信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展聲音與光——自然狀態(tài)下的信息技術(shù)最初遠(yuǎn)古人類的信息活動(dòng)是相當(dāng)簡單的，處于一種單純利用自身生理機(jī)能的自然狀態(tài)，如通過手勢、眼神、聲音和動(dòng)作來傳遞信息，利用感覺器官來獲取信息，依靠大腦來加工、存儲(chǔ)信息。當(dāng)人類活動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大的同時(shí)，出現(xiàn)了光傳遞方式。在我國，早在2000多年前的周朝，就曾用烽火來傳遞敵人來犯的信息。在古希臘，也曾用銀盾反射陽光實(shí)行各城堡之間的信息聯(lián)絡(luò)。烽火戲諸侯2字符與印刷——信息技術(shù)的第一次飛躍早先的人們用甲骨、木竹簡等來作文字記錄，以保存信息。印刷術(shù)作為擴(kuò)展與延伸人類手寫信息功能的技術(shù)，理所當(dāng)然地出現(xiàn)在最早發(fā)明紙張的中國3數(shù)字與運(yùn)算——信息加工技術(shù)的雛形古代巴比倫的記數(shù)法與六十進(jìn)位制古埃及人用以10為基的象形數(shù)字記數(shù)歐幾里得（Euclid）為了處理天文觀測中得到的信息，人們還進(jìn)一步發(fā)展了幾何算盤——現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的鼻祖4電報(bào)——近代信息技術(shù)的序幕拉開有線電報(bào)轟動(dòng)了19世紀(jì)中葉，它不僅是通信史上的里程碑，更是信息技術(shù)在幾千年科技文明發(fā)展中的重大突破。1844年5月24日，莫爾斯從美國華盛頓向幾十千米之外的巴爾的摩發(fā)送了人類歷史上第一份電報(bào)“上帝創(chuàng)造了何等奇跡”。1850年，海底電報(bào)電纜在英吉利海峽鋪設(shè)成功；1855年海底電纜跨越了地中海和黑海；1858年，橫跨大西洋的海底電纜也鋪設(shè)成功。5電話——近代信息技術(shù)新的篇章截至2004年4月，我國固定電話用戶達(dá)到28544.8萬戶1876年，貝爾制成了世界上第一臺(tái)電話機(jī)截至2004年4月，我國移動(dòng)電話用戶達(dá)到29575.0萬戶6無線電和電視——信息技術(shù)的第二次飛躍1924年，貝爾德發(fā)明第一臺(tái)機(jī)械電視麥克斯韋于1864年預(yù)言了電磁波的存在中央電視臺(tái)電視塔7Ittakes38yearsforBroadcastlistenersupto50millions(since1900s)Ittakes14yearsforTVaudienceupto50millions(since1920s)Ittakes4yearsforInternetuserupto50millions(since1993)計(jì)算機(jī)技術(shù)——現(xiàn)代信息技術(shù)的核心8計(jì)算機(jī)技術(shù)——現(xiàn)代信息技術(shù)的核心第十三次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告（2004年1月）截止到2003年12月31日，我國的上網(wǎng)計(jì)算機(jī)總數(shù)已達(dá)3089萬臺(tái)截止到2003年12月31日，我國的上網(wǎng)用戶總?cè)藬?shù)為7950萬人

9公元前約5000年左右，美索不達(dá)米亞兩河流域蘇美爾人在發(fā)明楔形文字的同時(shí)，也在泥板上刻下了人類最早的一批數(shù)字符號(hào)公元前1000年，現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的鼻祖——算盤在東方得到廣泛應(yīng)用1642年，法國科學(xué)家布萊斯?帕斯卡（B.Pascal）制造出第一臺(tái)自動(dòng)加法計(jì)算器以1981年IBMPC的誕生為中點(diǎn)，向前追溯到50多年前ENIAC誕生的歲月，甚至上溯至人類發(fā)明計(jì)算工具的遠(yuǎn)古年代，向后回顧和感受電腦網(wǎng)絡(luò)“爆炸”般的沖擊波1822年，查爾斯·巴貝奇耗費(fèi)了整整10年時(shí)間，完成了第一臺(tái)差分機(jī)，可以處理3個(gè)不同的5位數(shù)，計(jì)算精度達(dá)到6位小數(shù)，當(dāng)即就演算出好幾種函數(shù)表1679年，系統(tǒng)給出二進(jìn)制運(yùn)算法則的17世紀(jì)德國科學(xué)家萊布尼茲說過，二進(jìn)制思想正是來源于中國的八卦圖1843年，英國女?dāng)?shù)學(xué)家阿達(dá)?奧古斯塔（AdaAugusta）發(fā)表一篇論文，認(rèn)為機(jī)器今后有可能被用來創(chuàng)作復(fù)雜的音樂、制圖和在科學(xué)研究中運(yùn)用，這在當(dāng)時(shí)確是十分大膽的預(yù)見計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸10計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸1854年，英國數(shù)學(xué)家喬治·布爾發(fā)表了關(guān)于思維規(guī)律研究的著名論文，成功地把形式邏輯歸結(jié)為一種代數(shù)運(yùn)算，建立了邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)）。在他的工作的基礎(chǔ)上經(jīng)過了許多數(shù)學(xué)家的努力，形成了一門新的數(shù)學(xué)分支——數(shù)理邏輯，成為現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)邏輯設(shè)計(jì)的重要數(shù)學(xué)工具。1936年，英國數(shù)學(xué)家艾倫?圖靈發(fā)表了關(guān)于理想計(jì)算機(jī)——“圖靈機(jī)”的科學(xué)論文。他的理想計(jì)算機(jī)由三部分組成：一條紙帶、一個(gè)讀寫頭和一個(gè)控制裝置。這種簡單的機(jī)器在理論上已經(jīng)能模擬現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的一切運(yùn)算，而它的提出比世界上第一臺(tái)通用程序控制計(jì)算機(jī)“Z-3”的出現(xiàn)早了整整5年。1945年，著名數(shù)學(xué)家馮?諾依曼（VonNeumann）提出了存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)理論，為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)奠定了最終理論基礎(chǔ)。1938年，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)首次闡明了布爾代數(shù)在開關(guān)電路上的作用11計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸1888年，赫勒里特發(fā)明制表機(jī)，并創(chuàng)建了IBM公司1941年，朱斯在二戰(zhàn)期間研制成了著名的Z-3計(jì)算機(jī)1937年，美國人斯蒂比茲在廚房的餐桌上發(fā)明了一種K型計(jì)算機(jī)1940年，控制論之父維納主張計(jì)算機(jī)五原則1943年，英國在第二次世界大戰(zhàn)期間研制的“巨人”計(jì)算機(jī)為戰(zhàn)爭作出貢獻(xiàn)1944年8月，“馬克”1號(hào)（MARKI）大型計(jì)算機(jī)正式投入運(yùn)行1946年，啟動(dòng)“埃尼阿克”（ENIAC）12計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸以使用電子管為特點(diǎn)的第一代電子計(jì)算機(jī)在20世紀(jì)40年末和50年代初獲得重大發(fā)展第二代電子計(jì)算機(jī)于20世紀(jì)50年代中斯問世，以晶體管代替電子管，并增加浮點(diǎn)運(yùn)算1964年4月IBM360系統(tǒng)問世，它成為使用集成電路的第三代電子計(jì)算機(jī)的著名代表13計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸使用超大規(guī)模集成電路的第四代計(jì)算機(jī)第五代電子計(jì)算機(jī)被稱為“智能計(jì)算機(jī)”巨型電子計(jì)算機(jī)有不可替代的作用，進(jìn)入20世紀(jì)90年代，采用并行矢量方式的超級(jí)電子計(jì)算機(jī)相繼問世，速度越來越快中國研制成“銀河”億次巨型計(jì)算機(jī)美國IBM公司研制的每秒鐘能夠進(jìn)行110億次浮點(diǎn)運(yùn)算的并行處理器14計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間軸從20世紀(jì)60年代中期開始，電子計(jì)算機(jī)的研制出現(xiàn)了一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折：向小型化發(fā)展；微機(jī)和個(gè)人電腦在70年代獲得大發(fā)展，計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入家庭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，個(gè)人電腦開始向膝上機(jī)發(fā)展，筆記本型電腦尤其受人歡迎。更加小巧新穎的袖珍計(jì)算機(jī)和手冊(cè)式計(jì)算機(jī)開始相繼進(jìn)入市場介于大型計(jì)算機(jī)與個(gè)人電腦之間的工作站系統(tǒng)有廣泛的用途綠色環(huán)保電腦被倡導(dǎo)15未來的計(jì)算機(jī)用腦電波控制的電腦模仿人類大腦功能的神經(jīng)計(jì)算機(jī)已經(jīng)開發(fā)成功，它標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入第六代對(duì)光計(jì)算機(jī)的研制已取得進(jìn)展，它比普通電子計(jì)算機(jī)快1000倍經(jīng)過特殊培養(yǎng)后制成的生物芯片，可作為一種新型高速計(jì)算機(jī)的集成電路——利用蛋白質(zhì)的開關(guān)特性開發(fā)出生物計(jì)算機(jī)約瑟夫遜超導(dǎo)元件——制造高速超導(dǎo)計(jì)算機(jī)DNA電腦、量子計(jì)算機(jī)……16計(jì)算機(jī)構(gòu)成——硬件與軟件計(jì)算機(jī)的獨(dú)特構(gòu)造使它具備極強(qiáng)的計(jì)算，分析和判斷的能力，因此被人們稱為電腦電子計(jì)算機(jī)有模擬式和數(shù)字式兩大類，從巨型到微型規(guī)模俱全17中央處理器CPUCPU包含了運(yùn)算器和控制器，它是計(jì)算機(jī)的心臟，決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度從霍夫發(fā)明第一只微處理器4004到英特爾公司的新奔騰P6問世，僅用了25年中國芯：2001年3月，中星微公司開發(fā)出“星光1號(hào)”；7月，方舟公司的“方舟1號(hào)”嵌入式CPU問世；2002年9月，中科院計(jì)算所研制出我國首款通用高性能CPU“龍芯1號(hào)”；11月，上海復(fù)旦微電子公司推出高性能嵌入式32位微處理“神威1號(hào)”；12月，“北京眾志”通過驗(yàn)收；2003年2月，上海交通大學(xué)的“漢芯1號(hào)”面世AMD：0.065mm中國芯：0.13mmIntel：0.09mm18接口和總線接口是計(jì)算機(jī)的中央處理器和外部設(shè)備之間的連接通道，也可泛指任何兩個(gè)系統(tǒng)之間的交接部分，兩個(gè)系統(tǒng)之間的連接電路，兩個(gè)程序間的接口程序，兩個(gè)或多個(gè)程序共同訪問的存儲(chǔ)區(qū)等?？偩€是將信息以一個(gè)或多個(gè)源部件傳送到一個(gè)或多個(gè)目的部件的一組傳輸線。19計(jì)算機(jī)外設(shè)及其輸入和輸出設(shè)備最常見的外設(shè)有外部存儲(chǔ)器（磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)、光盤等）和打印機(jī)、繪圖儀、掃描儀、調(diào)制解調(diào)器、鼠標(biāo)器等輸入輸出設(shè)備。液晶顯示器已普遍取代早期的發(fā)光二極管顯示器。在計(jì)算機(jī)上插入PC傳真卡并連接電話線路后，計(jì)算機(jī)就可以發(fā)送和接收傳真。中國克服了方塊字與計(jì)算機(jī)接軌的難題，解決了漢字輸入技術(shù)。20操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件21計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息高速公路——現(xiàn)代信息技術(shù)革命1993年9月，美國政府作出了一項(xiàng)重大決策：放棄“星球大戰(zhàn)”和“新一代高能加速器”計(jì)劃，同時(shí)推出了一項(xiàng)引起全世界矚目的高科技系統(tǒng)工程——國家信息基礎(chǔ)實(shí)施NII（NationalInformationInfrastructure），俗稱信息高速公路IH（InformationSuper-Highway），實(shí)質(zhì)上就是高速信息電子網(wǎng)絡(luò)。在利用光纖通信手段建立的“信息高速公路”上，可以同時(shí)傳送500個(gè)電視頻道。這種信息時(shí)代的壯觀情景，充分顯示了“信息高速公路”的強(qiáng)大威力美國實(shí)現(xiàn)“信息高速公路”戰(zhàn)略規(guī)劃的示意圖——利用現(xiàn)代化的通信技術(shù)構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立星羅棋布的密集網(wǎng)NIIIH22中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNETCERNET始建于1994年，是全國第一個(gè)IPv4主干網(wǎng)。截至2003年12月，CERNET主干網(wǎng)傳輸速率達(dá)到2.5Gbps，地區(qū)網(wǎng)傳輸速率達(dá)到155Mbps，覆蓋全國31個(gè)省市近200多座城市，自有光纖20000多公里，獨(dú)立的國際出口帶寬超過800M。CERNET目前有10個(gè)地區(qū)中心，38個(gè)省節(jié)點(diǎn)，全國中心設(shè)在清華大學(xué)。CERNET目前聯(lián)網(wǎng)大學(xué)、教育機(jī)構(gòu)、科研單位超過1300個(gè)，用戶超過1500萬人，是我國教育信息化的基礎(chǔ)平臺(tái)。

23ChinaEducationTVAPSTAR-1ASino-1CETV-2CETV-1CETV-3BeijingChina&AsiaPacificareaAstheonlyspecializednationalTVstationChinaEducationTV(CETV)wasfoundedin1986underthedirectinstructionoftheMinistryofEducation(MOE).Over85%provincialandlocalcableTVarerelayingtheprogramofCETV-1.UndertheinstructionofMOE,CETVhasestablishedthebiggestandinteractiveDistanceLearningPlatformthatincludesTV,FMandIPservicein1999andstartedin2000.24中小學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)主干電子備課室網(wǎng)絡(luò)中心多功能教室計(jì)算機(jī)教室虛擬圖書館辦公網(wǎng)25I.展示型多功能教室VCRVCD/DVD攝象機(jī)閉路/監(jiān)控系統(tǒng)校園網(wǎng)多媒體投影儀大屏幕實(shí)物投影儀26多功能教室：可與微機(jī)、攝象機(jī)、閉路電視等視頻源設(shè)備連接的投影儀或大屏幕顯示設(shè)備；單臺(tái)微機(jī)供講課者使用即可；用于演講、學(xué)術(shù)報(bào)告、普通課件及電化教學(xué)等。27學(xué)生機(jī)學(xué)生機(jī)學(xué)生控制器共n個(gè)學(xué)生點(diǎn)教師計(jì)算機(jī)教師控制臺(tái)校園網(wǎng)II.交互式通用教室VCR攝象機(jī)閉路/監(jiān)控系統(tǒng)VCD/DVD實(shí)物投影儀28網(wǎng)絡(luò)教室：若干臺(tái)微機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，組成局域網(wǎng)；一般都配備服務(wù)器，提供資源共享和管理；用于學(xué)生上機(jī)練習(xí)計(jì)算機(jī)基本技能以及其它課程的輔助學(xué)習(xí)等。29學(xué)生機(jī)學(xué)生機(jī)學(xué)生控制器共n個(gè)學(xué)生點(diǎn)教師計(jì)算機(jī)教師控制臺(tái)集線器(Hub)校園網(wǎng)攝象機(jī)閉路/監(jiān)控系統(tǒng)VCD/DVDLAN/WANISDN普通電話線遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室傳統(tǒng)電教遠(yuǎn)程教育III.交互式通用網(wǎng)絡(luò)教室實(shí)物投影儀30多媒體電子教室：在網(wǎng)絡(luò)教室的基礎(chǔ)上