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)最初遠古人類的信息活動是相當(dāng)簡單的，處于一種單純利用自身生理機能的自然狀態(tài)，如通過手勢、眼神、聲音和動作來傳遞信息，利用感覺器官來獲取信息，依靠大腦來加工、存儲信息。當(dāng)人類活動范圍進一步擴大的同時，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，人們還進一步發(fā)展了幾何算盤——現(xiàn)代電子計算機的鼻祖4電報——近代信息技術(shù)的序幕拉開有線電報轟動了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“上帝創(chuàng)造了何等奇跡”。1850年，海底電報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到28544.8萬戶1876年，貝爾制成了世界上第一臺電話機截至2004年4月，我國移動電話用戶達到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)明第一臺機械電視麥克斯韋于1864年預(yù)言了電磁波的存在中央電視臺電視塔7Ittakes38yearsforBroadcastlistenersupto50millions(since1900s)Ittakes14yearsforTVaudienceupto50millions(since1920s)Ittakes4yearsforInternetuserupto50millions(since1993)計算機技術(shù)——現(xiàn)代信息技術(shù)的核心8計算機技術(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)計報告（2004年1月）截止到2003年12月31日，我國的上網(wǎng)計算機總數(shù)已達3089萬臺截止到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，美索不達米亞兩河流域蘇美爾人在發(fā)明楔形文字的同時，也在泥板上刻下了人類最早的一批數(shù)字符號公元前1000年，現(xiàn)代電子計算機的鼻祖——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）制造出第一臺自動加法計算器以1981年IBMPC的誕生為中點，向前追溯到50多年前ENIAC誕生的歲月，甚至上溯至人類發(fā)明計算工具的遠古年代，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·巴貝奇耗費了整整10年時間，完成了第一臺差分機，可以處理3個不同的5位數(shù)，計算精度達到6位小數(shù)，當(dāng)即就演算出好幾種函數(shù)表1679年，系統(tǒng)給出二進制運算法則的17世紀(jì)德國科學(xué)家萊布尼茲說過，二進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?奧古斯塔（AdaAugusta）發(fā)表一篇論文，認為機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)研究中運用，這在當(dāng)時確是十分大膽的預(yù)見計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸10計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸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)代電子計算機邏輯設(shè)計的重要數(shù)學(xué)工具。1936年，英國數(shù)學(xué)家艾倫?圖靈發(fā)表了關(guān)于理想計算機——“圖靈機”的科學(xué)論文。他的理想計算機由三部分組成：一條紙帶、一個讀寫頭和一個控制裝置。這種簡單的機器在理論上已經(jīng)能模擬現(xiàn)代數(shù)字計算機的一切運算，而它的提出比世界上第一臺通用程序控制計算機“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）提出了存儲程序計算機理論，為現(xiàn)代計算機的體系結(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計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸1888年，赫勒里特發(fā)明制表機，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計算機1937年，美國人斯蒂比茲在廚房的餐桌上發(fā)明了一種K型計算機1940年，控制論之父維納主張計算機五原則1943年，英國在第二次世界大戰(zhàn)期間研制的“巨人”計算機為戰(zhàn)爭作出貢獻1944年8月，“馬克”1號（MARKI）大型計算機正式投入運行1946年，啟動“埃尼阿克”（ENIAC）12計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸以使用電子管為特點的第一代電子計算機在20世紀(jì)40年末和50年代初獲得重大發(fā)展第二代電子計算機于20世紀(jì)50年代中斯問世，以晶體管代替電子管，并增加浮點運算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算機的著名代表13計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸使用超大規(guī)模集成電路的第四代計算機第五代電子計算機被稱為“智能計算機”巨型電子計算機有不可替代的作用，進入20世紀(jì)90年代，采用并行矢量方式的超級電子計算機相繼問世，速度越來越快中國研制成“銀河”億次巨型計算機美國IBM公司研制的每秒鐘能夠進行110億次浮點運算的并行處理器14計算機技術(shù)發(fā)展的時間軸從20世紀(jì)60年代中期開始，電子計算機的研制出現(xiàn)了一個重要的轉(zhuǎn)折：向小型化發(fā)展；微機和個人電腦在70年代獲得大發(fā)展，計算機開始進入家庭。進入20世紀(jì)90年代以來，個人電腦開始向膝上機發(fā)展，筆記本型電腦尤其受人歡迎。更加小巧新穎的袖珍計算機和手冊式計算機開始相繼進入市場介于大型計算機與個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未來的計算機用腦電波控制的電腦模仿人類大腦功能的神經(jīng)計算機已經(jīng)開發(fā)成功，它標(biāo)志著電子計算機的發(fā)展進入第六代對光計算機的研制已取得進展，它比普通電子計算機快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算機的集成電路——利用蛋白質(zhì)的開關(guān)特性開發(fā)出生物計算機約瑟夫遜超導(dǎo)元件——制造高速超導(dǎo)計算機DNA電腦、量子計算機……16計算機構(gòu)成——硬件與軟件計算機的獨特構(gòu)造使它具備極強的計算，分析和判斷的能力，因此被人們稱為電腦電子計算機有模擬式和數(shù)字式兩大類，從巨型到微型規(guī)模俱全17中央處理器CPUCPU包含了運算器和控制器，它是計算機的心臟，決定了計算機的運算速度從霍夫發(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”；7月，方舟公司的“方舟1號”嵌入式CPU問世；2002年9月，中科院計算所研制出我國首款通用高性能CPU“龍芯1號”；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”；12月，“北京眾志”通過驗收；2003年2月，上海交通大學(xué)的“漢芯1號”面世AMD：0.065mm中國芯：0.13mmIntel：0.09mm18接口和總線接口是計算機的中央處理器和外部設(shè)備之間的連接通道，也可泛指任何兩個系統(tǒng)之間的交接部分，兩個系統(tǒng)之間的連接電路，兩個程序間的接口程序，兩個或多個程序共同訪問的存儲區(qū)等。總線是將信息以一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。19計算機外設(shè)及其輸入和輸出設(shè)備最常見的外設(shè)有外部存儲器（磁盤驅(qū)動器、磁帶機、光盤等）和打印機、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。在計算機上插入PC傳真卡并連接電話線路后，計算機就可以發(fā)送和接收傳真。中國克服了方塊字與計算機接軌的難題，解決了漢字輸入技術(shù)。20操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件21計算機網(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重大決策：放棄“星球大戰(zhàn)”和“新一代高能加速器”計劃，同時推出了一項引起全世界矚目的高科技系統(tǒng)工程——國家信息基礎(chǔ)實施NII（NationalInformationInfrastructure），俗稱信息高速公路IH（InformationSuper-Highway），實質(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，可以同時傳送500個電視頻道。這種信息時代的壯觀情景，充分顯示了“信息高速公路”的強大威力美國實現(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中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNETCERNET始建于1994年，是全國第一個IPv4主干網(wǎng)。截至2003年12月，CERNET主干網(wǎng)傳輸速率達到2.5Gbps，地區(qū)網(wǎng)傳輸速率達到155Mbps，覆蓋全國31個省市近200多座城市，自有光纖20000多公里，獨立的國際出口帶寬超過800M。CERNET目前有10個地區(qū)中心，38個省節(jié)點，全國中心設(shè)在清華大學(xué)。CERNET目前聯(lián)網(wǎng)大學(xué)、教育機構(gòu)、科研單位超過1300個，用戶超過1500萬人，是我國教育信息化的基礎(chǔ)平臺。

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)中心多功能教室計算機教室虛擬圖書館辦公網(wǎng)25I.展示型多功能教室VCRVCD/DVD攝象機閉路/監(jiān)控系統(tǒng)校園網(wǎng)多媒體投影儀大屏幕實物投影儀26多功能教室：可與微機、攝象機、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；單臺微機供講課者使用即可；用于演講、學(xué)術(shù)報告、普通課件及電化教學(xué)等。27學(xué)生機學(xué)生機學(xué)生控制器共n個學(xué)生點教師計算機教師控制臺校園網(wǎng)II.交互式通用教室VCR攝象機閉路/監(jiān)控系統(tǒng)VCD/DVD實物投影儀28網(wǎng)絡(luò)教室：若干臺微機通過網(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)生上機練習(xí)計算機基本技能以及其它課程的輔助學(xué)習(xí)等。29學(xué)生機學(xué)生機學(xué)生控制器共n個學(xué)生點教師計算機教師控制臺集線器(Hub)校園網(wǎng)攝象機閉路/監(jiān)控系統(tǒng)VCD/DVDLAN/WANISDN普通電話線遠程教育系統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室傳統(tǒng)電教遠程教育III.交互式通用網(wǎng)絡(luò)教室實物投影儀30多媒體電子教室：在網(wǎng)絡(luò)教室的基礎(chǔ)上