，实际上也是用二进制存储。但二进制无法表示负数，人们找到了替代方案，用0和1的序列来表示负数。因而称为二进制编码。,数据的有效表示,3.字符数据的编码表示 在计算机中，

16、人们同样用一系列0和1串表示字符，这称为字符编码。计算机的字符编码是公开的，便于计算机之间共享和通信。英语有26个字符，这需要5个比特，因为，再加上英语中使用的标点符号共有95个字符，这需要8个比特。这种编码中使用最广的是ASCII编码。而人们使用的各种语言、标点和字符远远超过95个，Unicode是16个比特的字符编码，可以表示65 000多个字符，理论上可以表示任何在使用的语言字符，这对于通信和商业非常有用。,1.2.3 图形和视频表示,图形不同于数字和字符，但它在计算机中也必须表示成0和1串，才能存储和传输。图形分为两种：位图和矢量图。我们知道计算机屏幕是由一个个像素组成的，像素的白、黑

17、不同组成了一幅幅计算机黑白画面。可以用“1”代表白，“0”代表黑。屏幕的水平分辨率即表示屏幕有多少像素列，垂直分辨率表示有多少像素行，将屏幕的垂直和水平分辨率相乘就得出了像素总数。分辨率800600的屏幕有480 000个像素，即需要480 000个存储单元来存储一个黑白位图。,图形和视频表示,黑白位图由黑白像素组成，看起来不太真实，人们用不同程度的灰色来表示位图，这种图像看起来像黑白照片，比黑白位图真实。灰度的级别越多，图像越真实。计算机常用256级灰度显示图像，但是这增加了存储所需的容量。每个像素可以选择256级灰度中的任何一种，计算机传输256级灰度需要8比特，而传输黑白图像仅需一个比特

18、，因此计算机存储256级灰度的图像所需容量是同样大小黑白图像的8倍。现在图像更多是彩色的，有16色、256色和24位图像（真彩色图像），像素分别可以选择16种、256种和224种色彩，每个像素需要4个比特、8个比特和24个比特来存储，因而所需存储容量分别是黑白图像的4倍、8倍和24倍。这样彩色图像的存储空间和传输时间都比较大。,图形和视频表示,人们采用许多技术来减少图像的传输时间和存储容量。一种方法是压缩文件大小；另一种方法采用“抖动”技术。位图使用一系列比特表示，因而可以修改和编辑单个像素。如图1-1所示，就是利用微软的Paint编辑位图。其他常用的工具有Photoshop和Paintbru

19、sh等。它们都提供了一系列工具，如剪切、复制和粘贴等等。,图1-1 位图表示示例,图1-1 位图表示示例,图形和视频表示,矢量图由一系列可重构图像的指令组成。在创建矢量图时，计算机把不同颜色的线和图形转换成能够重构的指令，计算机存储的是指令而非真正的图像。矢量图的结构决定了它的优点：矢量图的存储空间比位图小，矢量图的存储空间的大小决定于图像的复杂性。图像越复杂，指令越多，存储空间就越大。使用矢量图像软件可以方便地修改图像。,图形和视频表示,矢量图实际上是由多个“对象”构成的，每个对象都可以单独地拉伸、拖动、变形和删除。另外，位图放大后，细节就会令人感觉很“粗”，而矢量图放大后细节仍然精细，如图

20、1-2所示的卡通狗，中图为位图放大，下图为矢量图放大。包含矢量图的文件扩展名为wmf、dxf、mgx和cgm。,图1-2 矢量图示例,图形和视频表示,数字视频是由一系列的帧组成，每一帧都是一幅静止的位图图片，视频每秒钟显示30帧图片。位图是静止的，而视频是动态的，这是由于人眼看到每一幅图像，会产生视觉暂留。如果在视觉暂留退去之前，显示下一幅图片，人们就会感觉到动态的效果，而不是静止的图片。要保证这种效果，两帧间的时间要小于视觉暂留时间，这与电影的原理相同。图1-3所示的是一架飞机在穿越音障。,图1-3 数字视频示例,1.2.4 声音表示,人们不仅将计算机用于科学计算，也用于听歌曲等娱乐。我们处

21、理声音的方式有两种：模拟方式和数字方式。当声音传递到话筒时，话筒就将声音引起的振动转换为电信号，并用不同的电压值表示声音的大小，即用电压波动来模拟声波，这种表示声音的电信号称为模拟音频，如图1-4所示。模拟音频的录制就是将代表声音波形的音频信号存储到适当的媒体上，如磁带或唱片，播放时再将其转换为声音信号。,图1-4 模拟音频,声音表示,音频信号是一种模拟量，而在计算机中，所有的信息都是以二进制的数字形式表示的，因此，声音在存储到计算机中时必须要经过模拟量到数字量的转换（即A/D转换），这就是音频媒体的数字化，转换成数字量的音频就称为数字音频，如图1-5所示。,图1-5 音频数字化,1.2.5

22、数据压缩,现在文件越来越大，一幅位图可能需要10 000个字节，45分钟的波形文件需要475 M空间，大的文件既耗费空间，又不便于传输。数据压缩技术可以减小文件存储占用空间，减轻这些问题。数据压缩后，文件变小的幅度称为压缩比，如图1-6所示。对于图像、声音和视频都可以压缩，但对于不同的压缩软件，一个文件的压缩比不一定相同。,图1-6 压缩软件Winzip操作界面,数据压缩,数据压缩有两种：磁盘压缩和文件压缩。磁盘压缩是把文件压缩后放到磁盘的一个特定部分，当作一个分离的磁盘。当使用被压缩的文件时，计算机会自动处理，将文件打开并释放到原始大小。当文件存储到这个部分时，计算机会自动压缩文件。文件压缩

23、是把一个或多个文件压缩成一个单独的较小文件。文本文件的压缩是因为文本文件中有大量的空格和重复的词组，采用自适应模式替换等方法就可以大幅度减少文本的大小。图像通常也包括可以压缩的数据，如大块同一种颜色的区域。游程编码是一种寻找字节模式并用一个可以描述这个模式的消息进行替代的压缩技术，以tif和pcx为后缀的文件是压缩了的图形文件。视频压缩可以通过减少每秒钟播放的帧数来减少数据存储的量，但这会影响视频播放的平滑程度。视频也可通过缩小播放帧的窗口，来减少数据量。另外，我们可以压缩每一帧，从而使视频数据总量减少。文件被压缩后，一般需解压后才能使用。WinRAR和Winzip是常用的压缩和解压缩软件。,

24、1.2.6 数据传输,在计算机领域，总线是将信息从一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组电子线路，它是多个部件间的公共通路。总线示意图如图1-7所示。计算机内部信息的传送是通过总线进行的，各功能部件通过总线连在一起。总线将不同来源和去向的信息分时传送，可减少传输线的数量，简化控制和提高可靠性，便于扩充和更新部件。,图1-7 总线示意图,数据传输,计算机中的总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，地址总线传输数据的地址信息，计算机按照这个地址信息来寻找需要处理的数据；数据总线则把从数据源中找到的数据取出，传送到目的位置；而控制总线传送各种控制信号，使计算机各部件协调一致地工作。按总线接

25、口类型来划分，有ISA总线、PCI总线和AGP总线等。例如ISA总线共有98条线（即ISA插槽有98个引脚）；其中数据线有16条（构成数据总线），地址线24条（构成地址总线），其余各条为控制信号线（构成控制总线）、接地线和电源线。,1.3 信息科技,信息科技指的是包括计算机科学在内的，信息获取、信息传播、信息处理、信息存储和信息利用所涉及的，以信息为主要研究对象的所有科学和技术。每一个时代的存在都要以相称的生产力来支撑，能代表这些生产力的就是相应的科学和技术。,信息科技,1.3.1 信息科学 1.3.2 信息技术,1.3.1 信息科学,信息科学是以信息为基本研究对象，以信息的运动规律和应用方法

26、为主要研究内容，这是信息科学有别于一切传统科学最基本的特征。信息科学主要包括信息论和计算科学两部分，二者奠定了整个信息科技大厦的基石。,信息科学,1.信息论 信息论源于统计理论和电信技术的发展，主要研究信息属性、信息度量、信息表示和信息传输。20世纪40年代，香农（）提出了信息的统计定义，于1948年发表了信息论的奠基性论文通信的数学理论。由于香农对信息论的发展作出了巨大贡献，被认为是信息论的创始人。,信息科学,信息论主要研究的问题：(1)信源的描述，信息的定量度量、分析与计算；(2)信道的描述，信道传输的定量度量、分析与计算；(3)信源、信道与信宿之间的统计匹配以及通信系统的优化。信源是产生

27、信息的源泉，可选择性是信源的特征。信道是信息传输的通道，如同道路是车辆通行、水管是水流的渠道一样。信道传输信息的有效性和抗干扰性是其主要指标。通信系统是由信源、信道和信宿等组成的有机系统，其有效性、可靠性和安全性需要系统的匹配和优化作保证。,信息科学,2.计算科学 计算科学是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统的研究，是整个计算机技术、工程与应用的理论基础。从计算机角度讲，计算科学的本质就是数据变换。计算科学与数学的关系很密切，数学是计算科学的主要基础，数学与电子科学构成了我们今天计算机系统的基础，也构成了计算科学的基础。但是，与数学相比，电子技术基础

28、地位的重要性不及数学，,1.3.2 信息技术,信息技术(Information Technology，简称IT)是包括信息的采集、传递、处理、再生和使用等功能的技术。感测技术、通信技术、计算技术和控制技术是它的核心和支撑技术。信息技术包括：信息获取技术、信息处理技术、信息传输技术、信息控制技术和信息应用技术。目前，人们把通信技术、计算机技术和控制技术合称为3C(Communication、Compute，和Control)技术。3C技术是信息技术的主体。图1-8所示为信息过程模型。,图1-8 信息过程模型,信息技术,信息获取 信息获取是指根据不同的目的收集不同的原始数据，是信息利用的前提。信息

29、获取包括信息发现、信息采集与信息优选；由于信息的质量在很大程度上取决于原始数据的完整性、准确性和真实性，因此必须十分重视原始数据的收集。数据收集包括两项基本活动：观测数据和记录数据。信息获取主要靠的是信息获取技术。许多信息只能由仪器获得：录音摄像技术、数字照相机技术、传感器技术、遥感技术、测量技术、光电子技术和雷达技术等都是信息获取技术。目前信息获取的理论、方法和手段还处于相对落后的状态，成为制约21世纪信息科学技术发展的瓶颈。因此，“信息获取科学与技术”学科的提出和推进，将使传统的传感技术、检测技术在信息化时代得到学科的升华。,信息技术,2.信息传输 信息传输是把各种形式的信息从一处传递到另

30、一处的过程，包括发送、传输、接受等环节。现代信息传输除包括传统的有线、无线通信外，还包括卫星通信和光纤通信等新兴技术，信息传输要将信息产品分离成信号，再成功地将信号还原。信息传输也涉及信息传输媒介的转换技术，如从一种数据形式转换为另一种数据形式。这方面内容包括各种通信技术和计算机网络技术。,信息技术,3.信息处理 信息处理的本质是信息形态变换和信息提炼；信息处理的目的便于信息应用；信息处理的主要技术是人脑的延伸计算机。通过信息获取和信息传输后，绝大部分信息无法直接利用，需对其进行加工处理，以便提取需要的信息加以利用。这如同一些食物，人无法直接吸取其营养，需要对其进行烹调，使营养便于人体吸收。信

31、息的加工可以使用人工方式，但现在主要借助计算机来完成。它涉及统计科学、科学计算以及程序设计和图像处理等技术。,信息技术,4.信息与控制 自动控制技术与信息有着密切的联系，事实上，一切自动控制系统都是信息反馈作用机制。如交通路口的自适应控制系统，通过采集到的流量信息，及时调整交叉路口的红绿灯信号，使整个路口的交通安全畅通。5.信息利用 信息的利用是信息流程的最终目的。一部分信息可直接流出系统被使用，另一部分可被系统的效应器所消费。流出系统的许多信息是可被人们直接利用的，如人们通过天气预报来确定是否出行。信息的利用也意味着信息成为其他的系统的输入部分，如数据报表成为企业、政府决策系统的信息源；实时

32、数据成为控制系统的信息输入源。这方面的技术往往和其他技术结合使用，难以区分。,1.4 信息应用,计算机与通信技术的结合是信息技术的核心与灵魂，亦是信息高速公路的技术综合趋势。信息技术在社会各领域有着广泛而深入的应用。信息在通信、控制、计算和管理中占有核心地位。信息技术的应用正沿着两个重要的方向发展：一个是信息技术和信息系统产品，另一个是这些信息技术产品和社会各个具体领域的结合。,信息应用,1.4.1 信息科技在通信领域中的应用 1.4.2 信息科技在计算领域中的应用 1.4.3 信息科技在控制领域中的应用 1.4.4 信息科技在管理领域中的应用,1.4.1 信息科技在通信领域中的应用,数据通信

33、是通过某种类型介质（如电话线）从一个地点向另一个地点传送数据（数字和字符）。数据既可以在模拟通信网上传输，也可以在数字通信网上传输。也就是说，数据通信既可以借助于模拟通信手段，也可以借助于数字通信手段。1.移动通信 所谓移动通信就是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、飞机等在移动状态中的物体。移动通信系统由于综合利用了有线和无线的传输方式，解决了人们在活动中与固定终端或其他移动载体上的对象进行通信联系的问题。,信息科技在通信领域中的应用,2.卫星通信 自1957年前苏联发射第一颗人造地球卫星以来，人造卫星即被广泛应用于通信、广播、电视等领域。

34、1965年第一颗商用国际通信卫星被送入大西洋上空同步轨道，开始了利用静止卫星的商业通信。近年来，由于信息技术的发展与业务的需求，卫星通信业务已从单纯的广播、话音业务向话音、数据、文本、图像、视频等多媒体业务发展。卫星宽带接入、卫星远程教育、卫星远程医疗等正逐步兴起。尤其是Internet业务的广泛应用，使卫星通信又有了一片新的广阔的用武之地。,信息科技在通信领域中的应用,3.因特网 社会的信息化、数据的分布处理以及各种计算机资源共享等，推动着计算机技术向网络化发展，使当代计算机技术与现代通信技术紧密结合起来，形成了一个崭新的技术领域计算机网络。计算机网络的发展几乎是和计算机的发展一同起步的。当

35、世界上第一台计算机产生后，以计算机为主体的各种远程信息处理技术也随之产生并发展起来，计算机与通信技术的结合在不断地发展。20世纪80年代以来，随着计算机技术的发展和完善，全世界越来越多的计算机采用各种方式连接起来，组成一个超级的“网络”，就是今天的“Internet”。现在，“Internet”从发源地美国迅速扩展到世界各地，已经连接170多个国家，网上用户超过数亿，并且还在迅速增长。因特网已经渗入到人们生活的方方面面。,信息科技在通信领域中的应用,互联网络有许多用途。利用它可向全球的互联网络用户发送电子邮件，发送开会通知或简报等，可召开分散于世界各地有关人员的电子会议，建立电子信箱。在互联网

36、络上发布新闻，可以迅速传播到世界各地。研究人员可以快速进行论文、报告和计算机源程序的交换。用户可以自由地、高速地检索出分布于不同网络上的信息。用户还可以通过远程进行登录，使用连接于互连网络上的软件硬件资源，利用各种商用数据服务。企业还可以利用互联网络发布广告。,信息科技在通信领域中的应用,另外，综合业务数字网ISDN（Integrated Service Digital Network，简称ISDN），通俗称为“一线通”，其实现使电话局和用户之间采用一对铜线，就能够做到数字化，并向用户提供多种业务，如除了拨打电话外，还可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等，从而将电话、传真、数据、图像等多

37、种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。ISDN具有普通电话无法比拟的优势：综合的通信业务、高速的数据传输、高传输质量、使用灵活方便等。ISDN的其他相关内容将在节中作进一步介绍。,1.4.2 信息科技在计算领域中的应用,1.计算工具 知识经济时代，数据成为宝贵的经济资源。人们借助计算工具计算机、计算分析软件（如Matlab、SPSS等）分析、处理数据。在国外，电信、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、科研、教育等行业已广泛采用先进的计算分析技术从数据中提取有价值的信息和知识。2.科学计算 科学计算（如加、减、乘、除、微积分、逻辑推理等）是计算机应用的主要内容之一，并已经与实验研究、理

38、论计算并列为三大科学方法。一般说来，科学计算系统针对的都是某个独特的领域，比如数值天气预报、石油勘探领域的油气层模拟、汽车设计过程中的数值碰撞模拟等。这些应用的特点是计算量大，解决一个问题需要的计算时间相对较长。如果把高性能计算机比作汽车，科学计算系统就是挖掘机、叉车、洒水车，每个具体的应用个性化非常强。,信息科技在计算领域中的应用,3.网格计算 网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张

39、网格”，这种计算方式就叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势：一个是数据处理能力超强，二是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲，网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。网格的目的是把计算能力和信息资源，向电力网格输送电力一样输送到每一个用户，用户也可以像使用电力资源一样方便地使用网格资源。网格技术已成为当今IT业的热点，许多国家和大的IT厂商都把它作为研究的重点。网格是继传统因特网、Web之后的第三大浪潮，可以称之为第三代因特网。,1.4.3 信息科技在控制领域中的应用,控制系统是物理系统和信息系

40、统的统一体，信息反馈是控制的关键。控制技术的应用非常广泛并涉及许多领域。控制系统存在于汽车和家用电器中，存在于工厂和通讯系统中，存在于运输系统、军事装备及太空系统中。事实上，我们所说的机器人就是附加信息控制系统的拟人物理功能装置，精确制导导弹也是由火箭、炸弹和信息制导系统组成的，神州载人航天工程更离不开复杂的信息控制系统。另外，控制系统还应用于互联网的路由堵塞控制、空中交通网络控制、医疗机器人、汽车控制系统、飞机的推进系统等方面。,1.4.4 信息科技在管理领域中的应用,由于计算机网络具有通信交往、资源共享和协同工作等基本功能，因而成为信息产业的基础，并在管理领域中得到了日益广泛的应用。1.办

41、公自动化 众所周知，信息技术的发展推动了社会信息化的进程。在管理领域，其直接后果是改变了传统办公的方式。极大地提高了人的办公效率和设备的利用率，提高了办公的质量。特别是群体办公自动化系统，可以将一个机构的办公用的计算机、其它办公设备（如传真机和打印机等）连接成网络，这样可以为办公室工作人员和企事业负责人员提供各种现代化手段，从而改进办公条件，提高办公业务的效率和质量，及时向有关部门和领导提供相应的信息。,信息科技在管理领域中的应用,2.资源管理 企事业单位，拥有人力、物力等各种资源。对资源的掌握、培训、采购、保存、调度、维护成为管理的一个重要方面。信息技术在其中起了重要的作用。数据库管理软件、

42、人力资源管理软件等各种管理工具成为日常管理的重要支撑。,信息科技在管理领域中的应用,3.物流管理 物流活动的功能越来越多：交通运输、仓库管理、库存控制、分销配送、订单处理、客户服务、物料采购、物资搬运、工业包装、工厂和仓库或配送中心的选址、通关业务、信息收集、需求预测、零配件和技术服务支持、运输保险、退货处理、废弃物和报废产品的回收处理，现代物流已经包括了产品从生到死的整个物理流通过程。随着企业生产的需要，建立高效的物流系统成为企业管理的一个方面。高效的物流管理成为企业降低生产成本，获得更可能大的市场空间，并形成适应未来市场需要的产、供、销系统的重要因素。,信息科技在管理领域中的应用,物流管理

43、（Logistics Management）是指在社会再生产过程中，根据物质资料实体流动的规律，应用管理的基本原理和科学方法，引入高科技手段，即运用计算机进行信息联网，对物流信息进行科学管理，对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督，使各项物流活动实现最佳的协调与配合，使物流速度加快，准确率提高，库存减少，以降低成本，提高物流效率和经济效益。现代物流管理是建立在系统论、信息论和控制论的基础上的。,信息科技在管理领域中的应用,4.财务管理 随着经济的不断发展与变化，特别是世界经济一体化和金融全球化的趋势以及当前中国经济发展面临的许多新问题，企业的理财环境发生了重大变化。面对新机遇和新挑战

44、，企业如何进行有效的资源配置，提高企业的综合竞争力，是企业进一步发展的重中之重。信息技术成功运用到财务管理，可使企业在合理控制库存、加快资金周转、降低成本、提高用户服务水平等方面有显著进步，为领导层经营决策提供科学依据，提高企业竞争力和盈利水平。,信息科技在管理领域中的应用,5.决策支持 目前市场竞争日趋激烈，管理者面临着越来越海量的数据、信息，在这日益激烈的挑战面前，迫切需要从计算机管理信息系统的大量业务数据中，探索业务活动的规律及市场的发展趋势，并从中得到参与市场竞争所需的决策信息，以更低的成本、更快的速度做出大量及时、准确的决策。决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方

45、式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。它是管理信息系统向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。引导决策者使用先进理论；为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境；调用各种信息资源和分析工具，为决策者提供先进决策工具、完整的信息处理、高度的信息提炼、友好的决策支持模式、快速的反应能力，帮助决策者提高决策水平和质量。,1.5 IT产业,在信息社会中，信息科技成为一个庞大的产业。狭义上，IT行业包括计算机硬件、软件与IT服务业；广义上，IT行业涉及各行各业。经过多年来的发展，包含IT行业在内的电子信息产业已经成为中国国民经济的支柱产业。IT可划分为计算机系统、外围设备、网络设备

46、、数码产品、应用产品与其他五大类。计算机系统包括RISC服务器、Unix工作站和笔记本电脑等；外围设备包括扫描仪、打印机、磁盘存储系统、多功能一体机、投影机、UPS和光存储设备等；网络设备包括集线器、路由器和网卡设备等。软件市场中，平台软件包括系统与网络管理软件、数据库管理系统、嵌入式操作系统和开发工具软件；中间软件包括网络安全产品、协同软件等；应用软件包括管理软件、游戏和娱乐软件和行业应用软件。,IT产业,IT服务包括搜索引擎、网络游戏、接入服务、网络广告等在内的网络服务，IT咨询和IT运营管理服务、IT教育和培训服务与系统集成服务等在内的专业服务。中国行业和企业信息化建设是带动中国IT行业发展的直接动力。近年来，包括银行、电信、能源在内的中国重点行业的信息化建设已经取得了一定成绩。从今后的发展来看，这些行业信息化建设的重心将逐步转向新的业务系统的建设和现有应用系统的升级与优化，这会在一定程度上带动中国IT市场的增长。与此同时，包括教育、制造、物流、建筑、卫生、农业在内的传统行业的信息化建设正在蓬勃兴起，电子政务正在逐步成为中国信息化建设的主力军，以应急联动系统、智能社区建设为重点的城市信息化建设也逐渐步入正轨，这将是今后一定时期内推动市场增长的重要力量。,谢谢使用本课件!,