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第第2章章 信息管理的技术基础信息管理的技术基础n信息技术概论信息技术概论n信息处理技术信息处理技术n通信技术通信技术第第2章章 信息管理的技术基础信息管理的技术基础n第一节信息技术概论信息技术的根本作用在于为人类的信息获取、传递、处理、存储和使用活动提供了更加有效的工具，从而极大地提高了人类社会充分开发和合理利用信息资源的能力。n一一.信息技术的概念范围信息技术的概念范围n1什么是信息技术信息技术是指扩展人类信息器官功能的一类技术。n2人类的信息器官及其扩展的信息技术n3信息技术分层n信息技术的形成和发展过程，正是人类认识世界和改造世界的信息实践过程，所以信息技术是分层次的。n1）信息技术群的主体它是人类信息功能的直接扩展，包括信息感测技术、通信技术、处理技术和控制技术。n2）信息技术群的支持性技术是各项信息技术功能的必要手段，包括微电子技术、激光技术、生物技术和机械技术等。n3）信息技术群的基础性技术是发展和改进一切新的更优秀的支持技术的前提，包括新材料、新能量技术等。n4）应用技术在信息技术主体上，针对各种实用目的繁衍出来具体技术，包括在工业、农业、国防、交通等一切人类活动领域的应用。n二二.信息技术的社会作用信息技术的社会作用n信息技术发展的结果将对整个人类的社会进步产生多方面的积极影响，其中主要是：n1推动社会产生力的变革n社会生产力主要包括劳动者、劳动工具和劳动对象三个基本要素。其中劳动工具是标志性要素，劳动工具的水平在很大程度上标志着社会生产力的发展状况。不同时代的劳动工具如下表：n2提高人类社会开发利用信息资源的能力信息技术的根本作用n信息技术的根本作用在于为人类的信息获取、传递、处理、存储和使用活动提供了更加有效的工具，从而极大地提高了人类社会充分开发和合理利用信息资源的能力。n物质、能量和信息是构成客观世界的三大要素。在农业社会之前，人们主要是开发利用物质资源，18世纪后期爆发工业革命之后，人们才认识能量资源，对物质和能量资源大规模开发利用。直至20世纪中叶以后，随着信息技术，特别是计算机技术革命的兴起和发展，人们才认识信息资源，将三种资源一起开发利用。今天，人类社会已进入信息社会，信息资源作为推动人类社会发展和进步的战略资源正在发挥着日益巨大的作用，社会经济的增长不再是单纯依靠物质和能量资源的投入，更依赖于知识和信息的贡献。n3促进信息产业和信息经济的发展n过去，人类社会发展过程中存在着三种社会主导技术：即狩猎技术、农业技术和工业技术。今天，信息技术作为新的社会主导技术将成为推动信息产业和信息经济发展的核心技术。它不但使信息产品的生产和流通迅猛发展，而且带来社会劳动生产率的大幅度提高，促进产业结构和就业结构的变革，推动信息产业的形成和信息经济的发展。n4改变人类社会的生产和生活方式n在生产中随着信息技术的运用，将不断提高企业的信息化水平，实现生产过程自动化，管理决策智能化，商业贸易电子化。在家庭生活中，小型家庭办公室（SOHO）越来越多，人们的活动会更强调个性化、人性化，人类社会的生活会变得更加美好。n三三.信息技术的发展规律信息技术的发展规律1信息技术辅人律以满足人类需要为中心n信息技术是用来辅助人类的。否则，信息技术就不会被人类创造出来，更不会有长足的发展。n信息技术辅人律为了满足人类社会实践活动的需要，人类不但创造了各种各样的信息技术，而且还在不断地发展和创新信息技术，以适应社会需要的发展变化，这是一条根本法则。n2信息技术拟人律以节约物质和能量为动力n信息技术的发展，恰恰遵循着人类自身进化的路线前进。这种巧妙地吻合默契，决非偶然，而是有其必然性，即省力法则和熵增加原理。n信息技术发展始终必须以减少人类活动的物质和能量消耗为主要任务，创造出比人的自身信息器官更节约、更有效的信息技术手段，通过信息资源的充分开发和有效利用实现人类在社会实践活动中的“最小出力”，即通过拟人的手段来达到辅人的目的。n3信息技术共生律以人类信息运动规律为依据n人类的生存和发展需要信息技术的帮助，信息技术的发展更需要人类的指导，人与信息技术的功能是互补的。在信息技术的发展过程中，必须根据人类信息运动的客观规律求得人和信息技术的和谐统一，实现人机共生，这就是信息技术共生律。n4信息技术倍增律以摩尔定律为标志n1965年，美国仙童半导体公司工程师戈登摩尔（GordonMoore）提出，工艺技术的不断进步会使计算机性能保持几何级数增长。它的重要意义是把信息技术的发展归纳为遵循指数增长规律，从而给人以积极的预见性，它完全不同于经济领域中流行于其他一切地方的稀缺与成本增长律。nIntel公司的发展是最好的例证。1968年，摩尔和诺伊斯（RobertNoyce）与格罗夫（AndyGrove）创办Intel公司，1971年推出首枚内含2300个晶体管，时钟频率为1024kHz的4位微处理器4004，1998年研究出包含750万个晶体，时钟频率为450MHz的32位微处理器Pentium，速度提高233000倍。2001年把集成10亿个晶体管，时钟频率为1GHz的64位处理器投放市场，到2011年，要推出内含10亿个晶体管，性能为10万MIPS的芯片。第第2章章 信息管理的技术基础信息管理的技术基础n第二节第二节 信息处理技术信息处理技术信息处理技术的发展历史，实际上就是计算机技术的发展史。一一.计算机技术的发展计算机技术的发展分为四代分为四代n1.第一代电子管计算机，1946年莫克利（J.Mauchly）发明第一台电子管计算机。n2.第二代晶体管计算机，1956年克雷（S.Cray）发明第一台晶体管计算机。n3.第三代集成电路计算机，1964年IBM公司宣布研制成功360系列的混合固体逻辑集成电路计算机。n4.第四代大规模和超大规模集成电路计算机，1971年Intel公司发明微处理器4004，标志着进入第四代。n二二.计算机应用技术计算机应用技术1人工智能技术n人工智能（AIArtificialIntelligence）技术的研究目的，就是使计算机具有类似人脑的某些智能，其实现途径有两种：专家系统和神经网络计算机。n（1）专家系统所谓专家系统（ESExpertSystem）是一个能在特定领域内以人类专家水平去解决困难问题的计算机程序。n1965年，费根鲍姆研制出世界上第一个专家系统DENDRAL，是一个能根据分子式及其质谱数据推断分子结构的计算机程序；1972年，绍特里夫（）等人研究成功医疗专家系统MYCIN；1976年，杜达（）等人研究成功地质勘探专家系统PROSPECTOR。目前，专家系统已基本成熟。1977年费根鲍姆（）提出知识工程的概念，所谓知识工程就是构造专家系统的过程。n（2）神经网络计算机具有类似于人脑结构、能象人脑一样思维的计算机。n神经网络的研究始于19世纪末西班牙解剖学家卡杰尔（Cajal）创立的神经元学说。1943年，美国心里学家麦卡罗赫（）和数学家匹茨（）提出第一个神经网络模型，即MP模型；1982年美国生物物理学家霍普菲尔德（J.Hopfield）提出了Hopfield模型，使得模仿生物神经计算功能的人工神经网络（ANNArtificialNeuralNetworks）有可能实现，它的硬件实现便是神经网络计算机。n今天，先进的电脑已具有读、听、看和说话的能力。但是，智能计算机的研究还任重道远。n2数据库技术n数据库是由相关数据集合，以及对数据集合进行统一控制和管理的数据库管理系统（DBMSDataBaseManagementSystem）构成。按照数据模型的结构不同，有层次型、网状和关系型三种不同类型的数据库。目前广泛应用的大都是关系型数据库。n数据库技术推动了信息管理技术的发展，数据仓库（DWDataWarehouse）、联机分析处理（OLAPOn-lineAnalyticalProsessing）和数据挖掘（DMDataMining）技术应运而生。n数据仓库侧重于存储和综合面向决策主题的大量数据；OLAP侧重于数据仓库中的多维数据分析，并将其转换为决策支持信息；数据挖掘侧重于从数据仓库的大量数据中发现对决策有用的知识。把DW、OLAP、DM三者结合起来形成的综合决策支持系统，是更高形式的决策支持系统。n3多媒体技术n多媒体技术是将文字、图形、静态图像、动态图象等信息媒体与计算机集成在一起，而形成的集成处理技术，其核心特性是信息媒体的多样性、集成性和交互性，其关键技术是多媒体信息压缩技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术和多媒体数据通信技术。第第2章章 信息管理的技术基础信息管理的技术基础n第三节第三节 通信技术通信技术n通信技术是人体信息传递机能的延伸，目前总通信技术是人体信息传递机能的延伸，目前总的发展趋势是由模拟通信走向数字通信，计算的发展趋势是由模拟通信走向数字通信，计算机技术和通信技术紧密结合在一起，使信息处机技术和通信技术紧密结合在一起，使信息处理与信息传递逐渐走向一体化。按传输媒介，理与信息传递逐渐走向一体化。按传输媒介，可分为有线通信和无线通信；按传递信号的形可分为有线通信和无线通信；按传递信号的形式，可分为模拟通信和数字通信。式，可分为模拟通信和数字通信。n一一.有线通信有线通信n1电报n1838年，美国人莫尔斯（F.B.Morse）发明了莫尔斯电码，并于1944年在华盛顿和巴尔的摩之间开始有线电报业务。n莫尔斯电码是第一种超越民族特点的信息编码语言，在很长时间里得到广泛应用。n2电话n1876年，美国贝尔（A.G.Bell）发明了有线电话。自20世纪以来电话业务获得迅速普及和发展。现在全球已拥有电话机8亿多部，平均普及率为15，部分发达国家已达90。n据国外学者对50多个国家历史数据分析，若一个国家前5年电话普及率提高1，则其后7年的人均GNP可提高3。n3电缆n（1）架空明线早期传输介质，易受干扰，保密性差，电磁辐射严重，基本上已被淘汰。n（2）对称电缆有两种形式：双频带二线制，可通12路电话；四线同频双缆制，可通12、24、60和120路电话，最多能达3000路电话。一般埋在地下，受外界干扰小，保密性好。n（3）同轴电缆由偶数根同轴管组成，同轴管由铜芯线、金属包络和塑料绝缘层及外包皮构成，信号传输质量高。18根同轴管组成的同轴电缆可通10800路电话，传输频带宽达60MHz。同轴电缆是目前传输电报、电话、传真、电视等各种中远距离通信的主要介质。n4光缆n光缆一般由两层组成，里面一层是内芯，直径只有几微米到几十微米；外面一层是包层。内芯的传输频率为101415Hz，一根光纤在理论上可通上亿路电话或10万路电视，光缆是是数字通信的理想介质，将成为有线通信网的骨干。n二二.无线通信无线通信n1无线电波段划分及应用n2微波通信n微波波段频带宽，外界干扰小，在抵抗自然灾害和跨越复杂地理环境方面具有较大灵活性。但是在微波波段，无线电波是按直线传播的，考虑到地球表面的弯曲，通信距离一般只能几十千米。要进行远距离通信，必须采用接力（中继）方式，将信号多次转发，才能到达接收点。例如一条2500千米的微波线路，大约要设50个中继站。这种通信方式称为视距微波中继通信。n若采用大功率发射机，低噪音接收机和高增益天线，通信距离一次可达几百千米，称为散射通信。n3卫星通信n卫星通信以通信卫星为中继站，地球地面站为终端站。实现两个或多个地面站之间的长距离乃至全球性通信。n通信卫星一般位于赤道上空35800千米的轨道上，一颗卫星可俯视地球三分之一的面积，利用等距离分布的三颗卫星，就能组成全球通信网。n据不完全统计，位于地球同步静止轨道上空的卫星已有100多个，利用卫星通信的国家和地区已超过170个。n三三.电信网电信网电信网由三类设备构成：终端设备、传输设备和交换设备。终端设备是用户与电信网之间的接口设备，传输设备是传输信号的信道，交换设备是在终端之间或交换局之间进行路由选择和接续控制的设备。n电信网按业务内容分为电报网、电话网、传真网和数据网等。按传输信号的形式分为模拟网和数字网。当前的发展战略是向综合业务数字网（ISDNIntegratedServiceDigitalNetwork）和宽带ISDN（BISDN）过渡。n四四.数据通信数据通信计算机网计算机网n局域网是在一个局部地理范围，例如一个工厂、学校或机关建立的计算机网，一般在几千米范围内。n城域网是一个城市内建立的计算机网，一般在几十千米以内。n广域网是在一个国家乃至全球范围内建立的计算网。n五五.国际互联网国际互联网InternetnInternet有三大基本功能：电子邮件、远程登录和文件传输。由三大功能衍生出来的各种应用、资源和服务项目很多，其中最重要的是信息检索服务。用得最普遍的信息查询工具是Gopher、WAIS和WWW。nGopher是菜单信息查询工具，主要是查询校园信息网及其有关信息，用户的计算机装有GopherClient软件，可以查询世界各大学校园的即时信息。nWAIS是广域信息服务系统，让用户以关键词方式查询分布在Internet上的各类数据库。nWWW是万维网信息服务系统，它综合了以前所有信息服务工具的优点，是Internet上最活跃、最简便、最有发展前途的代表性信息服务工具。n此外，还有许多其他服务项目，如电子公告牌、群体讨论组、网络新闻、网络游戏、IP电话、电子商务等。