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關于電子信息工程導論論文要怎么寫呢?下方是由小編帶來的電子信息工程導論論文。
電子信息工程導論論文【1】
通過這幾周XXX老師給我們講授電子信息工程的導論課,我基本上對電子信息工程這個專業有了一定的了解。
同時,也聽說咱們學院的師哥師姐曾經參加電子設計大賽獲得過驕人的成績,心里有種自豪感,也想朝這方面發展。
進行電子設計必須有很強的專業知識和動手能力,我雖然是學電子信息工程的,但是,目前對專業知識一竅不通。
聽老師和師哥師姐說,這些都得自己學。
頓時,我產生了很大的疑惑,專業課為什么得到大二大三學那,對于我們大一的來說,基本上就沒有什么專業課,我感覺學校的分配專業課學習時間不恰當。
像《信號與系統》、《電路分析》、《電子技術基礎》、《C語言》、《Java基礎設計》、《電子CAD》、《高頻電子技術》、《電子測量技術》、《通信技術》、《單片機技術》、《數字信號處理(DSP)技術》、《單片機原理及應用》,《ARM嵌入式系統》,《傳感器技術與工程應用》等課程安排的不太好。
就《單片機》來說,是大三才開的課程,就是我們想參加電子設計大賽的,不至于要等到大三以后再參加吧。
對于大一大二的來說,那只有去擠時間自學啊!所以啊,我看咱們學院應該適當調整一下專業課的分布,讓同學們提前接觸一下專業知識,有更多的動手實驗機會,學的專業更加扎實。
當然,有的專業課需要有像《高等數學》等課程的基礎知識做鋪墊,安排在大一是更有效率的,咱們學院這塊做的還不錯啊!大一的公共必修課較多,大二大三基本上就是專業課了!這方面課程的安排我多少能理解一點,畢竟我感覺自己學習能力比較強,也希望自己能在這方面有所作為!
當今世界,信息技術是衡量一個國家現代化水平的重要標志。
我國把信息技術列為21世紀發展戰略計劃的首位。
然而,信息技術的發展是需要電子信息工程作為強大支柱的。
因此,電子信息工程專業也是現在熱門的專業。
現在,電子信息工程已經涵蓋了社會的諸多方面,像電話管理中心怎么處理各種電話信號,手機是怎樣傳遞我們的聲音甚至圖像的,我們周圍的網絡怎樣傳遞數據等,甚至信息化時代軍隊的信息傳遞中如何保密等都要涉及電子信息工程的應用技術。
我們可以通過一些基礎知識的學習認識這些東西,并能夠應用更先進的技術進行新產品的研究和使用。
電子信息工程專業就是這樣一個集現代電子技術、信息技術、通信技術于一體的專業。
就目前的形勢來說,電子信息工程是前沿學科,現代社會的各個領域及人們日常生活等都與電子信息技術有著緊密的聯系。
全國各地從事電子技術產品的生產、開發、銷售和應用的企事業單位很多。
隨著改革步伐的加快,這樣的企事業單位會越來越多,因此需要一大批具有能綜合運用所學知識和技能,能適應現代電子技術發展,能從事企事業單位與本專業相關的產品及設備的生產、安裝調試、運行維護、銷售及售后服務、新產品技術開發等應用型的技術人才和管理人才。
電子信息工程專業的培養要求主要是學生需學習信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的基本理論和基本知識,受到電子與信息工程實踐的基本訓練,包括理論學習,生產實習和室內實驗。
同時具備良好的科學素質,具備設計、開發、應用和集成電子設備和信息系統的基本能力,并具有較強的知識更新能力和廣泛的科學適應能力。
電子信息工程專業主要學習的是基本電路知識,并掌握用計算機等處理信息的方法。
當然,對高等數學的基本功和物理學電路方面的理解力要求也很高。
我們要學習許多電路知識、電子技術、信號與系統、計算機控制原理、通信原理等基本課程。
學習電子信息工程專業個人還要有動手設計能力。
學完基礎課程,我們就要開始學習一些電路實驗,自己設計拼接一些電路并結合計算機進行實驗,這對動手操作和使用工具的能力要求也非常高。
比如,自己連接傳感器的電路,用計算機設置小的通信系統,還要看懂一些大公司的電子和信息處理設備,要理解手機信號、有線電視是如何傳輸的等。
如果有機會在老師指導下參與大的工程設計,對我們能力的培養當然幫助會更大。
所以,要喜歡鉆研思考,并善于開動腦筋發現問題,才能把這個專業學好。
我的理想是做一個電子信息工程(信號與信息的處理)專業的高級工程師。
近期目標是參加哈爾濱學院第五屆電子設計大賽。
目前,我還沒有學習電子信息工程(信號與信息的處理)專業的知識,但是,我想參加電子設計大賽,我會利用好課余時間提前學好有關的專業知識,以備設計電子作品時使用。
社會需要的是有一定科研能力和創新能力的電子信息工程學科高級專業人才,同時,我的英語不是很好,這也是與社會需求的差距。
所以,我必須更加努力,讓自己具有以下幾方面的知識和能力:
(1)具有較扎實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎,以及正確運用本國語言、文字的表達能力;
(2)較系統地掌握本專業領域寬廣的技術基礎理論知識;
(3)系統地掌握信息的獲取、傳遞、處理及利用等方面的知識和技能;
(4)具有電子線路與系統的分析、設計、開發、集成及應用等方面的基本能力;
(5)掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,了解電子信息科學技術的發展動態;
(6)具有較強的自學能力和創新意識;
短缺。
此外,電子商務和互動媒體、數據庫開發和軟件工程方面的需求量也非常大。
隨著社會信息化的深入,各行業大都需要電子信息工程專業人才,而且薪金很高。
我們畢業后可以從事電子設備和信息系統的設計、應用開發以及技術管理等。
例如:做電子工程師,設計開發一些電子、通信器件;做軟件工程師,設計開發與硬件相關的各種軟件;項目主管,策劃一些大的系統,這對經驗、知識要求很高;還可以繼續進修成為教師,從事科研工作等。
我想,只有掌握好專業知識和動手能力,才能更好的適應社會的發展。
這是我對自己的規劃,有計劃固然是好事,但要做到并不是一件簡單的事,不過只要有努力就一定會有成績。
我相信自己!未來發生什么樣的事,沒有人知道。
未來有太多的未知數,到時候隨機應變吧。
然而,現實又是多變的,計劃中要有變化,我要時刻保持清醒的頭腦,解決好隨時遇到的困難。
每個人都有自己的理想,理想的實現還是要靠自己的,不管你的理想有多美好,沒有辛勤的汗水都是不可能實現的。
美麗的花朵背后是枝葉的風霜雨露,參天大樹的下面是縱橫交錯的根系,成功人士的背后是辛勤的汗水和多少個不眠夜......天下沒有免費的午餐,一個人,要想有所作為,必須拿出勇氣,付出努力、拼搏、奮斗。
成功,不相信眼淚;成功,不相信頹廢;成功,不相信幻影。
未來,要靠自己去打拼!大雨過后才會有美麗的彩虹,成功就在彼岸,離我們并不遠,明天的明天就可以到達。
我相信自己,在XXX大學一定會有所作為的!
(7)掌握英語,能閱讀本專業英文書籍,并有一定的英語口頭和書面交流能力。
擁有這些能力,再加上社會的重視以及對這個專業人才的需求,我們專業也因此有著良好的就業前景。
該專業是前沿學科,現代社會的各個領域及人們日常生活等都與電子信息技術有著緊密的聯系。
全國各地從事電子技術產品的生產、開發、銷售和應用的企事業單位很多.,隨著改革步伐的加快,這樣的企事業單位會越來越多。
未來的發展重點是電子信息產品制造業、軟件產業和集成電路等產業;新興通信業務如數據通信、多媒體、互聯網、電話信息服務、手機短信等業務也將迅速擴展;值得關注的還有文化科技產業,如網絡游戲等。
目前,信息技術支持人才需求中排除技術故障、設備和顧客服務、硬件和軟件安裝以及配置更新和系統操作、監視與維修等四類人才最為
電子信息工程導論論文【2】
信息科學技術是當今社會起主導作用的科學技術,信息科學技術的興起和發展在我國只有近10年,現在正以史無前例的高速向縱深發展,迎來了我國科學技術燦爛的春天。
信息科學技術已形成眾多學科與技術專業方向。
為適應信息科學技術發展對人才的需要,教育部1998年后為此設置了10多個本科專業。
如信息工程、通信工程、電子信息工程、自動化、電氣工程及其自動化、電子科學與技術、測控技術與儀器、計算機科學與技術、生物醫學工程、軟件工程、電子信息科學與技術、光信息科學與技術等,而且還在不斷形成新的學科和專業。
可見信息科學技術含蓋面之寬、人才市場之大、發展速度之快,都是前所未有的。
第一講 信息科學技術與信息時代
20世紀是人類科學技術發展史上最為輝煌的世紀。
近100多年來,人類科學技術經歷了三次大革命:①18世紀60年代,由于牛頓力學的創立,蒸汽機的出現,推動了人類社會由農業時代向工業時代的轉變;②19世紀20年代,由于法拉第、麥克斯韋爾創立了電磁理論,推動了由蒸汽機技術向電力技術的發展,人類社會進入發達的工業時代;③20世紀60年代后,由于電子技術的全面發展,加速了以計算機和通信技術為核心的信息技術的發展和應用,這對各國的政治、經濟、軍事、科學研究、文化教育乃至日常生活等各個方面都產生巨大影響,人類社會由工業時代進入信息時代,21世紀是人類社會全面進入信息時代的新世紀
通俗的說:信息時代是指信息科學技術在眾多科學技術群體中占主導的時代,或者說:人類的一切活動都離不開信息科學技術的時代。
信息時代如同人類已經經歷過的“農業時代”,“工業時代”一樣。
是人類社會發展和進步的必然;人們預料信息時代之后的下一個時代將是以生命科學為主導的地代。
*農業時代――以資源經濟為主
*工業時代――以資本經濟為主
*信息時代――以知識經濟為主
1.1 信息與信息科學
信息時代,是以信息技術為主導技術,以信息經濟為主導經濟,以信息產業為主導產業,以信息文化為主導文化的時代。
信息文化將改變人類的教育、生活和工作方式,改變人類的思維方式和價值觀念。
信息經濟亦稱知識經濟,即在充分知識化的社會中,以信息智力資源的占有、投入和配置與知識產品的生產、分配和消費為主要因素的經濟。
信息經濟與工業時代的資本經濟相比,其主要不同點是:
①信息經濟更依賴于知識,知識在信息經濟中的作用和價值大于在資本經濟中的作用和價值;
?、谠谛畔⒔洕?,信息和知識本身已成為一種最重要、最積極的投入要素。
一、信息和信息論
1. 信息的定義
早期信息的代名詞是具有一定含義的“音訊”和“消息”。
20世紀20年代后,隨著工業時代社會的大規劃生產實踐和科學技術的發展,使社會的信息量迅速增加,如何獲得或利用信息,是人類面臨的新課題,于是,就有人去探討或研究,進而形成了有關信息的多種定義。
如:
?、?信息是可用數值、文字、聲音、圖像等形式描述的狀態;
?、?信息是用數據作為載體來描述和表示的客觀現象;
?、?信息是對數據加工提煉的結果,是對人類有用的知識;
?、?信息是隱含在物理信號中具有一定含義的消息;信號處理的目的就是為了信號中獲得有用的信息。
概況的說:信息是可以描述的客觀現象,是具有一定物理含義的消息或知識。
2. 狹義信息論的產生和發展
息的生產、傳遞和利用是人類的一種本能,隨著社會信息量的迅速增加,如何及時準確地獲得、處理、傳遞和利用信息,成為人類的新課題,使人們不得不去深入研究信息的基本性質和運動規律。
*1924年,奈奎斯特(H. Nyquist)發表了《影響電報速度的某些因素》一文,探討了電訊號的傳輸速率與通信系統的信道頻帶寬度之間的關系。
*1928年,哈特萊(L.V.R.Havrtley)發表了《信息傳輸》一文,第一次提出了消息是具體的、多樣的代碼或符號,而信息則是蘊涵于具體消息中的抽象量的理論,并導出第一個用消息出現概率的對數來度量信息的公式。
*1948年,香農(C.E.Shannon,1916~2001)發表了《通信的數學理論》著名論文,指出“通信的基本問題就是在一點重新準確地或近似地再現另一點所選擇的消息?!辈⒂梅浅:喢鞯臄祵W公式定義了信息量的――香農信量公式。
1949年,香農又發表了《噪聲下的通信》一文,提出了通信系統的模型。
并解決了信息容量,信源統計特性,信源編碼、信道編碼、信息度量和信道容量與噪聲的關系等有關精確傳遞通信符號的基本技術問題。
這兩篇文章是現代信息論的奠基之作。
因此香農被譽為信息理論的奠基人,時年香農才33歲。
* 香農,美國數學家,信息論創始人,1940年獲得麻省理工學院數學博士學位和電子工程碩士學位,他的碩士論文是關于布爾代數在開關理論中的應用,并證明布爾代數的邏輯運算可通過繼電器電路來實現,1941年加入貝爾實驗室數學部,在此工作了15年。
由于上述的有關信息的研究都是基于統計概率的信息,沒有考慮更廣泛、更常見的非概率統計信息,故稱其為“狹義信息論?!?/p>
3. 廣義信息論的創立
狹義信息論的局限性是十分明顯的,正如香農所說“信息論(狹義的)的基本結果,都是針對某些非常特殊的問題,它們未必切合心理學、經濟學以及其他一些社會科學領域。
”狹義信息論的局限性主要表現在下述三個方面:
?、僦豢紤]了信息的形式方面,沒有考慮信息的涵義與價值方面,而在信息處理和利用時又不能回避這個問題;
?、谥痪窒抻凇跋S機不定性”的范疇,把其理論建立在概率論基礎上。
而概率論研究的是是非界限明顯的隨機過程,在實際生活中,更多的是“亦此亦彼”的模糊現象。
所以狹義的信息論無法解決普遍存在的這些模糊現象;
?、壑豢紤]統計信息,沒有考慮更廣泛的非統計信息,只涉及信息的傳遞,沒有研究更廣泛、更重要的其他信息過程的原理和規律。
為了克服狹義信息論的局限性,20世紀70年代起陸續有一些學者開始了新的信息理論――廣義信息論的研究:
①1972年,德魯卡(A. Deluca)和特米尼(S.Termini)提出了用于測量模糊事件的信息量的模糊信息熵公式。
※熵――其本義是源于熱力學:在熱力學中,人們把不能用于作功的熱能的變化量除以溫度所得的商,科之為“熵”。
在現代科學技術中,泛指某些物質系統狀態可能出現的程度。
?、?981年,我國科學家鐘義信提出了一種“廣義信息函數”,試圖用來描述概率信息和非概率信息。
?、?0世紀90年代,斯托尼爾(T. Stonier)提出了“統一的信息理論基礎”理論。
他把信息看成是宇宙的一種基本屬性,其目標是在信息物理學的基礎上,結合其他信息科學理論,構建一個廣義的信息理論框架。
二、其他信息類學科的出現
1. 控制論
1948年,美國著名數學家維納出版了《控制論》一書,系統地揭示了機器、生物和人所遵循的共同規律――信息變換和反饋控制規律,為機器模擬人和動物的行為或功能提供了理論依據,由此誕生了一門新的學科――控制論。
維納研究的控制論在第二次世界大戰中得到了直接應用:當時由于德國飛機的速度已接近炮彈的速度,直接瞄準射擊的方法不靈了,要求控制系統能預測飛機的飛行位置,即要求控制裝置在行為上具有與人和動物某些相似的行為能力。
通過大量的研究,人們找到了自動控制裝置這種模擬人的、有目的性的行為能力,這就是后來機器人或機器動物。
這里一個最基本概念就是“反饋控制”,自動控制系統利用輸入的目標信息經處理后輸送出去,又把輸出信息饋送到原輸入端,并對信息的再輸出進行調整,達到反饋控制的目的。
維納還發現人的神經控制和工程控制系統都是建立在對周圍環境和自身狀態各種信息的獲取、傳遞和處理的基礎上的,而這種信息過程又都是隨機過程,必須用概率和統計的方法才能定量地把握它們。
反饋控制理論不僅在工程技術領域,而且在經濟管理和日常生活中都有著重要的應用價值。
2. 系統論
系統的概念人們早有認識,但系統論作為一門學科知識是從20世紀40年代才開始形成的。
早期美籍奧地利生物學家貝塔朗菲(L. V. Bertalanffy)認為,雖然人類對生物發展的認識已深入到分子、原子層次,并取得重要成果,但在很大程度上是以失去其全貌為代價的。
為此,他從生物整體出發,把生物及其環境作為一個大系統來研究。
認為生物的整體屬性大于其各組成部分屬性的簡單總和。
其欠,他還認識到,生命和非生命存在一個明顯的矛盾,即熱力學的“退化論”和生物學的“進化論”相對立,也就是說,熱力學中研究的非生命系統隨著時間的推移,系統的熵越來越大,走向無序狀態;而生命系統的進化則是朝有序方向發展的。
1969年,比利時自由大學教授普利高津(I.Pri-gogine)提出了,“耗散結構理論”,分析了一個系統從無序向有序轉化的機理、條件和規律,科學地解釋了前面所說的“退化”和“進化”的矛盾,進一步發展了系統論,他的這一理論榮獲了1977年的諾貝爾獎。
系統論以復雜系統為主要研究對象,強調整體性原則、層次結構原則、動態性原則和綜合優在原則。
還研究系統各部分最優組合問題,即一般意義上的從無序轉化為有序的問題;并使信息系統各組成部分發生相互作用。
一個好的系統,必須是一個能夠充分利用信息系統。
3. 計算機科學
計算機科學是研究計算機及其與各種相關的現象和規律的科學,因為計算機是處理信息的主要工具,所以也稱計算機科學是研究信息處理的科學。
計算機科學的理論在數字計算機出現之前就已存在,其最具代表的人物――圖靈。
?英國劍橋大學數學家艾倫?圖靈(Alan Math――ison Turing, 1912~1957)于1936年發表了題為“論可計算數及其在判定問題中的應用”論文,提出了著名的理論計算機模型―圖靈機,時年22歲。
現在幾乎所有的編程語言都建立在圖靈機模型上,因而圖靈被譽為計算機科學奠基人。
?1945年,美籍數學家馮.諾伊曼(John von Neumann,1903~1957 )等人首次發表了題為“電子計算機邏輯結構初探”的報告,奠定了存儲程序式計算機的理論基礎。
?1946年,由美國賓夕法尼亞大學物理學家約.英克利(John.w .Mauchly)領導研制的世界上第一臺電子計算機ENIAC(Electronic Numerical Integrator And calculator――電子數值積分計算機)式投入使用。
*世界上第一臺電子計算機采用電子管作為基本邏輯部件,其由18800只電子管,1500個繼電器,7萬只電阻,1萬個電容和6000個開關組成,結構體積達3000立方英尺、重達30噸,土地面積約170m2;存貯容量為20個字長為10位的二進制數,運算速度為每秒5000次加法,3ms作一次乘法,功耗25KW。
ENIAC共運行了10年,1956年被送入博物館。
半個世紀以來,計算機技術雖然有了飛速發展,但計算機的基本體系結構和基本工作原理仍然沿襲馮?諾伊曼的最初構思和設計,這種由運算器、邏輯控制器、存儲器、輸入和輸出等5個部分組成的“存貯程序”式計算機,統稱為馮?諾伊曼計算機,或馮氏結構計算機。
? 1954年,美國德州儀器公司(TI)研制出硅晶體管,為降低晶體管制造成本開辟了道路。
同年貝爾實驗室研制出世界上第一臺晶體管計算機TRADIC。
1971年,Intel公司研制成功世界上第一塊微處理器4004。
它包含2300個晶體管,是一個4位二進制數系統,時路上頻率108KHZ,每秒可執行6萬條指令。
?1974年,Intel公司推出了8位微處理芯線8080,同年計算機愛好者埃德?羅伯茨利用8080生處理器設計出一款體積很小的計算機“Altair8800”――世界上第一臺商用個人計算機,價值397美元,內存256字節,并提出了*PC這個嶄新的概念。
?1975年,比爾?蓋茨和保羅?艾傖創辦了microsoft公司。
?1976年,Zilog公司推出280微處理器,這是一個8位處理器。
?1977年,蘋果公司面向廣闊的通用PC市場推出了AppleⅡ型計算機。
?1981年,IBM公司推出了首款個人計算機IBM5150,它的CPU采用Inter8088微處理器芯片,主頻4.77MHZ,內存64KB,操作系統采用Microsoft公司的DOS1.0。
每臺售價3005美元,年銷售量達13萬臺。
在獲得巨大商業利益的同時,IBM委托Microsoft為其PC機開發DOS操作系統,這為微軟的崛起提供一個極好的機會。
由微軟開發的DOS操作系統由IBM配套賣出時,稱之為PC―DOS,而由Microsoft自己賣出時,則稱之為MS-DOS,微軟精明地保存了繼續開發的權利,這是微軟獨霸世界PC操作系統的開始。
? 1985年,Microsoft發布了新版本的操作系統Windows 1.0,但該系統尚很不完善。
?1993年,Microsoft發布了Windows 3.1, Windows 3.1在Windows 1.0的基礎上得到了進一步完善。
? 1995年,Microsoft發布了32位的多任務操作系統Windows95 ,該版本是一個比較完善的系統。
?2001年10月25日,Microsoft又發布了Windows XP系統,并在半個月之后緊接著發布了Windows XP中文版,這是微軟繼Windows95之后一次操作系統版本的重要發布,該版本在系統管理及其穩定性、遠程訪問及無線網絡支持方面具有突出的特性。
* 除上述三個方面之外,還有情報科學、生物信息學、智能科學等,都獲得了巨大的進步。
三、信息的特征與信息科學的研究
1.的主要特征
不同信源產生的信息具有各自不同的特性,但各種信源產生的信息都具有一定的共同特征。
?、傩畔⒌牟粶缧裕鹤匀唤绲奈镔|和能量是不滅的,其形式可以轉化,但作為一個獨立體總是客觀存在的。
信息不像物質和能量,它不能單獨存在,作為一種客觀現象它必須依賴于某一載體之上;它是某事物運動的狀態和方式,而不是事物的本身。
信息的不滅性是指一條信息產生后,雖然其載體(如一本書、一張光盤)可以被毀掉,但信息的本身并不會被消滅。
如同一個犯人要消滅罪證一樣,保存罪證的載體可能一時被消失了,但罪證的本身還是客觀存在的。
?、谛畔⒌目蓚鬟f性:信息可以依賴于一定的載體進行傳遞,稱之為通信。
我們把信息的發布者稱為信源,相應地把傳遞信息的通道稱之為信道,把信息的接受者稱之為信宿。
信息依賴信道(如電話、網絡、微波、衛星等)可從信源傳遞到信宿。
信息在時間上的傳遞稱之為信息存儲,利用存儲介質(如紙張、磁帶、磁盤、光盤等)可將文字、聲音或圖像表示的信息記錄下來,信息存儲為永久性的傳遞提供了極大的方便。
③信息的可處理性:利用計算機或其他工具可對信息進行加工處理,信息處理的目的是從某一個信號中獲取我們所需要的信息,或從多個信息中找到我們所要找的某個信息,或分析某一個信息的特性,以利用信息的這一特性為我們服務等。
不斷提高信息的識別,加工處理和利用能力是信息科學技術中的重要分支。
④信息的共享性:信息從信源發出后,可通過一定的信道或存儲介質傳遞到多個信宿處,這就是信息的共享性。
信息的創造或發布,有時需要很大的投入,但現在進行信息的傳遞或復制往往十分方便,也就是說信息可以廉價復制,秋毫無損地廣泛傳播。
正因為如此,信息社會特別強調知識產權和信息道德、并通過立法來維護知識產權。
2. 信息科學主要研究對象
隨著人類社會對信息的獲取和運用越來越頻繁,信息論的含義越來越豐富,信息論的應用越來越廣泛,到20世紀70年代末,有關信息的研究已由通信領域迅速向物理學、化學、生物學、心理學、管理學、經濟學、計算機科學、系統工程學、遙感遙測遙控學及其它社會科學領域滲透,使信息與信息論的科學研究逐漸成為一門多學科融合的交叉學科――信息科學。
這一興新的學科涉及自然科學等多學科分支,處于不同學科的分支下的專家學者對信息科學的理解和解釋不盡相同,因而給信息科學一個完整的統一的定義是有困難的;但其共識是一致的,即信息科學中的信息范圍不應該是局限了某些特定領域,而應該是多元化的,只有統一的信息科學才是真正的信息科學。
信息科學是以信息的性質、運動規律和利用為主要研究內容,以計算機和通信網絡為主要研究工具,以提高人類獲取和利用信息的能力為主要研究目標。
或者說,信息科學研究各種信息系統中信息的產生、獲取、傳遞、加工、存儲、變換、表示、檢索和利用,使信息的研究更好地服從于科學技術的發展和人類社會的進步。
1.2 信息科學技術概述
人類社會由農業時代、工業時代向信息時代的進步和轉變,其主要動力就是信息科學技術的不斷發展和應用。
縱觀人類社會發展史和科學技術史,信息科學技術在眾多科學技術群體中,越來越多顯示出強大的人命力。
隨著現代世界經濟及科學技術的飛速發展,高新技術和產品層出不窮,種類繁多,日新月異,而現代社會高新技術發展的集中代表和最主要的科學技術領域就是信息科學技術。
那么信息科學技術到底是何物,在這一節里,我們將從下面幾個方面于以概述。
一、信息科學技術的產生及內涵
1. 信息科學技術的產生
科學技術的產生和發展總是與人類自身的不斷進化相吻合的,這就是“科學技術輔人律”。
按照辯證唯物主義的觀點,人類的一切活動都可以歸結為認識世界和改造世界,人類需要科學技術,因為科學技術可以為人類不斷認識世界和改造世界提供智慧和力量。
在遠古時期,原始人以野果為食,以捕獵為生,以赤手空拳方式與大自然作斗爭。
當人類在斗爭中逐漸認識到自身的功能不足時,就產生要延身自身器官功能的要求,因而就產生了木鉤、木棍、石刀和弓予;以便能方便地采摘用手夠不著的高處或遠處的果子,捕獵較大或較兇猛的動物。
后來,人類為了滿足長久地或遠距離地交流的需要,又陸續創造出符號、文字、印刷和通信技術。
如果我們把擴展人類器官功能的原理和規律稱之為“科學”,則相應地把擴展人類各種器官的具體方法和手段稱之為“技術”,這就是科學技術的“擬人律”,信息科學技術的產生和發展也遵循此“擬人律”。
在農業時代和早期的工業時代,由于生產力和生產社會化程度不高,人們僅憑自身的信息器官就能滿足當時認識世界和改造世界的需要;雖然人們一直在與信息打交道,但無延長信息器官功能的需要。
到了近代,隨著生產和實踐活動的不斷發展,特別是蒸汽機的發明和應用以后,促進了大規模工業的形成和發展,人類信息器官的功能已越來越滯后于社會對其功能的需求。
這一客觀需求促使人類不但要加強自己的支體器官,還要擴展和延長自己的信息器官;于是信息科學技術的產生和發展就開始了,經過幾十年的探索和積累,到20世紀70年代信息科學技術進入了高速發展的新時代,人類社會也開始由工業時代向信息時代轉變和發展。
2.信息科學技術的內涵
進入20世紀80年代以來,信息科學技術在社會的各個領域的應用和作用日益突出,世界各國都開始了對信息科學技術的研究,使得信息科學技術迅速成為一門獨立的學科技術。
但從廣義上給信息科學技術的內涵下個定義是困難的,我們還是從科學技術的“擬人律”角度來探討信息科學技術的內涵,可以給出如下明確的定義:
信息科學技術是指能夠擴展、延伸人類信息器官功能的技術。
一般說來,人類的信息器官主要包括以下四大類:
(1)感覺器官:包括視覺器官、聽覺器官、嗅覺器官、味覺器官、觸覺器官和平衡覺器官等;
(2)傳導神經網絡:包括導入神經網絡,導出神經網絡和中間傳導神經網絡等;
(3)思維器官:包括記憶系統、聯想系統、分析系統、推理系統和決策系統;
(4)效應器官:也叫執行器官,包括操作器官(手)、行走器官(腳)和語言器官(口)等。
人類四大信息器官的功能及其相應的擴展技術如下表:
人體信息器官
人體信息器官功能
用來擴展人體信息器官功能的信息技術
感覺器官
獲取信息
感測技術
傳導神經網絡
傳遞信息
通信技術
思維器官
加工和再生信息
處理技術
效應器官
使用和反饋信息
控制技術
其中:
(1)感測技術――包括傳感技術和檢測技術,它們是感覺器官的延伸,使人們能夠超越感覺器官而更好地從外部世界中獲得各種有用信息。
(2)通信技術――主要用于信息的傳遞、交換和分配,使人們更好地跨時域、跨地域地利用信息,它們是人體傳導神經網絡功能的延伸。
(3)處理技術――是人體思維器官功能的延伸,主要幫助人們加工和再生信息,以便更好地利用信息;主要有計算機技術。
(4)控制技術――它是人體效應器官功能的延伸,主要通過反饋控制系統,對信源等外部事物的運動狀態進行干預,以便更好地認識世界和改造世界。
二、信息科學技術的分類
信息科學技術是一門尚在高速發展的多學科交叉技術,必然有很多個學科分支,并且還在不斷地產生新的學科分支。
因而從學科分支角度是很難分類的,這里我們還是結合科學技術的“擬人律”,對信息科學技術進行分類。
1. 按結構層次分類
信息科學技術按結構層次可分為三大類:
(1)信息基礎技術――主要包括新材料、新能源、新器件的開發或制造技術,它是整個信息技術的基礎。
具體有:
?微電子技術:如集成電路設計與集成電路制造技術;
?光子技術:如光材料、光器件、光學系統的開發和制造技術;
?光電子技術:如硅半導體材料、金屬氧化物、半導體材料、砷人鎵材料的開發和利用技術,半導本光電器件開發和利用技術等;
?分子電子技術:即分子電子器件制造技術。
(2)信息系統技術――即有關信息的獲取、傳遞、處理和控制技術。
具體有:
?信息獲取技術:如傳感技術、檢測技術等;
?信息處理技術:即計算機軟件和硬件技術;
?信息傳輸技術:如網絡通信技術、微波通信技術、衛星通信技術;
?信息控制技術:如反饋控制技術、現代控制技術。
(3)信息應用技術――即有關信息的實際應用技術,主要指信息管理、信息控制、信息決策等社會信息應用技術,如辦公自動化、企業管理自動化、電子商務及電子政務等。
2. 按應用領域分類
信息科學技術按其應用領域不同可分為兩大類――即社會信息科學技術和自然信息科學技術,前者稱之為管理信息系統,后者相應稱之為工程信息系統。
(1)管理信息系統――管理信息系統是指根據社會信息實施科學管理的信息系統。
它是由管理科學、系統科學、計算機科學等組合起來的新的邊緣科學,它能幫助人們實測國民經濟部門或企業的各種運行情況,能利用過去和現在的信息,預測未來的發展或變化,能從全局出發輔助決策,能利用信息控制國民經濟部門或企業的活動,幫助其實現規劃目標。
管理信息系統一般都由信息數據的輸入、輸出、傳輸、存貯和加工處理等部分組成。
?數據收集和輸入:將分散在各處的信息數據進行收集并記錄下來,整理成信息要求的格式和形式。
當數據錄入到一定的介質(如磁帶、光盤等)上后,即可以輸入到計算機中去以便處理。
?數據存貯:管理信息數據通常大批量的數據,需要一次存貯多次使用,并永許多個過程實現數據共享,因此整理后輸入的大量數據一定要妥為保存,通常內外存貯器雙備份存貯。
當需要時可從內存或外存中調出,進行必要的更新,更新后的數據要即時存貯。
?數據傳輸:數據傳輸通常以計算機為中心,通過通信線路或設備將信息數據從信源傳至信宿,或從這一端傳到另一端。
遠程傳輸要通過通信網絡,恒量數據傳輸的質量指標,主要有傳輸速度和誤碼率。
還有一種利用磁盤存貯人工傳輸方式,這種方式雖然傳輸速度較慢,但可大容量無誤碼地一次性傳輸。
?數據處理:輸入的信息數據要求進行必要的加工處理,計算機對信息數據的處理主要有數據的分類、排序、合并、存取、查詢、計算等;以及對于一些經濟管理模型的仿真、優化處理等,以形成必要的判斷、推理和決策。
?數據輸出:對于經過加工處理的數據,應根據不同的需要以不同形式或規格進行輸出,有的可直接供人閱讀,如文字、報表、圖形等,有的則提供給上位機作進一步的加工處理。
(2)工程信息系統――工程信息系統這里指的是面對自然科學領域的工程信息系統。
它是由工程科學、系統科學和計算機科學等組合而成的交叉學科,由于信息科學技術的高度發展,目前工程信息系統分支甚多,如電子信息工程、通信工程、電氣工程、自動化、光電工程、生物工程、現場控制、現代檢測等等。
工程信息系統的發展,幫助人們更好地認識世界和改造世界,推動人類社會的進步。
*工程信息系統由四大部分組成:
?感測技術:即以傳感器為感覺器官的現代檢測技術;
?通信技術:即以計算機網絡、電話、電視和衛星為通信工具的信息傳輸技術;
?處理技術:即以計算機為核心的智能信息加工處理技術;
?控制技術:即以控制器,調節器為執行機構的反饋自動控制技術。
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