信息技術的發(fā)展歷程及其未來趨勢

信息技術的發(fā)展歷程及其未來趨勢篇一：新一代信息技術的發(fā)展趨勢新一代信息技術的發(fā)展趨勢新一代信息技術產業(yè)新一代信息技術產業(yè)的本質內涵是“新一代”，必須明白“新一代”究竟“新”在哪里。信息領域的各個分支——集成電路、計算機、通信、軟件等都在進行代際轉移。集成電路制造已進入“后摩爾”時代；計算機系統(tǒng)開始進入“云計算”時代；無線通信正在從3G（3rdgeneration,即第三代移動通信）走向4G（4thgeneration,即第四代移動通信）時代；口軟件行業(yè)已進入端到端設計（也有人稱之為跨界垂直整合）時代。信息技術產業(yè)的發(fā)展趨勢是從制造業(yè)為主轉向軟件和服務業(yè)；從inide到outide（從重視產品到重視生態(tài)環(huán)境）；從caleup（縱向擴展）到caleout（橫向擴展）；從關注設備、軟件到更關注數(shù)據(jù)；從賽博空間（cyberpace）到人機物三元融合世界。新一代信息產業(yè)的熱點不是以加工為主的制造業(yè)，而是以制造業(yè)為基礎的自主設計的軟件和服務業(yè)，即構建新的端到端設計的產業(yè)生態(tài)環(huán)境。信息產業(yè)發(fā)展的基本模式面臨重大轉折：軟件和應用創(chuàng)新取代器件設備的技術進步，已成為主導整個IT產業(yè)未來發(fā)展的核心力量。新一代信息產業(yè)的主要特點是，以圍繞云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)的新產品為基礎，通過豐富的服務，為客戶創(chuàng)造新的價值。如果說過去20年信息產業(yè)的重點是生產和銷售計算機、通信和電視設備，信息化的主要工作是推進數(shù)字化，那么未來的新一代信息技術產業(yè)的重點是網(wǎng)絡化和智能化，將更加關注數(shù)據(jù)和信息內容本身，從制造加工回歸到“信息”產業(yè)本來的軌道。新一代信息技術產業(yè)不僅重視信息技術本身的創(chuàng)新進步和商業(yè)模式的創(chuàng)新，而且強調信息技術滲透融合到社會和經濟發(fā)展的各個行業(yè)，推動其他行業(yè)的技術進步和產業(yè)發(fā)展，新一代信息技術產業(yè)發(fā)展的過程，實際上也是信息技術融入社會經濟發(fā)展各個領域創(chuàng)造新價值的過程。近年來蓬勃興起的產業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是過去20年消費互聯(lián)網(wǎng)的升級，各行各業(yè)都將演變成互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)。（tranmiioncontrolprotocol/Internetprotocol,即傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議）協(xié)議的局限是網(wǎng)絡科學家努力的方向；物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術的興起促使信息技術滲透方式、處理方法和應用模式發(fā)生變革；大數(shù)據(jù)（bigdata）成為科學家和企業(yè)關注的焦點，正在改變科研方式和產業(yè)模式；網(wǎng)絡與信息安全成為不可回避的重大技術和政治問題；人腦智能機理的發(fā)掘與智能信息科技的發(fā)展進一步促進對人類智能的深刻認識。與以往相比，當代信息科技創(chuàng)新更加活躍，信息技術的“云—網(wǎng)—端”領域的創(chuàng)新技術層出不窮。未來5-10年的信息領域科技發(fā)展表現(xiàn)出一些新趨勢和新特點，值得我們關注。mae，或ePeople）時代；口二是數(shù)據(jù)密集型研究成為繼實驗科學、理論分析和計算機模擬之后的科研第四范式；三是移動通信正在向“移動寬帶”演化，移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算將成為未來發(fā)展的主題；四是得益于腦與認知科學的發(fā)展，人工智能技術重新興起，類腦計算機、類人機器人、腦機接口、人腦仿真技術發(fā)展迅速。1變革性的信息功能器件是新一代信息產業(yè)的基礎信息系統(tǒng)的性能、功耗、成本和可靠性很大程度上取決于所采用的器件。只有基礎器件不斷取得突破，才能逾越信息技術發(fā)展所面對的可擴展墻、功耗墻和可靠性墻等障礙。2007年的ITRS正式將以系統(tǒng)級封裝（SyteminPackage,SiP）為代表的功能多樣化道路列為半導體技術的新發(fā)展方向，被稱為“拓展摩爾定律”道路。其核心思想是將數(shù)字和非數(shù)字集成電路、硅和非硅材料與器件、CMOS和非CMOS電路以及傳感器、執(zhí)行器等集成在一個封裝內，實現(xiàn)傳統(tǒng)的系統(tǒng)芯片（SytemonChip，SoC）無法實現(xiàn)的復雜功能。顯然，集成異質器件和電路的SiP技術，面向新型存儲和邏輯器件、互聯(lián)、封裝的新材料，超低功耗設計、可制造性設計、成品率設計、可靠性設計和可恢復性器件設計等技術將成為集成電路發(fā)展的熱點。石墨烯是一種新型半導體材料。理論上，采用石墨烯制備的晶體管應比硅基晶體管的功耗更低、運行速度更快，有望做出性能更優(yōu)良的半導體器件。英國曼徹斯特大學兩位科學家海姆和諾沃肖洛夫2004年制備出石墨烯，2022年就獲得諾貝爾物理學獎（集成電路發(fā)明后42年才獲得諾貝爾獎）。2022年4月7日，止乂宣布研制成功主頻155吉赫茲的石墨烯晶體管。石墨烯的出現(xiàn)有望將半導體從硅時代引向碳時代。但目前石墨烯的研究主要不是做集成電路，開發(fā)過程中的功耗和污染等問題也有待解決。也有學者認為，石墨烯成為主流半導體材料還需要很長的時間，CMOS甚至可以維持到2050年。半導體存儲器誕生30多年來，為信息技術進步做出了不可替代的貢獻，形成了數(shù)百億美元的龐大市場，我國存儲器市場也達到1800億元人民幣。到今天為止，尚未出現(xiàn)能夠替代半導體存儲器的技術，且在未來可以預見的很長一段時間內，也不太會出現(xiàn)能夠替代半導體存儲器的其他存儲器。近年來，各種新型非揮發(fā)性存儲器(nonvolatilememory,NVM)得到了迅速發(fā)展，如鐵電存儲器(ferroelectricrandomaccememory，F(xiàn)RAM)、磁存儲器(magneticrandomaccememory,MRAM)、相變存儲器(phaechangerandomaccememory，PCRAM)和阻變存儲器(reitiverandomaccememory,ReRAM)。其中PCRAM、ReRAM及3DNandFlah的研發(fā)尤為活躍。新型存儲器的突破將為未來5-10年研制更高能效的計算機和類似人類大腦信息處理方式的模擬計算機鋪平道路。因此，持續(xù)支持并加強新型存儲器的研究對我國新一代信息產業(yè)的發(fā)展意義重大。2普惠計算引領人機物三元融合世界的范式變革未來30年，信息技術的長遠發(fā)展方向是普惠計算。普惠計算需要讓計算進入廣大民眾生產生活的業(yè)務價值層面，這意味著計算需要從賽博空間進入人機物三元世界，綜合利用人類社會(人)、信息空間(機)、物理世界(物)的資源，通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、光子信息等技術支撐，協(xié)作進行個性化大數(shù)據(jù)計算。這是21世紀信息領域基本性的范式變革。在面向三元世界的計算中，計算過程不再局限于使用計算機與網(wǎng)絡的硬件、軟件和服務，而是綜合利用物理世界、賽博空間、人類社會的資源，通過人機物融合協(xié)作完成任務。人機物融合與普惠計算已經出現(xiàn)一些科研、技術和應用實例，如個人作坊利用信息系統(tǒng)和增材制造技術設計制造物理產品等。我國正在開展的“智慧城市”建設也體現(xiàn)了人機物三元融合的趨勢。未來10年內，人機物三元融合將使得信息科技沉浸式地滲透到實體經濟和社會服務活動中。傳統(tǒng)計算機科學將演變?yōu)槿藱C物三元計算信息科學，傳統(tǒng)信息技術將升級為“端—網(wǎng)—云”信息網(wǎng)絡技術，出現(xiàn)新的硬件、軟件、應用模式、協(xié)議和標準。3大數(shù)據(jù)已成為信息科技關注的重點實驗發(fā)現(xiàn)、理論分析和計算機模擬是科學研究的三種范式。過去幾十年，科學家們已經用計算機處理大量數(shù)據(jù)并進行模擬仿真。近幾年，數(shù)字信息從各種各樣的傳感器、測試儀器、模擬實驗室、文化娛樂企業(yè)和個人使用的數(shù)字終端中源源不斷地涌出。超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處理能力的海量數(shù)據(jù)（稱為大數(shù)據(jù)）隱含著巨大的價值，已成為科技界和企業(yè)界高度重視的資源。在各行各業(yè)的大數(shù)據(jù)中，最值得研究的是規(guī)模呈指數(shù)級增長的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，特別是傳感數(shù)據(jù)和賽博空間數(shù)據(jù)。當今世界結構化數(shù)據(jù)年增長率約為32%，而非結構化數(shù)據(jù)年增長率是63%。大數(shù)據(jù)的技術挑戰(zhàn)主要是指非結構化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)無處不在，但許多數(shù)據(jù)是重復的或者沒有價值的，未來的任務主要不是獲取越來越多的數(shù)據(jù)，而是數(shù)據(jù)的去冗分類、去粗取精，從數(shù)據(jù)中挖掘知識。幾百年來，科學研究一直在做“從薄到厚”的事情，把“小數(shù)據(jù)”變成“大數(shù)據(jù)”，現(xiàn)在要做的事情是“從厚到薄”，要把大數(shù)據(jù)變成小數(shù)據(jù)。篇二：信息技術的發(fā)展趨勢1．高速、大容量。速度越來越高、容量越來越大，無論是通信還是計算機發(fā)展都是如此。2．綜合化。包括業(yè)務綜合以及網(wǎng)絡綜合。3．數(shù)字化。一是便于大規(guī)模生產。過去生產一臺模擬設備需要花很多時間，模擬電路每一個單獨部分都需要進行單獨設計單獨調測。而數(shù)字設備是單元式的，設計非常簡單，便于大規(guī)模生產，可大大降低成本。二是有利于綜合。每一個模擬電路其電路物理特性區(qū)別都非常大，而數(shù)字電路由二進制電路組成，非常便于綜合，要達到一個復雜的性能用模擬方式往往綜合不起來?，F(xiàn)在數(shù)字化發(fā)展非常迅速，各種說法也很多，如數(shù)字化世界、數(shù)字化地球等。而搞數(shù)字化最主要的優(yōu)點就是便于大規(guī)模生產和便于綜合這兩大方面。4．個人化。即可移動性和全球性。一個人在世界任何一個地方都可以擁有同樣的通信手段，可以利用同樣的信息資源和信息加工處理的手段。第一次是語言的使用，語言成為人類進行思想交流和信息傳播不可缺少的工具。（時間：后巴別塔時代）第二次是文字的出現(xiàn)和使用，使人類對信息的保存和傳播取得重大突破，較大地超越了時間和地域的局限。（時間：鐵器時代，約公元前14世紀）第三次是印刷術的發(fā)明和使用，使書籍、報刊成為重要的信息儲存和傳播的媒體。（時間：第六世紀中國隨代開始有刻板印刷，至15世紀才進入臻于完善的近代印刷術）第五是計算機與互連網(wǎng)的使用，即網(wǎng)際網(wǎng)絡的出現(xiàn)。（時間：現(xiàn)代，以1946年電子計算機的問世為標志）信息技術與我們的生活有什么關系信息技術的發(fā)展，已經切切實實影響到人們日常生活的方方面面，信息技術超越了前所未有的時空距離，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化生存業(yè)已成為人們不可或缺的生活模式和生存方式，許多城市居民幾乎可以說無法想象如果沒有信息通信技術的生活會是什么樣子。公交卡，數(shù)字電視，通訊，網(wǎng)絡，媒體，辦公，超市，圖書管理等等都需要用到信息技術。視頻會議系統(tǒng)的開通，也為政府機關和大型企業(yè)節(jié)約了不菲的差旅費，而且提升了工作效率。特別是在重大事件發(fā)生時，各級政府能通過這一手段迅速作出反應、部署。新的信息技術帶來的好處是？你希望信息技術還能給我們的生活帶來哪些方便？你所了解的信息技術？2遠程控制：依靠信息技術可以控制一臺遠端的電腦或者遠端的電子終端（如：空調、卷簾門，監(jiān)控器。。。）在企業(yè)的管理上提供了極大的便利，同事，家居里也能實現(xiàn)智能化家居（如：回家前就可控制開空調、開熱水器、開電飯煲煲飯、、、）信息技術已引起傳統(tǒng)教育方式發(fā)生著深刻變化。計算機仿真技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術和遠程教育技術以及信息載體的多樣性，使學習者可以克服時空障礙，更加主動地安排自己的學習時間和速度。特別是借助于互聯(lián)網(wǎng)的遠程教育，將開辟出通達全球的知識傳播通道，實現(xiàn)不同地區(qū)的學習者、傳授者之間的互相對話和交流，不僅可望大大提高教育的效率，而且給學習者提供一個寬松的內容豐富的學習環(huán)境。遠程教育的發(fā)展將在傳統(tǒng)的教育領域引發(fā)一場革命，并促使人類知識水平的普遍提高。篇三：信息技術的發(fā)展趨勢信息技術指人們獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息的相關技術，它包括現(xiàn)代通信技術、電子計算機技術、微電子技術等。第一次信息技術革命是語言的使用。發(fā)生在距今約35000年?50000年前。語言的使用是從猿進化到人的重要標志。類人猿是一咱類似于人類的猿類，經過千百萬年的勞動過程，演變、進化、發(fā)展成為現(xiàn)代人，與此同時語言也隨著勞動產生。祖國各地存在著許多語言。如：海南話與閩南話有類似，在北宋時期，福建一部人移民到海南，經過幾十代人后，福建話逐漸演變成語言體系，閩南話、海南話、客家話等。人類語言大致產生在五萬年前.這個時候,人類智力的進貨經歷了手巧的人、直立的人、和智慧的人三個階段，智力達到了一定程度，同時，這個時候人的發(fā)音器官也進化到了一定的程度，能夠發(fā)出一定復雜的語音來，語言就產生了。而人類文化史的發(fā)展也能證明，這個時候產生了語言，因為在這個時候人類的文化產生了一次前所未有的大飛躍。第二次信息技術革命是文字的創(chuàng)造。大約在公元前3500年出現(xiàn)了文字，文字的創(chuàng)造使信息第一次打破時間、空間的限制。人類長期只有口語，用文字記錄口語形成的書面語歷史很短。系統(tǒng)的語言成為人和禽獸分離的重要工具，文字使人類能進入有歷史記錄的文明社會。把時空的影像變化轉碼成視覺可見的符號系統(tǒng)，使后人能通過間接的文字想象出畫面，了解歷史和學習技術經驗。使文字成為文化的主要載體。文字突破口語受到時間和空間的限制，是人類可以在書面語的基礎上完整地傳承人類的智慧和精神財富，使人類能夠完善教育體系，提高自己的智慧，發(fā)展科學技術，進入文明社會。第三次信息技術的革命是印刷的發(fā)明。大約在公元1040年，我國開始使用活字印刷技術（歐洲人1451年開始使用印刷技術）。印刷促進教育的普及和知識的推廣，書籍價格便宜使更多人可以獲得知識，因而影響他們的人生觀和世界觀。書籍普及會使人們的識字率提高，反過來又擴大了書籍的需要量。此外，手工業(yè)者從早期印行的手冊、廣告中發(fā)覺印行這類印刷品可以名利雙收。這樣又提高了他們的閱讀和書寫能力。例證說明，印刷術幫助了一些出身低微的人們提高了他們的社會地位。如在早期德國的教會改革中就有出身鞋匠和鐵匠家庭的教士和牧師。這充分說明印刷術能為地位低下的人提供改善社會處境的機會。第五次信息技術革命是始于20世紀60年代，其標志是電子計算機的普及應用及計算機與現(xiàn)代通信技術的有機結合。隨著電子技術的高速發(fā)展，軍制、科研、迫切需要解決的計算工具也大大得到改進。1946年由美國賓夕法尼亞大學研制的第一臺電子計算機誕生了。1946~1958年第一代電子計算機1958~1964年第二代晶體管電子計算機1964~1970年第三代集成電路計算機。1971~20世紀80年代第四代大規(guī)模集成電路計算機。信息技術的巨大進步是人類在科學上取得的最具有歷史意義的成就之一，人類文明將越來越多地通過信息技術被創(chuàng)造和發(fā)展。但是，信息技術在給人類帶來許多好處的同時，也將帶來一些負面影響。然而，信息化是人類歷史必然的走向，我們必須正確利用信息技術，創(chuàng)造更加美好的未來。那么當今信息技術的發(fā)展趨勢又會是怎樣的呢？一、微電子與光電子向著高效能方向發(fā)展微電子與光電子技術將步入更廣闊的發(fā)展空間微電子技術已經走過了大規(guī)模（LSI）、超大規(guī)模（VLSI）、特大規(guī)模（ULSI）集成時代，于1954年進入吉規(guī)模（GSI）集成時代。作為高科技代表的集成電路技術對世界經濟的發(fā)展有著舉足輕重的作用。集成電路產品的發(fā)展趨勢是芯片面積越來越大，集成度越來越高，特征尺寸越來越小，片上系統(tǒng)日益完善。集成系統(tǒng)是21世紀初微電子技術發(fā)展的重點。在需求牽引和技術推動的雙重作用下，已經出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一塊或微電子芯片上的集成系統(tǒng)或系統(tǒng)集成芯片（SOC）。目前已經可以在一塊芯片上集成108-109個晶體管。集成系統(tǒng)是微電子設計領域的一場革命，21世紀將是其真正快速發(fā)展的時期。微電子技術與其他學科的結合，將會產生一系列嶄新的學科和經濟增長點，除了系統(tǒng)級芯片外，量子器件、生物芯片、真空微電子技術、納米技術、微電子機械系等都將成為21世紀的新型技術。預計本世紀應用電子自旋、核自旋、光子技術和生物芯片的功能強大的計算機將要問世，可以模擬人的大腦，用于傳感認識和思維加工。預計在未來十多年內可以產生存貯量達到每立方毫米100萬G，而功耗僅僅為超大規(guī)模集成電路千萬分之一的生物芯片。二、現(xiàn)代通信技術向著網(wǎng)絡化，數(shù)字化，寬帶化方向發(fā)展隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，音視頻和多媒體技術突飛猛進音視頻技術是當前最活躍，發(fā)展最迅速的高新技術領域。近年來，雖然模擬音頻產品在市場上仍占主流，但數(shù)字化潮流正在迅猛沖擊和變昔模擬領域，數(shù)字技術促進了音視頻、通信和計算機技術的融合，出現(xiàn)了業(yè)務上相互滲透、匯合，在音頻產品和技術方面，音頻廣播仍以模擬技術為主，但各國正在積極開展數(shù)字音頻廣播的研究和實施。組合音響也在向小型和微型的數(shù)字化和組合、多聲道環(huán)繞聲方向發(fā)展。視頻產品和技術方面，家用電視機有逐漸朝向大屏幕發(fā)展的趨勢。人們正迎來數(shù)字電視時代。對于電纜電視而言，有兩個重要的發(fā)展趨勢，即網(wǎng)絡化和數(shù)字化，總的趨勢是向綜合信息業(yè)務網(wǎng)方向發(fā)展通信傳輸在向高速大容量長距離發(fā)展，光纖傳輸速率越來越高，波長從1.3um發(fā)展到1.55um并已大量采用。一個波長段上用多個信道的波分復用技術已進入實用階段；光放大器代替光電轉換中繼器已經實用；相干光通信，光弧子通信已取得重大進展。這將使無中繼距離延長到幾百甚至幾千公里。隨著光纖技術的逐漸成熟，光纖技術在通信