《1.2-信息技術發(fā)展脈絡與趨勢》參考課件1-

1.2信息技術發(fā)展脈絡與趨勢1.2.1信息技術發(fā)展脈絡自電子計算機問世以來，信息技術沿著以計算機為核心、到以互聯(lián)網(wǎng)為核心、再到以數(shù)據(jù)為核心的發(fā)展脈絡，深刻影響著社會的經(jīng)濟結構和生產(chǎn)方式，加快了全球范圍內(nèi)的知識更新和技術創(chuàng)新，推動了社會信息化、智能化的建設與發(fā)展，催生出現(xiàn)實空間與虛擬空間并存的信息社會。計算機與網(wǎng)絡通信技術是信息技術的核心技術。1.以計算機為核心1946年，世界上的早期計算機LENIAC問世。它裝有18000多個電子管和大量的電阻、電容，第一次用電子線路實現(xiàn)運算。之后，微處理器的發(fā)明改變了計算機的研發(fā)和生產(chǎn)模式，整臺計算機的功能基本可以集中在一塊集成電路芯片(即微處理器)上，使得電子計算機的應用得以快速普及。20世紀70年代末，以太網(wǎng)成為使用最為廣泛的局域網(wǎng)標準，對分布計算、資源共享及現(xiàn)代信息技術的發(fā)展做出巨大貢獻。局域網(wǎng)的發(fā)展使“電子計算機+局域網(wǎng)”的格局開始形成，并在20世紀80年代中后期加速了計算機系統(tǒng)向小型化發(fā)展的趨勢。隨著計算機的微型化、大眾化，電子計算機逐漸走進每個人的生活。電子計算機的普及、計算機與現(xiàn)代通信技術的有機結合，成為現(xiàn)代信息技術發(fā)展的里程碑。2.以互聯(lián)網(wǎng)為核心互聯(lián)網(wǎng)是由許多計算機組成的，要實現(xiàn)網(wǎng)絡中計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，必須要做兩件事：記錄數(shù)據(jù)傳輸目的地址和保證數(shù)據(jù)迅速可靠傳輸?shù)拇胧＿@是因為數(shù)據(jù)在傳輸過程中很容易丟失或傳錯。互聯(lián)網(wǎng)使用一種專門]的協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)安全、可靠地到達目的地?；ヂ?lián)網(wǎng)的來臨，迎來了信息技術迅猛的發(fā)展。人們開始跨越時間、空間的限制，

一步步搭建起全球性的虛擬空間，并逐步完善。社會生活中的人們所依賴的信息獲取、表示、傳輸、存儲和加工，都在信息技術中得以體現(xiàn)，并通過互聯(lián)網(wǎng)把各種資源重新整合處理，變得更加簡單、易操作。3.以數(shù)據(jù)為核心網(wǎng)絡是信息的海洋。隨著技術的成熟，尤其是云計算、大數(shù)據(jù)處理技術等的快速發(fā)展，各行各業(yè)的人們開始更深入地接觸信息技術，接觸數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中挖掘出更有用的信息。在以數(shù)據(jù)為核心的發(fā)展中，人們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價值，更在于其后期的加工處理所生的"增值"1.2.2信息技術發(fā)展趨勢進入21世紀以來，信息技術仍然處于高速發(fā)展的階段，信息科學、技術和應用不斷醞釀著新的、更大的突破。信息技術將會在多個領域中不斷創(chuàng)新與發(fā)展，持續(xù)地影響和決定著其他科學技術領域，同時也影響著人類社會的發(fā)展。1.從新一代信息技術發(fā)展的角度新一代信息技術發(fā)展的熱點不是信息領域各個分支技術的縱向升級，而是將信息技術橫向滲透，融合制造、金融等其他行業(yè)，信息技術研究的主要方向將從產(chǎn)品技術轉向服務技術。以信息化和工業(yè)化深度融合為主要目標的“互聯(lián)網(wǎng)+”是新一代信息技術的集中體現(xiàn)。（1）網(wǎng)絡互聯(lián)的移動化和泛在化近幾年，社交網(wǎng)絡服務已成為我國互聯(lián)網(wǎng)的第一大應用，移動互聯(lián)網(wǎng)的普及得益于無線通信技術的飛速發(fā)展，人們可以很方便地接入網(wǎng)絡，無線通信帶寬的速率也越來越高。利用移動終端里的APP軟件，人們可以隨時隨地進行在線學習、購物或者聽音樂、看視頻，出行時可以隨時查看目的地的具體位置和天氣情況等。（2）信息處理的集中化和大數(shù)據(jù)化。云計算將服務器集中在云計算中心，統(tǒng)一調(diào)配計算和存儲資源，通過虛擬化技術將一臺服務器變成多臺服務器，能高效率地滿足眾多用戶個性化的并發(fā)請求。為了滿足日益增長的云計算和網(wǎng)絡服務的需求，未來計算機研制的主要目標是“算得多”，

即在用戶可容忍的時間內(nèi)盡量滿足更多的用戶請求。(3)信息服務的智能化和個性化。未來信息化的主要努力方向是智能化?！敝悄堋笔且粋€動態(tài)發(fā)展的概念，它始終處于不斷向前發(fā)展的計算機技術的前沿。所謂智能化，本質上是計算機化，即不是固定僵化的系統(tǒng)，而是能自動執(zhí)行程序、可編程、可演化的系統(tǒng)，甚至具有自學習和自適應功能。無人自動駕駛汽車是智能化的標志性產(chǎn)品，它融合了實時感知、導航、自動駕駛、聯(lián)網(wǎng)通信等技術，目標是為人們提供更安全、更節(jié)能的駕駛方式。2.從計算機用戶界面發(fā)展的角度

人與機器的交互方式-直都有一個變化周期:從最早的鼠標、鍵盤，到多點觸屏，再到語音控制和手勢控制;現(xiàn)在更多的自然用戶界面，將機器與計算機更緊密地和生活、工作、學習場景融合;未來的人機觸覺控制，正在創(chuàng)建科學探究的新領域。(1)體感技術。利用體感技術，人們可以很直接地使用肢體動作，與周邊的體感裝置或環(huán)境互動，無須使用任何復雜的控制設備，便可身臨其境地與內(nèi)容做互動。(2)虛擬現(xiàn)實技術。虛擬現(xiàn)實技術是指由計算機生成交互式仿真情景的人工世界。人們戴上特殊的頭盔和數(shù)據(jù)手套，可以和人工世界的仿真情景進行交互。多媒體計算機和仿真技術，使人們置身于虛擬實景世界中，獲得身體驗的知識。

(3)增強現(xiàn)實技術。增強現(xiàn)實技術是一種能實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。隨著隨身電子產(chǎn)品運算能力的提升，增強現(xiàn)實技術的用途將會越來越廣。3.從典型技術驅動發(fā)展模式向應用驅動與技術驅動相結合的模式轉變的角度(1)虛擬計算。在計算機領域，虛擬化這種資源管理技術，是將計算機各種實體資源，如服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存等，予以抽象、轉換后呈現(xiàn)出來，打破實體結構間不可切割的障礙，使用戶能以比原本的組態(tài)更好的方式來使用這些資源。通常所說的虛擬計算，是以虛擬化、網(wǎng)絡、計算等技術的融合為核心的一種計算平臺、存儲平臺和應用系統(tǒng)的共享管理技術。(2)通信技術。隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，通信傳輸也向高速、大容量、長距離不斷發(fā)展。波分復用技術已經(jīng)進人成熟應用階段，光放大器代替光電轉換中繼器已經(jīng)實用；相干光通信、光孤子通信已經(jīng)取得重大進展。無線通信網(wǎng)絡和基于無線數(shù)據(jù)服務的移動互聯(lián)網(wǎng)逐漸深入社會生活的方方面面，并在電子務、社區(qū)交流、信息傳播、知識共享、遠程教育等領域發(fā)揮著大的作用，極大地影響了人們的工作和生活方式，成為經(jīng)濟活動中最具發(fā)展創(chuàng)新活動的引擎。(3)傳感技術。感測與識別技術的作用是仿真人類感覺器官的功能，擴展信息系統(tǒng)(或信息設備)快速、準確獲取信息的途徑，包括信息識別、信息獲取、信息檢測等技術。能夠自動檢測信息并傳輸?shù)脑O備稱為傳感器。傳感技術與計算機技術、通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱，它使開源硬件突破專業(yè)領域的圍墻，人們可以基于開源硬件很方便地根據(jù)自己的設計，制作具備一定功能的信息系統(tǒng)，開展創(chuàng)客教育與創(chuàng)新活動。從仿生學觀點來看，如果把計算機比作處理和識別信息的“大腦”，把通信系統(tǒng)比作傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”，

那么傳感器就是“感覺器官”，

也是連接現(xiàn)實世界與虛擬世界的橋梁。(4)微電子和納米技術。微電子技術是信息技術的核心。微電子技術的發(fā)展，使得電子器件的尺寸不斷縮小，集成度不斷提高，功耗降低，性能得到提高。除了以硅芯片為基礎的微處理器和存儲技術本身的發(fā)展之外，各種元器件，如邏輯電路、控制器件(電機、電器)、化學傳感器、光電器件、機械零件及生物邏輯電路等在芯片上的集成，包括微電子機械系統(tǒng)，都是信息技術的發(fā)展領域。(5)3D技術。3D技術發(fā)展迅速，包括3D設計、3D打印、3D相機、3D游戲、3D顯示、3D軟件等-系列3D產(chǎn)業(yè)技術。其中，3D打印更是被列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。3D打印已涵蓋醫(yī)療、教育、玩具、汽車、航天航空、建筑設計等領域。與傳統(tǒng)制造技術相比，3D打印擁有獨特優(yōu)勢：打印過程可在辦公室、商店甚至家里完成，無須建立工廠和生產(chǎn)線；能減少廢棄副產(chǎn)品的產(chǎn)生，大幅減少材料浪費。(6)信息安全。在信息社會中，計算機和網(wǎng)絡在國防、政治、金融、工業(yè)、商業(yè)、教育等方面的應用越來越廣泛，社會對計算機和網(wǎng)絡的依賴也越來越大。如果計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)的信息安全受到危害，將導致社會混亂并造成巨大損失。信息安全關系到國家的國防安全、政治安全、經(jīng)濟安全、社會安全，是國家安全的重要組成部分。實踐信息技術大眾化的最根本原因就在于它的人性化，即信息技術越來越符合人的需求和使用習慣。從這個角度來看,信息技術的發(fā)展正呈現(xiàn)以下特點:(1)越來越友善的人機界面。(2)越來越個性化的功能設計。(3）越來越高的性能價格比。展開調(diào)查,通過設計調(diào)杳問卷、開展訪談，向處在不同年齡段的人群,如學生、家長、教師、社會人上講行調(diào)奮,了解他們所經(jīng)歷的計算機技術的變化發(fā)展情況，了解他們對計算機科學未來發(fā)展趨勢的想法。整理調(diào)查的結果,在小組中展開交流，羅列計算機技術的發(fā)展變化,并從計算機技術的發(fā)展放眼到信自裝犬的歲展.談作為未來時代的主人，青少年將可能迎接一個怎樣的信息社會?項目實施各小組根據(jù)項目選題及擬訂的項目方案，結合本節(jié)所學知識，運用多種社會調(diào)查方法與工具，開展下面相應的調(diào)查。