1章信息與信息技術(shù)

信息技術(shù)基礎(chǔ)

馮蓓蓓第1章信信息與信信息技技術(shù)1探索信息息的真諦諦2信息科學(xué)學(xué)與信息息3信息化與與信息社社4信息產(chǎn)業(yè)業(yè)與信息息人才5關(guān)于大學(xué)學(xué)信息技技術(shù)教育育的思考考本章介紹紹本章介紹紹了信息息產(chǎn)業(yè)的的概念和和信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的特特點(diǎn)，以以及信息息人才的的結(jié)構(gòu)需需求與培培養(yǎng)。從從信息的的定義開(kāi)開(kāi)始，介介紹了香香農(nóng)理論論對(duì)信息息論的貢貢獻(xiàn)、信信息與熵熵的聯(lián)系系，闡述述了香農(nóng)農(nóng)關(guān)于信信息的計(jì)計(jì)算公式式。同時(shí)時(shí)指出香香農(nóng)公式式應(yīng)用的的局限性性，對(duì)狹狹義信息息論和廣廣義信息息論作了了介紹。。介紹了了信息的的屬性與與特征，，以及信信息與數(shù)數(shù)據(jù)、消消息、信信號(hào)的聯(lián)聯(lián)系與區(qū)區(qū)別。最最后本章章還針對(duì)對(duì)大學(xué)信信息技術(shù)術(shù)與教育育，探討討了信息息教育的的目標(biāo)、、內(nèi)容和和認(rèn)識(shí)，，以其引引起讀者者的關(guān)注注，共同同推動(dòng)大大學(xué)信息息教育的的改革。。1.1探索信息息的真諦諦1.1..1什么是信信息隨著時(shí)間間的推移移，時(shí)代代將賦予予信息新新的含義義，是一一個(gè)動(dòng)態(tài)態(tài)的概念念?，F(xiàn)代代“信息息”的概概念，已已經(jīng)與半半導(dǎo)體技技術(shù)、微微電子技技術(shù)、計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù)、通通信技術(shù)術(shù)、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)、、多媒體體技術(shù)、、信息服服務(wù)業(yè)、、信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)、信信息經(jīng)濟(jì)濟(jì)、信息息化社會(huì)會(huì)、信息息管理、、信息論論等含義義緊密地地聯(lián)系在在一起。。但信息息的本質(zhì)質(zhì)是什么么,這仍然是是需要進(jìn)進(jìn)一步探探討的問(wèn)問(wèn)題。1.1探索信息息的真諦諦1.1..2從信息論論到信息息科學(xué)香農(nóng)的研研究成果果標(biāo)志著著信息論論（InformationTheory））的誕生。。由于香香農(nóng)提出出的信息息論是關(guān)關(guān)于通信信技術(shù)的的理論，，它是以以數(shù)學(xué)方方法研究究通信技技術(shù)中關(guān)關(guān)于信息息的傳輸輸和變換換規(guī)律的的一門(mén)科科學(xué)。所所以，人人們又將將其稱(chēng)為為狹義信信息論，或經(jīng)典典信息論論。信息論發(fā)發(fā)展的第第二個(gè)階階段是一一般信息息論。信信息論發(fā)發(fā)展的第第三個(gè)階階段是廣廣義信息息論。1.1探索信息息的真諦諦1.1..3香農(nóng)對(duì)信信息的定定義香農(nóng)認(rèn)為為：信息息是有秩秩序的量量度，是是人們對(duì)對(duì)事物了了解的不不確定性性的消除除或減少少。信息息是對(duì)組組織程度度的一種種測(cè)度，，信息能能使物質(zhì)質(zhì)系統(tǒng)有有序性增增強(qiáng)，減減少破壞壞、混亂亂和噪音音。一個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的熵就就是它的的無(wú)組織織程度的的度量。。而一個(gè)個(gè)系統(tǒng)中中的信息息量是它它的組織織化程度度的度量量，這說(shuō)說(shuō)明信息息與熵恰恰好是一一個(gè)相反反的量，，信息是是負(fù)熵，，所以在在信息熵熵的公式式中有負(fù)負(fù)號(hào)，它它表示系系統(tǒng)獲得得后無(wú)序序狀態(tài)的的減少或或消除，，即消除除不定性性的大小小。1.1探索信息息的真諦諦1.1..4信息的度度量量度信息息多少的的測(cè)度就就是信息息量。信信息的度度量反映映了人們們對(duì)于信信息的定定量認(rèn)識(shí)識(shí)。根據(jù)據(jù)香農(nóng)有有關(guān)信息息的定義義，信息息如何測(cè)測(cè)度呢？？顯然，，信息量量與不確確定性消消除程度度有關(guān)。。消除多多少不確確定性，，就獲得得多少信信息量。。用數(shù)學(xué)學(xué)的語(yǔ)言言來(lái)講，，不確定定就是隨隨機(jī)性。。不確定定性的大大小可以以直觀地地看成是是事先猜猜測(cè)某隨隨機(jī)事件件是否發(fā)發(fā)生的難難易程度度。H為從信信源發(fā)出出信息總總量的期期望值。。I=log后驗(yàn)驗(yàn)概率／／先驗(yàn)概概率Ｉ從信宿宿角度代代表收到到信息后后消除不不定性的的程度1.1探索信息息的真諦諦1.1.5香農(nóng)信息息論的局局限性隨著信息息概念的的廣泛應(yīng)應(yīng)用，香香農(nóng)信息息論的局局限性逐逐漸暴露露出來(lái)。。其實(shí)，，香農(nóng)作作為一個(gè)個(gè)通信科科學(xué)家，，所定義義的僅僅僅是通信信模型中中的信息息，是對(duì)對(duì)信息定定義的狹狹義解釋釋。可是是若把這這一信息息量的計(jì)計(jì)算機(jī)方方法引入入其他領(lǐng)領(lǐng)域時(shí)，，就會(huì)出出現(xiàn)極大大的局限限性。首先，香香農(nóng)對(duì)信信息的定定義的出出發(fā)點(diǎn)是是假定事事物狀態(tài)態(tài)可以用用一個(gè)以以經(jīng)典集集合論為為基礎(chǔ)的的概率模模型來(lái)描描述。然然而實(shí)際際存在的的某些事事物運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)要要尋找一一個(gè)合適適的概率率模型往往往是非非常困難難的。1.1探索信息息的真諦諦其次，這這個(gè)定義義和度量量考慮收收信者的的主觀特特性和主主觀意義義，也撇撇開(kāi)了信信息的具具體含義義、具體體用途、、重要程程度和引引起后果果等因素素。1.1..6數(shù)據(jù)、消消息、信信號(hào)與信信息1.1探索信息息的真諦諦從信息科科學(xué)的角角度來(lái)看看，信息息的含義義則更為為深刻和和廣泛，，它是不不能等同同于數(shù)據(jù)據(jù)、消息息、信號(hào)號(hào)的。數(shù)數(shù)據(jù)是對(duì)對(duì)客觀實(shí)實(shí)體的一一種描述述形式，，是信息息的載體體。按照照香農(nóng)理理論，在在通信過(guò)過(guò)程中，，信息總總是經(jīng)過(guò)過(guò)編碼(符號(hào)化)成為消息息以后，，才能經(jīng)經(jīng)由媒介介傳播的的，而信信息的接接收者收收到信息息后，總總是要經(jīng)經(jīng)過(guò)譯碼碼(解讀)才獲取其其中的信信息的。。既然信信息不同同于消息息，當(dāng)然然也不同同于信號(hào)號(hào)。信號(hào)號(hào)是數(shù)據(jù)據(jù)的電磁磁或光脈脈沖編碼碼。信號(hào)號(hào)可以分分為模擬擬信號(hào)和和數(shù)字信信號(hào)。1.1..7信息的基基本特性性

信息的普普遍性、、無(wú)限性性和客觀觀性信息的可可共享性性信息的可可存儲(chǔ)性性信息的可可傳輸性性信息的可可擴(kuò)散性性信息的可可轉(zhuǎn)換性性信息的可可度量性性信息的可可壓縮性性1.1..8信息的基基本作用用信息是人人類(lèi)認(rèn)識(shí)識(shí)客觀世世界及其其發(fā)展規(guī)規(guī)律的基基礎(chǔ)信息是客客觀世界界和人類(lèi)類(lèi)社會(huì)發(fā)發(fā)展進(jìn)程程中不可可缺少的的資源要要素信息是科科學(xué)技術(shù)術(shù)轉(zhuǎn)化為為生產(chǎn)力力的橋梁梁和工具具信息是管管理和決決策的主主要參考考依據(jù)信息是國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)建設(shè)和和發(fā)展的的保證1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)1.2..1科學(xué)的定定義一般地說(shuō)說(shuō)，科學(xué)學(xué)是人類(lèi)類(lèi)認(rèn)識(shí)客客觀世界界的知識(shí)識(shí)，但并并不是任任何關(guān)于于客觀世世界的知知識(shí)都是是科學(xué)。?？茖W(xué)包包括自然然科學(xué)、、社會(huì)科科學(xué)等。。德國(guó)物物理學(xué)家家普朗克克指出，，科學(xué)是是內(nèi)在的的整體，，它被分分解為單單獨(dú)的領(lǐng)領(lǐng)域不是是取決于于事物的的本質(zhì)，，而是取取決于人人類(lèi)認(rèn)識(shí)識(shí)能力的的局限性性。1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)自然科學(xué)學(xué)是研究究自然界界不同對(duì)對(duì)象的運(yùn)運(yùn)動(dòng)、變變化和發(fā)發(fā)展規(guī)律律的科學(xué)學(xué)。社會(huì)會(huì)科學(xué)是是研究人人類(lèi)社會(huì)會(huì)不同領(lǐng)領(lǐng)域的運(yùn)運(yùn)動(dòng)、變變化和發(fā)發(fā)展規(guī)律律的科學(xué)學(xué)。哲學(xué)學(xué)也是一一門(mén)科學(xué)學(xué)，它是是關(guān)于世世界觀的的學(xué)說(shuō)，，是自然然科學(xué)和和社會(huì)科科學(xué)知識(shí)識(shí)的概括括和總結(jié)結(jié)，也是是自然界界、社會(huì)會(huì)和思維維的最一一般的規(guī)規(guī)律。1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)1.2..2信息科學(xué)學(xué)信息科學(xué)學(xué)的崛起起，是信信息現(xiàn)象象日趨復(fù)復(fù)雜化、、信息爆爆炸性增增長(zhǎng)、知知識(shí)重要要性增加加、信息息技術(shù)飛飛速發(fā)展展等因素素相互作作用的結(jié)結(jié)果。是是信息時(shí)時(shí)代的必必然產(chǎn)物物。信息科學(xué)學(xué)是以信信息為基基本研究究對(duì)象，，以信息息的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律和和應(yīng)用方方法為主主要研究究?jī)?nèi)容，，這是信信息科學(xué)學(xué)有別于于一切傳傳統(tǒng)科學(xué)學(xué)最基本本的特征征。1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)1.2..3信息技術(shù)術(shù)所謂信息息技術(shù)就就是人類(lèi)類(lèi)開(kāi)發(fā)和和利用信信息資源源的所有有手段的的總和。。信息技技術(shù)既包包括有關(guān)關(guān)信息的的產(chǎn)生、、收集、、表示、、檢測(cè)、、處理和和存儲(chǔ)等等方面的的技術(shù)，，也包括括有關(guān)信信息的傳傳遞、變變換、顯顯示、識(shí)識(shí)別、提提取、控控制和利利用等方方面的技技術(shù)。1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)1.2..4信息技術(shù)術(shù)的核心心信息技術(shù)術(shù)主要包包括計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)、微電電子技術(shù)術(shù)和通信信技術(shù)，，以及傳傳感技術(shù)術(shù)等。如如果形像像地說(shuō)，，傳感技技術(shù)是擴(kuò)擴(kuò)展人的的感覺(jué)器器官收集集信息的的功能；；通信技技術(shù)是擴(kuò)擴(kuò)展人的的神經(jīng)系系統(tǒng)傳遞遞信息的的功能；；計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)是是擴(kuò)展人人的思維維器官處處理信息息和決策策的功能能。微電電子技術(shù)術(shù)可以低低成本、、大批量量地生產(chǎn)產(chǎn)出具有有高可靠靠性和高高精度的的微電子子結(jié)構(gòu)模模塊，擴(kuò)擴(kuò)展了人人對(duì)信息息的控制制和使用用能力。。1.2信息科學(xué)學(xué)與信息息技術(shù)1.2..5信息技術(shù)術(shù)的發(fā)展展歷史迄今為止止，人類(lèi)類(lèi)社會(huì)已已經(jīng)發(fā)生生過(guò)四次次信息技技術(shù)革命命。第一次革革命是人人類(lèi)創(chuàng)造造了語(yǔ)言言和文字字，接著著出現(xiàn)了文獻(xiàn)。。第二次革革命是造造紙和印印刷術(shù)的的出現(xiàn)。。第三次革革命是電電報(bào)、電電話(huà)、電電視及其其他通信信技術(shù)的的發(fā)明和和應(yīng)用。。第四次革革命是電電子計(jì)算算機(jī)和現(xiàn)現(xiàn)代通信信技術(shù)在在信息工工作中的的應(yīng)用。。1.3信息化與與信息社社會(huì)1.3..1信息化社社會(huì)的標(biāo)標(biāo)志對(duì)于什么么是信息息化社會(huì)會(huì)的主要要標(biāo)志，，由于各各國(guó)信息息化發(fā)展展水平的的不平衡衡，達(dá)到到的目標(biāo)標(biāo)也不盡盡一致，，目前當(dāng)當(dāng)然不可可能有統(tǒng)統(tǒng)一的和和完整的的定義。。有學(xué)者者認(rèn)為：：信息化化社會(huì)具具有知識(shí)識(shí)含量高高(HighlyKnowledgeBased)、技術(shù)多樣樣性(AbundanceofTechnologies)、業(yè)務(wù)綜合合性(IntegrityofServices))、行業(yè)融合合性ConvergenceofIndustries)、、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性(CompetitionofMarket))、用戶(hù)選擇擇性(ChoiceofUsers))等主要特特征。1.3信息化與與信息社社會(huì)1.3..2構(gòu)建信息息化社會(huì)會(huì)的信息息高速公公路信息高速速公路旨旨在建立立一個(gè)能能提供超超量信息息的，由由通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、多多媒體聯(lián)聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)以及及網(wǎng)絡(luò)計(jì)計(jì)算機(jī)組組成的一一體化高高速網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，向人人們提供供圖、文文、聲、、像信息息的快速速傳輸服服務(wù)，并并實(shí)現(xiàn)信信息資源源的高度度共享。。信息高高速公路路之“路路”，是是指鋪設(shè)設(shè)由光導(dǎo)導(dǎo)纖維組組成的光光纜。信信息高速速公路上上行駛之之“車(chē)””，是巨巨量的多多媒體信信息，包包括電話(huà)話(huà)通信的的話(huà)音信信息、計(jì)計(jì)算機(jī)通通信的數(shù)數(shù)據(jù)信息息、高清清晰度電電視和電電影等的的圖像、、視頻信信息等。。1.3信息化與與信息社社會(huì)1.3..3知識(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)成為信信息化社社會(huì)主要要標(biāo)志之之一知識(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)具體體體現(xiàn)為：：1.知識(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)和信息息相伴相相生。2.知識(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)培育了了新一代代巨富，，孕育著著“知識(shí)識(shí)=財(cái)富”新新分配觀觀念的誕誕生。3.知識(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)時(shí)代，，人才的的顯著特特征是““創(chuàng)新””，創(chuàng)新新成為經(jīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)長(zhǎng)的最重重要的動(dòng)動(dòng)力。1.3信息化與與信息社社會(huì)1.3..4社會(huì)信息息化的基基礎(chǔ)是企企業(yè)信息息化企業(yè)的信信息化程程度決定定了國(guó)家家和社會(huì)會(huì)的信息息化程度度，因此此首先應(yīng)應(yīng)加強(qiáng)和和重視企企業(yè)信息息化的發(fā)發(fā)展。企企業(yè)信息息化是電電子商務(wù)務(wù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)平臺(tái)，，發(fā)展電電子商務(wù)務(wù)需要良良好的信信息化體體系作為為支撐，，如果企企業(yè)沒(méi)有有信息化化，電子子商務(wù)無(wú)無(wú)法開(kāi)展展，電子子商務(wù)是是建立在在企業(yè)信信息化的的基礎(chǔ)之之上也是是信息化化發(fā)展的的必然結(jié)結(jié)果。

1.4信息產(chǎn)業(yè)業(yè)與信息息人才1.4..1信息產(chǎn)業(yè)業(yè)的概念念1.4..2信息產(chǎn)業(yè)業(yè)的特點(diǎn)點(diǎn)信息產(chǎn)業(yè)業(yè)是戰(zhàn)略略性先導(dǎo)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新新含量高高知識(shí)、智智力、技技術(shù)密集集高投入、、高風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)增長(zhǎng)快、、變動(dòng)大大高度滲透透性高度增值值性高度帶動(dòng)動(dòng)性1.4..3信息產(chǎn)業(yè)業(yè)對(duì)人才才的需求求在信息時(shí)時(shí)代里，，一切競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)，歸歸根結(jié)底底是人才才的競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)。要想想快速發(fā)發(fā)展信息息產(chǎn)業(yè)，，在國(guó)際際競(jìng)爭(zhēng)中中增強(qiáng)實(shí)實(shí)力，就就必須廣廣泛培養(yǎng)養(yǎng)和擁有有大批優(yōu)優(yōu)秀的IT人才、軟軟件工人人，形成成信息人人才的資資源優(yōu)勢(shì)勢(shì)，使信信息產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展有有一個(gè)堅(jiān)堅(jiān)實(shí)的人人才基礎(chǔ)礎(chǔ)。IT行業(yè)是智智力、人人才密集集型行業(yè)業(yè)，人才才一直是是IT業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的的焦點(diǎn)。。1.4..4IT人才的職職業(yè)劃分分與人才才培養(yǎng)在IT業(yè)存在這這樣一座座“金字字塔”，，它是由由信息人人才的職職業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)劃分而而成的。。處在頂頂層的是是少數(shù)復(fù)復(fù)合型高高級(jí)管理理人才和和高級(jí)技技術(shù)人才才，處在在中間層層的是系系統(tǒng)分析析師、系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)師及中中層管理理人員，，處在金金字塔基基層支撐撐整座金金字塔的的則是大大量的軟軟件開(kāi)發(fā)發(fā)人員和和應(yīng)用人人員。1.5關(guān)于大學(xué)學(xué)信息技技術(shù)教育育的思考考以計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)、、網(wǎng)絡(luò)與與通信技技術(shù)和微微電子技技術(shù)為代代表的現(xiàn)現(xiàn)代信息息技術(shù)，，正在改改變?nèi)藗儌儌鹘y(tǒng)的的生活、、學(xué)習(xí)和和工作方方式，同同時(shí)也影影響著教教育的內(nèi)內(nèi)容與方方法。信信息技術(shù)術(shù)教育的的本質(zhì)是是利用信信息技術(shù)術(shù)培養(yǎng)信信息素質(zhì)質(zhì)。以適適應(yīng)信息息社會(huì)對(duì)對(duì)人才培培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的要求求。其中中，大學(xué)學(xué)信息技技術(shù)教育