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第19章 信息技术(1)

何谓信息化

信息是客观世界一切事物的状态、特征和变化的反映;信息技术是有关信息获取、加工、传递和利用等应用技术的总和。信息化指在国民经济各部门和社会活动各领域中普遍应用先进的信息技术,培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力,使之造福于社会,从而极大地提高社会劳动生产率和工作效率,并改善人民的物质和文化生活质量的历史过程。信息化是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量,已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要标志。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》强调,要坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,提高经济社会信息化水平。

什么是信息源,它有哪些分类

信息资源是产生、持有和传递信息的一切物体、人员和机构。依据信息源的层次及其加工和集约程度,其可分为:所有物质均为一次信息源,亦称“本体论信息源”。从一次信息源中提取信息是信息资源生产者的任务。二次信息源,亦称“感知信息源”。主要储存于人的大脑中,传播、信息咨询、决策等领域所研究的主要是二次信息源。三次信息源,亦称“再生信息源”。主要包括口头信息源、体语信息源、文献信息源和实物信息源四大类型,其中又以文献信息源(包括印刷型和电子型文献信息源)最为重要。四次信息源,亦称“集约信息源”。是文献信息源和实物信息源的集约化和系统化。

何谓信息流

信息流是“流通信息流”的简称。即流通过程中产生的商品交换关系及其运动状态的客观描述。商品流通是不断变化的运动过程。这决定了流通信息也处在不断变化的运动之中。商品流通的变化是有规律的运动过程,是商品和服务从生产者到消费者之间运动的过程。在这一过程中所产生的信息,也相应形成一定的收集、传递的系列动态特征。对于一个企业而言,信息流是指信息在企业内部的不同部门、个人之间或者是信息在企业与企业外(客户、供应商、股东、政府等)之间的流动,信息流是对企业业务流程的反映。通过对信息流的重组,可以使得信息流真实、准确、及时地反映企业的业务流程。

信息战是怎样的一种战争状态

信息战是敌对双方在信息领域的斗争和对抗活动。即以数字化部队为基本力量,以争夺、控制和使用信息为主要内容,以各种信息武器和装备为主要手段而进行的对抗和斗争,具有战场透明、行动实时、打击精确、整体协调和智能化程度高等特征。从作战目的上看,信息战是以“信息流”控制“能量流”和“物质流”,以信息优势获得决策优势和行动优势,进而结束对抗或减少对抗,实现“不战而屈人之兵”。从作战内容与形式来看,信息战不同于信息作战和信息化战争。信息作战是信息战的具体行动,可分为电子战、情报战和网络战等。信息化战争是相对于机械化战争而言的,指一种战争形态。信息战是信息化战争的主战场和核心。

何谓信息产业化

信息产业化是在信息化过程中,将信息产品制造、信息开发及信息服务等发展成为一个相对独立的行业——信息产业,提高信息产业增加值在国民生产总值中的比重并达到信息资源共享的过程。在发达国家,一般都把信息当做社会生产力发展和国民经济发展的重要资源,把信息产业作为所有产业核心的新兴产业群,称为第四产业。信息产业化内涵比较丰富,主要包括:加快电子信息产品制造业、软件和系统集成业、电信运营业、信息服务业的发展,推动信息科技成果的产业化,加强信息资源的开发和信息技术的推广应用。信息产业化是信息化的一个方面,与之相辅相成的另一方面则是产业信息化。产业信息化指传统产业通过信息机构,大量采用信息技术,充分开发、利用信息资源,提高劳动生产效率和经济效益的过程。其作用和目的在于:优化产业结构,提高管理水平,为信息产业化提供广泛的应用基础,为信息产品和信息服务提供广阔的应用市场。

什么是信息和信息技术

信息泛指消息和信号的具体内容和意义,通常通过处理和分析来提取;信息和物质、能量被称为构成信息系统的三大要素。信息科学是研究生物、人类和计算机信息的产生、获取、变换、存储、显示、识别、传递、控制和利用的科学。而凡是应用信息科学原理和方法同信息打交道,以扩展人类信息功能的技术就叫信息技术,包括信息的获取、存储、传递和处理等技术。人类历史经历了农业社会、工业社会,正逐步进入信息社会。借助于现代信息技术,人们就能打破行业、时间、地域的限制进行沟通与交流,通过信息技术的载体——计算机,人们可以轻松地进行翻译、商务、声图文的接收与处理、通信、学习等活动,各行各业皆因信息技术的渗入而改观,信息化的企业不仅减少了商务开支,还借此加快了产品的开发速度,提高了技术含量,达到了资源的合理使用与配置,占尽了商业的先机,使知识形态的生产力更迅速更广泛地传播和应用。现代信息技术主要包括电子计算机技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、通信技术、网络技术、虚拟现实技术、遥感技术,等等。由于信息技术集通信、计算机和控制于一身,而“通信”、“计算机”和“控制”三个英文字的第一个字母皆为“C”,故国外又将信息技术称“3C”技术。

何为遥感技术,其原理是什么

信息接收技术主要是遥感技术。遥感技术是指不与目标直接接触,而能从遥远的地方感知、测量目标物信息的技术。遥感技术之所以能从遥远的地方感知物体的特征信息,电磁波理论是其理论依据。原来,自然光是一种电磁波。太阳光辐射产生的太阳光谱,其中人们肉眼可以看到的光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这7种光统称为可见光,都是具有一定波长的电磁波。此外,还有比红光波长更长的电磁波叫红外线,比紫光波长更短的电磁波叫紫外线。而红外线根据波长不同又可分为远红外、中红外和近红外三种。除了光辐射,电磁辐射、热辐射等也都产生电磁波,这些电磁波可按其长短排成电磁波谱。科学研究证明,太阳是一个巨大的电磁辐射源,其辐射波长范围几乎包括了整个电磁波谱。

地球上的各种物体对太阳的电磁辐射都有吸收、反射、散射和透射功能。物体不同,吸收、反射或辐射电磁波的功能各异,甚至同一类物体在不同自然状态下,例如温度不同,它们所吸收、反射或辐射的电磁波也都不同。即是说,各种物体的光谱特征是互不相同的。而遥感仪正是依据物体的这一特点,收集、记录大量的光谱物征,再把得到的这些光谱特征与事先掌握的各种物体的光谱特征加以比较,即可区分出不同的物体。

遥感系统由哪些部分组成,其主要任务是什么

遥感系统是指完成遥感任务的整套仪器设备,包括遥感器、遥感平台、信息的传输和处理设备等部分。遥感器是遥感系统的核心,常用的有:高分辨率照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、微波辐射计以及合成孔径雷达等,其任务是接收、记录目标物所辐射或反射的电磁波信息。遥感平台是遥感器的运行工具,包括车辆、舰船、飞机、气球、人造卫星、宇宙飞船和航天飞机等。信息传输设备是联系遥感平台和地面接收站,用以传递信息的工具。信息处理设备则是用以处理和判定、识别目标物特征信息的仪器设备,如影像分析仪、彩色合成仪、立体绘图仪以及各种模—数转换设备等。遥感技术依据遥感平台的不同,分为地面遥感技术、航空遥感技术和航天遥感技术三种类型,其中航天遥感技术最为重要。它不受任何政治、地理条件的限制,从宇宙空间对地球及其周围环境进行大范围、高速度、不间断的监测,可广泛应用于军事侦察、导弹预警、海洋监视、军事测绘和气象探测等领域。

遥感技术主要应用于哪些领域

遥感技术问世不久,即被广泛应用于军事侦察、地球资源探测、环境污染探测以及地震、火山爆发预测等,其用途不下五六十种。主要有如下几种:

军事侦察。遥感技术在军事上主要用于军事侦察。通过各种可见光、红外、微波遥感仪器,侦察卫星可以从空间对地面的各种军事目标实施探测和跟踪,从而获得其他侦察手段无法得到的军事情报,如军事部署、调动、演习、新式武器试验等,借助遥感技术都可以及时发现。从美国侦察卫星拍摄的照片上看,不仅机场上飞机的架数、型号清晰可辨,甚至还可测明哪些飞机的发动机正在发动或刚停机不久。而根据飞机起飞的尾迹色调,还可以判断出飞机起飞的先后顺序。

资源调查。利用遥感技术可在大范围进行地质勘探、找矿、找水、找地热资源;监视农作物长势和病虫害;调查荒地、草原、森林、渔场;监测森林火灾、台风、洪灾等灾害动态,等等。比如,中国科技人员根据卫星照片对塔里木盆地北部石油地质情况的解释,发现了新的成油构造信息,找到了新的油田;依照卫星照片圈定了大同煤田的范围,并划分了含煤层,等等。

环境监测。由于人造地球卫星按照既定轨道日夜不停地绕地球旋转,因而可以监测地球的动态变化。利用这个特点,我们可以直接监测大气、土地、海洋、河流等各种污染,进行中长期天气预报,监视海水、洋流、鱼群的动向,在大空间范围内指挥渔业生产。

全球性研究。借助地球资源卫星,我们可以发现地壳上许多断裂系统,进而推断出地球深部隐伏的地质构造,为动力地质研究地球演化、大陆漂移、板块运动以及地震成因等提供依据。借助航天遥感技术,我们还可以在全球范围内对云量、风力、风向、气压、气温、湿度等主要气象参数进行精确测量,从而提供全球性云图照片,提高天气预报的准确性。

什么是信息存储技术

信息存储技术包括半导体存储器、磁盘、光盘等技术。1970年,美国英特尔公司首次研制成功1KB半导体动态随机存储器。30多年来,半导体存储器取得了长足进步。1979年推出64KB的存储器,1980年推出集成度为54万个元件的256KB半导体存储器,1984年推出集成度为220万~260万个元件的1MB(1M为1兆)存储器,1987年推出16MB的存储器,1990年日本松下、日立公司又推出集成度为14亿个元件的64MB动态存储器。2000年推出1 000MB半导体存储器,即在一块比手指甲的1/10还要小的硅片上,可以储存约4 000张报纸或400本厚书的信息量。正因为半导体存储器有那么大的诱惑力,致使美、日、欧盟在该领域进行激烈的争夺。随着半导体存储器集成度的提高,电路的线宽在不断地缩小,1986年4MB动态存储器芯片问世,线宽降至5508微米(1微米为1毫米的1/1 000,一根头发的直径约为100微米),1987年16MB动态存储器芯片的电路线宽降至035微米,2000年1 000MB的动态存储器芯片的电路线宽降到018微米。若线宽降至001微米,其宽度相当于排列了30个原子,可以说半导体存储技术正在向极限化逼近。为此,一些发达国家正在集中力量研究生物集成电路。1989年美国宣布制成了每平方厘米1 000MB的分子存储器,其元件密度估计每平方厘米可达1 015~1 018门电路。由于它是利用蛋白质分子、天然立体结构,比平面型的硅集成电路密度可提高30~50倍。21世纪初,光子集成电路、生物集成电路进一步取得了重大进展。

磁盘的发展在20世纪90年代基本有两个方向:一是牺牲容量、追求高速存取;二是追求大容量。20世纪90年代,硬盘以135英寸为主,为便于装在个人机和活动机上,25英寸内藏式、超薄型硬盘得到发展。35英寸硬盘磁头上浮量为01纳米(1纳米=10-9米),每片容量约为100MB(1亿字节),采用水平记录方式。25英寸硬盘的磁头上浮量为005纳米,每片容量也在100MB左右,采用垂直记录方式。1995年推出了60GB容量的大容量磁盘,查找时间在8毫秒以下。

20世纪90年代光盘发展迅速崛起,一次写型、Q型(CD)和可擦写型光盘都得到较快发展。525英寸光盘容量2000年已达25GB,35英寸光盘容量2000年已达到500MB甚至1GB。由于光盘成本比硬盘低,今后光盘的市场占有率将有很大提高。

信息处理技术主要是指计算机技术吗

信息处理技术主要是指计算机技术。1936年,美国爱荷华州立大学物理系副教授的阿坦那索夫与合作者贝里研制出世界上第一台电子数字计算机ABC问世,从而开辟了一个计算机科学技术的新纪元。电子计算机已先后经历四代:第一代是电子管时代,从1936年算起;第二代是晶体管时代,从1950年算起;第三代是集成电路时代,从1964年算起;第四代是大规模集成电路时代,从1973年算起。目前正在进入第五代,即人工智能计算机时代。

中国电子计算机研制始于1958年,在1958~1959年先后研制成小型和大型电子管计算机;60年代中期制成一批晶体管计算机;60年代后期开始研制集成电路计算机;70年代每秒百万次大型集成电路计算机研制成功;80年代重点研制微型计算机;每秒10亿次的“银河Ⅱ”巨型机于1992年问世,1997年6月国防科技大学研制成“银河Ⅲ”巨型计算机,运算速度为每秒130亿次;2000年,峰值运算速度高达每秒3 840亿浮点结果,其主要技术指标和性能达到国际先进水平的“神威”号高性能计算机系统正式运行。

电子计算机由哪几大部分构成

电子计算机由“硬件”和“软件”构成,“软硬兼施”才能完成信息处理任务。

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