1.1信息与信息技术概述（课件）《信息技术》（电子工业出版社）

第一章 信息技术（第3版） 信息技术概论 1 01 信息与信息技术概述 2 信息 广义地说，信息(Information)是一切人类的生存活动和自然存在所传达出来的信号和消息。同物质和能源一样，它是人类生存和社会发展的三大基本资源之一。 信息是客观世界中的事物在人脑中的反映。现实世界是一个充满信息的世界，信息的内容千差万别，有的是看得见、摸得着的有形的客观事物，如物体的形状、颜色等信息；有的则是看不见、摸不着的抽象的事物和概念，如商品的价格、气味、各种理论等信息。 01 信息与数据 3 数据 数据(Data)是信息在计算机内部的表现形式，是一些未经组织的事实的集合，如人们看到的形象和听到的事实。数据可以在物理介质上记录或传输，并经外围设备被计算机接收、处理进而得到结果。 02 信息与数据 4 数据与信息的关系 信息和数据是两个相互关联、相互依存又相互区别的概念。数据是信息的载体。如数值、文字、声音、图形、图像和视频等数据都可以表达信息，因此信息是从数据中加工、提炼出来的，是抽象出来的逻辑意义，用于帮助人们正确决策的有用数据，数据是它的具体表现。根据不同的目的，可以从原始数据中得到不同的信息。虽然信息都是从数据中提取的，但并非所有数据都能产生信息。 03 信息与数据 5 信息处理与信息系统 信息处理就是对所获得的数据进行转换、识别、分类、加工、整理、存储等。长期以来，人类主要使用大脑对信息进行手工处理，计算机的应用使信息处理实现了自动化，使数据处理的速度更快、效率更高。 信息系统是指与信息的收集、存储、传递、加工和利用等有关的系统。信息系统一般包括数据处理系统、管理信息系统、决策支持系统和办公自动化系统等。 04 信息与数据 6 信息技术 01 信息技术 信息技术 信息技术(InformationTechnology,IT)是指对信息获取、处理、传输、控制及综合应用的技术。在计算机、通信、微电子等技术基础上发展起来的信息技术被称为现代信息技术，现在所说的信息技术多指现代信息技术。没有计算机，就不会有现代信息处理技术的形成和发展。 计算机技术与通信技术是现代信息技术的核心。通信技术是信息技术的先导，是快速、准确传递和交流信息的重要手段，是人类信息传递系统功能的延伸和扩展，包括信息检测、信息变换、信息处理、信息传递及信息控制等技术。 7 信息技术 02 信息技术的发展 (1)语言的使用 语言的使用是人类历史上的第一次信息技术革命，它使人类信息交流的范围进一步扩大，交流能力和效率进一步提高，使人类社会生产力得到了跳跃式的发展。在远古时期，人类仅能用眼、耳、鼻、舌等感觉器官获取信息，用眼神、声音、表情和动作传递和交流信息，用大脑存储、加工信息，在长期的生产生活实践过程中逐步产生和形成了用于信息交流的语言。 8 信息技术 02 信息技术的发展 (2)文字的使用 人类历史上的第二次信息技术革命是文字的使用。纯语言的信息交流方式在时间和空间上都存在着很大的局限性，人类不再满足于仅使用语言进行信息的交流与传递，逐步创造了各种文字符号表达信息。信息的符号化(文字)使信息的交流和传递突破了时空的限制，使信息的传递和保存发生了革命性的变化，从而可以将信息传递得更远，保存的时间更长。 9 信息技术 02 信息技术的发展 (3)印刷术的发明 活字印刷术是人类信息技术的第三次革命。公元1040年，中国的毕昇发明了活字印刷术。活字印刷术的应用，使文字、图形等信息交流更方便、传递范围更广。通过图书、报刊等印刷品的流通，信息共享范围进一步扩大。 10 信息技术 02 信息技术的发展 (4)电报、电话、广播、电视的发明 电话、电报、广播、电视的发明是信息技术的第四次革命。继“电”的发明之后，美国人莫尔斯(Morse)在1837年发明了电报，英国人贝尔(Bell)在1876年发明了电话，意大利人马可尼(Marconi)在1896年发明了无线电发报机，英国人贝尔德(Baird)在1924年发明了最原始的电视机。这些发明奠定了通信、广播、电视产业的基础。人们通过电磁信号来表示、发送和接收文字、声音、图像等信息，使得信息的传递速度得到了极大的提高。电视、电话的普及与应用，使人们突破距离的限制进行实时信息交流，从而让相互传递信息变得更加方便、快捷。 11 信息技术 02 信息技术的发展 （5）计算机、现代通信技术的广泛应用 20世纪60年代，计算机的发明预示了第五次信息技术革命的到来。计算机的普及，通信技术的发展和应用，尤其是Internet的兴起，使得信息的传递、存储、加工处理等完全实现了自动化。人类社会进入了崭新的信息化社会，现代信息技术已成为社会最重要的组成部分。 12 信息技术 03 发展信息技术的意义 发展信息技术的意义 信息技术的快速发展和广泛应用，对现代社会的产业结构变化以及信息化进程产生了巨大的推动作用，对人类生产和生活的各方面产生了极大的影响。 信息技术的发展对传统产业结构产生了重大的影响，孕育并产生了一个有着无限发展潜力的信息产业，信息技术的重大突破使信息产业成为世界上最大的产业。信息产业是以信息产生、加工和应用为核心的产业，不仅为传统的农业、工业和服务业注入了新的活力，实现了农业现代化、工业自动化和服务高效化，还改变着整个社会的产业结构，引发了新的产业革命。信息产业的兴起必将影响到人们就业结构的变化。 13 信息技术 03 发展信息技术的意义 发展信息技术的意义 信息技术和互联网的发展，大大加快了社会信息化建设的步伐，使全球信息共享成为现实。信息技术为人们提供了全新的、更加有效的信息获取、传递、处理和控制的手段与工具，增强了人类信息活动的能力，极大地扩展了人类信息活动的范围和空间。 信息技术对人们的生产、生活产生了巨大的影响，它正在改变着人们的工作和生活方式。家庭信息化和工作家庭化给人类的生活和工作带来了许多便利，使人们的生活方式从工业社会中的极端社会化生活逐步演变为信息社会中具有强烈个性色彩的个性化生活，使人们获得更多的生活乐趣。 14 信息技术当前的研究热点 01 可信计算 1 可信计算（TrustedComputing）是一种新的信息系统安全技术，它把人类社会成功的管理经验用于计算机信息系统和网络空间，以确保计算机信息系统和网络空间的安全可信。什么是可信目前尚未形成统一的定义。国际标准化组织（ISO）与国际电子技术委员会（IEC）在其发布的目录服务系列标准中基于行为预期性定义了可信性，即如果第二个实体完全按照第一个实体的预期行动时，则第一个实体认为第二个实体是可信的。 可信计算组织（TrustedComputingGro叩，TCG）认为，可信计算的总体目标是提高计算机系统的安全性，确保实现系统数据的完整性、数据的安全存储和平台可信性的远程证明等目标。可信计算包括可信硬件、可信软件、可信网络和可信计算应用等方面。 15 信息技术当前的研究热点 02 云计算 2 云计算（CloudComputing）还没有一个公认的定义，一般釆用如下定义：“云计算是一种由规模经济驱动的大规模分布式计算模式，通过这种计算模式，实现抽象的、虚拟的、可动态扩展、可管理的计算、存储、平台和服务等资源池，由互联网按需提供给外部用户”。 16 信息技术当前的研究热点 02 云计算 2 云计算具有如下特征。 (1)大规模。云计算是一种分布式计算模式，是由规模经济驱动的计算模式。 (2)虚拟化。通过虚拟化技术，云计算把各层次的功能封装为抽象实体，为用户提供各层次的云服务。 (3)可靠性。云计算的发展依赖于云服务市场，云服务的发展依赖于云服务的可靠性，因此，云计算必须釆取措施来确保服务的高可靠性，可靠性是云计算必不可少的特性。 (4)可扩展性。“云”的规模可以动态扩展，以满足用户和应用规模不断增长的需要。 (5)动态配置。云服务可以按需定制，按需供应。 (6)经济性。云计算依靠规模经济，规模经济带来的是低成本优势。经济性是云计算的一个重要特征。 17 信息技术当前的研究热点 03 物联网 3 物联网(InternetofThings)就是物物相连的互联网，是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互连互通的网络。物联网是指通过射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，与互联网结合而形成一个巨大的网络。信息传感设备通过实时釆集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等需要的信息，实现对物品的智能化识别、定位、踉踪、监控和管理。 18 信息技术当前的研究热点 03 物联网 3 物联网具有以下特征。 (1)物联网是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型的传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。 (2)物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线网络和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时、准确地传递出去。 (3)除了提供传感器的连接，物联网也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。 19 信息技术当前的研究热点 04 绿色计算 4 绿色计算(GreenComputing)还没有一个公认的定义。绿色计算是指以环保的理念设计、使用计算机及其相关资源的行为。一般认为，绿色计算机就是符合环保概念的计算机主机和相关产品(含显示器、打印机等外设)，具有省电、低噪声、低污染、低辐射、材料可回收及符合人体工程学特性的产品。在设计计算机时，除了需要获得高性能，也要考虑电力消耗、空间占用、热耗散等因素，达到节能、环保的要求。 20 信息技术当前的研究热点 05 信息物理融合系统 5 信息物理融合系统(Cyber-PhysicalSystem,CPS)是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统。信息物理融合系统的概念最早由美国国家基金委员会在2006年提出，其核心是通过3C(Computation,Communication,Control)即计算、通信与控制技术的有机融合和深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。信息物理融合系统实现计算、通信与物理系统的一体化设计，使系统更加可靠、高效和实时协同，具有重要而广泛的应用前景。 21 信息社会 01 信息社会的特征 (1)社会生产方式 随着信息社会的发展，新的生产方式逐渐形成。自动化生产方式代替了传统的机械化生产方式，进而将人们从繁重的体力劳动中解放出来；从刚性生产方式到柔性生产方式的转变，使企业可以根据市场变化及时调整产品生产规模和品种；大规模集中型生产方式转变为规模适度的分散型生产方式。 (2)产业结构 信息社会必将形成新的产业结构。传统农业和工业生产在信息社会将占据越来越小的比重，信息产业将迅速发展并成为全社会的支柱产业，其产值将在国民经济总产值中占绝对优势。 22 信息社会 01 信息社会的特征 (3)就业结构 产业结构的变化必将导致就业结构的变化。正如由农业社会到工业社会的演变，从事农业生产的农民向从事工业生产的工人转移，在信息社会，将有大量的各类劳动者转向信息产业，从事信息产业的人数将占从业人数的大多数。 (4)交易方式 信息社会交易方式出现了新的变化。信息技术促进市场迅速发展，促使真正意义上的全球化市场的形成。信息技术提供了新的交易手段，电子商务将成为基本的交易形态，扩大了市场的交易空间。 23 信息社会 01 信息社会的特征 (5)城市化 工业化社会加快了城市化进程，城市为人们居住的主要聚集地，在完成了工业化的发达国家中，城市人口己超过80%0随着工业社会向信息社会的演进，中心大城市的发展速度减缓，中、小规模城市的发展速度加快，各种规模和等级的城市通过发达的交通网和通信网，形成功能上相互补充、地域上相互渗透的城市群，使其在整个社会经济发展中都发挥重要的作用。 (6)生活方式 在高度信息化的社会，电话网、电视网和计算机网络将形成一个智能化网络，遍及社会的各个角落，电话、电视和计算机等数字化终端将无处不在。 24 信息社会 02 信息技术对当今社会的影响 信息技术被公认为21世纪的高新技术之一，已成为世界各国实现政治、经济、文化发展目标的最重要技术。信息技术已对人类社会生活的各个领域产生了广泛而深远的影响，推动了社会生产力的变革，提高了人类社会开发利用信息资源的能力。信息技术已经实现了贸易电子化、政府信息化、教育信息化和生活便捷化，这是信息技术发展的主流。信息技术的高度快速发展在给人类带来巨大的利益和物质财富的同时，也对社会产生了一定的负面影响。 25 信息社会 02 信息技术对当今社会的影响 （1）信息过度增长，将导致信息爆炸，使人们处于一种信息超载的状态。 （2）社会信息流中混杂着虚假错误、荒诞离奇、淫秽迷信和暴力凶杀等信息，这些信息使传统的道德准则和价值观念受到强烈冲击。 （3）工业社会的财富是资本，而信息社会的财富就是信息，获取和处理信息的能力造成了新的贫富差距。 （4）由于管理方面的疏漏和技术方面的缺陷，信息系统变得更易受到破坏，信息安全问题时有发生，已成为世界各国一大社会忧患。 26 感谢观看 信息技术导论（第3版） 27 $$