信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用

陆以勤（华南理工大学电子与信息学院、教授）

本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用，第一个是微电子与光电子，第二个是现代通信技术，第三个是遥感技术，第四是智能技术，第五是高性能计算机与网络，第六是消费类电子技术，第七是信息安全技术。

一、微电子与光电子

在讲这个之前，我想请教一下各位老师，到目前为止，唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家，能不能说出来？不是爱因斯坦，爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖；也不是居里夫人，居里夫人是在化学和物理，不是同一个领域，她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁，他是晶体管的发明人，因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管，1946年他们开展了这个研究，1947年观察到了晶体管，1956年获得诺贝尔奖，1972年因为他和另外两个科学家发明了超导，所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一，得了两次才拿到三分之二，他还必须和另外两个科学家再合作一次，再拿一次，才能拿到整个诺贝尔奖。

我们言归正传，微电子学是什么？它是电子学的分支，它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术，包括我们刚才说的半导体器件，集成电路设计，集成电路的工艺和测试等。在信息社会，我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品，那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下，我刚才谈到巴丁和另外两个科学家，一个是肖克莱，他提出了著名的PN结理论，另外一个科学家叫布拉顿，他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组，经过差不多两年，他们观察到了具有放大作用的晶体管，1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路，还不能满足我们体积小、低功耗的要求，能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了，1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想，1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路，2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年，它的集成度越来越高，我们有一个著名的摩尔定律，摩尔（Gordon Moore）是Intel公司的创始人，他提出这个定律的时候是1965年，那时候他还不是在Intel，而是在仙童半导体公司做实验室主任，他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告，题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年，就是24个月翻一番，到现在摩尔定律还在起作用。

我们前面说的是微电子技术，下面我们就再说一下光电子技术，为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈？光电看起来好像不相干，是两个独立的学科，实际上他们是有密

切关系的。我们举几个例子，首先是1860年麦克斯韦提出的光的电磁波理论，因为光是一个电磁波，它有波粒二象性；第二就是爱因斯坦提出用量子论解释光电效应；第三回合是1960年激光的发明，所以说光电往往是在一起。光和电紧密在一起，但它们又各有特色，电磁波容易受到干扰，而光的频率非常高不易受到干扰，所以它是中性的。最近光电子技术发展也非常快，确切的说，光电子技术应该称为信息光电子技术，从激光问世之后它就已经诞生了。刚开始的时候是用于激光测距，很少量地应用，到了70年代，由于室温下连续工作的半导体激光器和光纤得到了应用，光电子技术就迅速发展起来了。光电子科学主要是涉及光子的产生、传输、控制和探测，它的产生和控制是激光技术和相关的应用技术；它的光子的传输就是光纤，目前世界上敷设的光纤总长超过1000万公里；如果是检测，那就是光子探测和光谱分析；如果是做信息处理，那么就是一个新的学科，叫光神经网络，有望出现新的光计算机，激光雷达、光制导、光陀螺；如果是用它来存储，那就是光盘；如果用它来显示，就是我们的打印机、复印机、大屏幕显示等；如果是光子间的互相作用，还可以用来做光子生物技术、光子加工技术等。我们国家对光电子也非常重视，它的发展方向我们可以列出一些，比如光纤光缆、光电器件、光电材料、光传输和光通信的设备、激光器、工业激光设备，还有用于生物医学的仪器、光电检测仪器、光机电一体化的设备、光存储（比如光盘）、光显示（比如LCD、LED）、光的输入输出（比如图像的处理）、光源等。

二、现代通信技术

通信是一个发展比较快的学科，包括的东西很多，我们打算从几个方向谈一下。第一个是我们怎么看一个通信系统，这必须要有一个它的框架，第一个框架是从它的分层来看，我们可以把通信系统分成接入层、承载层、控制层、业务层。接入层就是所谓的接入技术，譬如我们的移动接入、无线接入，还有一些无线个域网的近距离无线接入技术，比如蓝牙、海外、ZigBee等；承载层就是我们的传输网、数据网，还有比如微波、卫星等，它是负责把数据进行传输的；再上面是控制层，譬如程控交换机、软交换、移动交换；还有业务层，业务层就是我们的一些业务系统在上面的，譬如语音留言、短信、视频点播、手机游戏、彩铃、即时通信等。从这个维度我们可以粗略地把它区分一下：接入层主要是一些光纤组成的环，即SDH，SDH全称Synchronous Digital Hierarchy——同步数据体系，可以把它想象成是一个同步的时分复用系统，时分复用就是不同的时间传不同信道的数据，只要它足够快，所以说它可以传很多信道，这个叫复用。PTN，采用的是分组，它就不再是同步复用，就是用光传输的一个分组传送，叫Packet Transport Network，它是在我们的网络层和光介质之间做的一个层面，用来分组传送，也就是说把它分成一段一段地来传，这个主要是针对流量突然间很多来做的，它是另外一种复用方式，叫统计复用方式。接入层的下面挂了很多，比如是移动网络的无线侧可以接到这里，程控交换机可以接到这里，还有一些有线接入，比如DSL、各种PON，还有数据网可以挂在这里，中间承载的那部分把所有的接入往前汇聚的时候，会形成一个汇聚层，汇聚层也就是ASON，即Automatically Switched Optical Network 自动交换光网络，这个网络就不再是一个环形，而是一个网状形，比较大的好处就是可控性

比较强，ASON上面也可以挂一些东西，譬如我们固网的NGN，核心网可以挂在这里，移动的核心网也可以挂在这里，所有的承载通过ASON连起来，还可以有一个更底层的网络，我们叫核心网，核心网现在通常可以采用OTN技术，叫光传输网，即Optical Transport Network，OTN是下一代的骨干网，用的是波分技术为基础。

如果我们从另外两个维度来看通信技术，那么我们可以把通信技术看成窄带的和宽带的，窄带的像ZigBee、近场通信、蓝牙，还有ISDN的，稍微高一点的是以太网的，以前比较古老的以太网，再高一点的就是快速以太网、WiFi，如果是无线的还有UWB超宽带、超宽带无线通信、ATM，还有我们刚才说的SDH。还有一个维度就是它的传输距离，这个传输距离我们又通常称之为局域网，如果能覆盖到一个城市的网络就叫城域网，如果更长的叫广域网，而更小的，譬如说缩到一个家庭里面的网络，这个有时叫家庭网络，也可以称之为个域网，Personal LAN，个域网目前的主流是无线的。

刚才我们大概讲了它的组成，下面我们挑几个专业通信系统来看一下。电话网，现在普通的电话网已经是个IT网了，包括程控交换网，分成端局、汇接局、长途局，在06年广东省对它做了比较大的更改，把汇聚层以上的做成一个IP网，在端局这里做一个网关，也就是说我们打电话只要超出了端局，就一定是一个IP电话；还有一个控制系统，叫软交换，专门负责它的连接，另外它如果要做一些业务，一般要有一个服务器，这个服务器叫Application Server。譬如说在中山要打一个电话到惠州，它出了端局，就进了IP承载网，就是一个计算机网络，然后到这一边，这个软交换起作用，它能知道想打哪个电话，所以它和这边的软交换去沟通，然后这边的软交换再和这边的终端沟通，沟通好了之后他们之间就可以通话了。前面的网络是普通的程控交换网，那么这个网络就是我们所谓的下一代网络，叫NGN，Next Generation Network。

前面我们看了有线的语音通信，下面我们还可以看一下无线网络，其实所谓无线只是接入部分是无线的，就是我们的手机到基站这一段是无线的，基站出来有个基站控制器的设备，到了基站控制器就已经是有线的了。如果打电话，出了基站控制器，就进入了移动交换机，就进了电话网，这一部分这个有线侧我们叫CS域，Circuit Switched，这个叫语音通信网。如果是手机上网，和打电话走的又是不一样的，它走的是数据网络，在PS域（Packet Switched），那么这两个有一个叫GGSN，有一个叫SGSN，先进SGSN，进了IP网，再走到GGSN，就到这个互联网了。

三、遥感技术

遥就是遥远的意思，感就是感知，遥感技术泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测，这是广义的遥感。狭义的遥感是指应用探测仪器,不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

遥感技术的基本原理：地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同的，人们根据电磁波的差异来辨析物体的不同，遥感技术就是在这个原理的基础上发展起来的。

遥感的工作原理是这样的：一般是有信息获取，就是我们的目标把电磁波发射或者反射过去，另外有一个传感器，这个传感器可能距离很远，接收到这个信息，然后就把这个信息送回来，我们在遥感的中心收到这个信息，然后做信号处理，再进行分析、显示、应用等。

遥感类型：（1）按运载工具分为航天遥感、航空遥感、近地遥感；（2）按辐射源分为主动式遥感和被动式遥感；（3）按传感器的探测波段可分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多谱段遥感；（4）按应用领域分为环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感和林业遥感。

遥感技术的应用比较广泛，可以应用在资源普查，譬如矿产、水资源、土地资源的普查；灾害的监测，譬如防止泥石流，防止地震，监测地震波；环境监测，譬如海洋环境的监测，沙漠化，全球气候变化的影响等等；还有一些用在工程上面的，譬如我们进行一些规划，建设，港口、核电站等的探测；还有另外用在军事、交通、渔业上面等。

下面介绍下现在说的3S技术，那么是哪三个S呢？第一个是Remote sensing，就是遥感，遥感技术；第二个S是GIS，就是Geography information systems，地理信息系统，它实际上就是一个地图的管理系统，以及在地图之上的一些信息，用的比较多的就是Google 地图，Google地图可以做一些商业用途等；还有一个是GPS，Global positioning systems，全球定位系统，这个我们就非常熟了，它是通过卫星测量物体与卫星之间的距离来推算出这个物体在什么地方。这三个结合在一起就称之为3S技术，它是空间技术、传感技术、卫星定位技术等的结合。

四、智能技术

智能，狭义的来说是指人工智能，指用计算机模拟或实现的智能，即如何使机器（计算机）具有智能的科学和技术，特别是自然智能如何在计算机上实现或再现的科学和技术。因此，从学科角度讲，当前的人工智能是计算机科学的一个分支。广义的则指智能化应用，如智能家居、智能建筑、医院智能化、智慧校园等。

今天我们先简单地把它集中在人工智能方面，因为广义来说，它也要用到狭义里面所研究的技术，那么我们为什么要做智能化？它的目标是什么？如果是短期的目标，我们现在做的更多的其实就是部分或者某种程度来实现我们的机器的智能，使得我们的设备或机器更加灵活、更加好用或者自动化程度更高一点，成为人类智能化信息处理的工具，如果长远来说，我们研究人工智能是要能发明或制造出一些跟人差不多的机器，一些产品，譬如计算机，

计算机能看，可以看得懂我们的文字；能听，听得懂我们的命令；能说，比如一篇文章我们让它读；能写，写就比较容易啦，打印；能感知和联想，还有推理、学习，还有一些思维能力，等等，那么这个就稍微比较难了，这是比较长远的目标，甚至还可以分析问题，自动分析问题，解决问题和发明创造的能力，发明创造这个就更难了，但是现在我们也能做到，譬如日本的机器人做得非常好。还有一些特殊用途的机器人，譬如排爆机器人，它能自动爬楼梯，能自动避开一些障碍物，能自动地检测物体和它之间的距离，然后自动地把这个爆炸物体解开。智能技术表现在很多方面，譬如软件、设备、网络、计算机、机器人，还有一个用的比较多的叫Agent，就是代理，代理是能独立处理一些能力的，用的比较多的叫智能代理，智能代理技术。

下面我们简单总结一下人工智能的基本技术。第一个是推理，几乎所有的人工智能领域都要用到推理，因此，推理技术是人工智能的基本技术之一。需指出的是，对推理的研究往往涉及到对逻辑的研究。逻辑是人脑思维的规律，从而也是推理的理论基础。机器推理或人工智能用到的逻辑，主要包括经典逻辑中的谓词逻辑和由它经某种扩充、发展而来的各种逻辑。后者通常称为非经典或非标准逻辑。

第二个是搜索。所谓搜索，就是为了达到某一“目标”，而连续地进行推理的过程。搜索技术就是对推理进行引导和控制的技术，它也是人工智能的基本技术之一。事实上，许多智能活动的过程，甚至所有智能活动的过程，都可看作或抽象为一个“问题求解”过程。而所谓“问题求解”过程，实质上就是在显式的或隐式的问题空间中进行搜索的过程。即在某一状态图，或者一般地说，在某种逻辑网络上进行搜索的过程。

第三是知识表示与知识库技术。知识表示是指知识在计算机中的表示方法和表示形式，它涉及到知识的逻辑结构和物理结构。知识库类似于数据库，所以知识库技术包括知识的组织、管理、维护、优化等技术。对知识库的操作要靠知识库管理系统的支持。显然，知识库与知识表示密切相关。需说明的是，知识表示实际也隐含着知识的运用，知识表示和知识库是知识运用的基础，同时也与知识的获取密切相关。

第四是归纳技术。所谓归纳技术，是指机器自动提取概念、抽取知识、寻找规律的技术。显然，归纳技术与知识获取及机器学习密切相关，因此，它也是人工智能的重要基本技术。归纳可分为基于符号处理的归纳和基于神经网络的归纳。这两种途径目前都有很大发展。

第五是联想技术。联想是最基本、最基础的思维活动，它几乎与所有的AI技术息息相关。因此，联想技术也是人工智能的一个基本技术。联想的前提是联想记忆或联想存储，这也是一个富有挑战性的技术领域。

五、高性能计算机与网络

这个内容范围很大，本来计算机是一个专业，网络又是另一个专业，把它弄到一块来讲内容很多，这里我们找一个主线，就是15年周期律，是IBM的总裁Louis Gerstner提出的，它是指计算模式每15年就会发生一次，他研究的计算模式，譬如说1965年是一个大型机的年代，过了15年就到了1980年，那个时候是PC机的年代，就是过渡到PC机计算模式，再过15年，1995年是Internet互联网的年代，我们有一本书叫《沸腾15年》是讲互联网的，15年互联网对社会、技术发生了比较大的变化，那么1995年到2010年也就是去年，刚刚好又是15年，那么15年这个计算模式又变成什么模式？有些人说去年是物联网的元年，有些人说去年是下一代互联网的元年，有些人说去年是三网融合的元年，人们提出各种各样的观点，那么我们研究一下提的比较多的说法，看看它到底有没有资格做这个，担当我们新的计算模式。

首先我们来看看一个谈的比较多的就是移动互联网，这里是著名的预测公司Morgan Stanley的一个预测，它做了一个表，60年代是大型机，80年代是minicomputer——迷你机，就是我们所说的单片机，90年代是PC机，2000年是Desktop Internet，就是我们的桌面互联网。2010年是Mobile Internet，为什么这样认为呢？我们的同样性能的终端变得越来越小，功耗越来越低，我们普通的一个手机就比以前的第一个计算机的几十万倍高得多，手机已经是一个计算机了，可以上网，也可以发短信、上QQ等，3G会对这个推动很大。另外我们看一个最新的报告，就是今年年初的互联网发展统计报告，手机上网网民的规模是三点几个亿，我们中国互联网的网民规模是4.5个亿，当然手机网民和固网的网民有交叉，但是统计说明手机上网网民的数量，手机肯定是超过固话的，如果把手机算在一起的话，那么移动终端已经超过固定终端，我们可以看到，这种移动终端如果能上网，连接Internet，就是一个移动的互联网，所以说，下一个计算模式就是Mobile Internet。Computing Cycle，是计算模式，它原来是Personal Computing，Internet Computing，Mobile Internet Computing，现在是Mobile Internet Computing，那么Mobile Internet Computing的Device Usage发生改变了，它再也不是这个终端了，再也不是做创作或作通信用的，而是做消费的，最后我们还会谈到消费电子，做共享用的。那么它的输入模式又由键盘、鼠标到手写，然后它的界面是触摸的，是由文本、图形到触摸。

另外一个也很热的就是云计算，计算由50年代的大型机，七八十年代的个人电脑，90年代的服务器，2000年的互联网，接着下一步成为第三次IT浪潮的是云计算。除了这一个观点，还有一个就是Gartner，它是一个专业的科学预测公式，云计算连续三年被评为Gartner所谓的Strategic Technology Top 10，就是值得关注的十大战略科技、战略技术，09年云计算排第三，10年排第一，11年它也是排第一，说明它连续三年都入榜，所以这个值得我们关注。那么什么是云技术？所谓云技术实际上就是它跟以前的技术，譬如分布式计算、并行计算、虚拟化，是不是一回事？或者有什么区别？其实云计算目前还没有一个很标准的定义，它大概就是把所有的资源都集中起来，就像集中在云端，包括它的存储、计算资源，利用原有的各种各样的技术，包括并行计算、文件分发系统、虚拟化等等，来提供服务。

它的计算全部都在服务器端，它诞生的时候，亚马逊买了很多这个设备，这个设备不用的时候觉得有点浪费，所以就把它虚拟化，租给别人用，也就是把这些资源有效地发挥，这种就是最早云架构的雏形。

最近还有一个比较热的就是物联网，物联网基本上是我们国家的战略技术，包括胡主席在06年在科技大会上，在09年的中央经济会议上，温总理在09年的6月、7月、8月、11月等等，都发表了对物联网的一些指示。感知中国，是世界上比较大的，跟日本的感知日本、智慧日本相似，跟欧盟的其他国家都有相应的，都把它提高到国家战略的高度，所以说物联网在我们国家发展很快。

那么我们可以简单概括一下它的结构是怎么样的，它的结构实际上就是原来的传感器网络或者说是家庭网络，或者说是我们的汽车网络，我们把这种个域网接到互联网上面，也就是说可以认为它是一种互联网向个域网的延伸。那么它一般包括感知层，感知层就是各种各样的传感器，还有我们的近距离的通信，很多是无线通信的方式，来接收各种各样的信号，来集成各种各样的动作，譬如说是一个摄像机，或者是一个读卡机，FID的读卡机，或者说是一个温度的传感器，或者是一个小马达，或者是一个开关等等。还要包括读卡机跟卡的通信，摄像头跟服务器的通信，传感器家庭网络这一层，它的主网在感知层。那么还有一层一般叫网络层，网络层就是它的一个比较大的网络，进了骨干网，那么骨干网对于物联网来说，没提出特别的技术，唯一有一点值得关注的就是物联网和移动互联网的终端数都大量增加了，那么如果是要用到公共IP的话，我们的IP是不够的，这个用IPv6就可以解决这个问题，当然你也可以用一些私有的IP，或者不用IP这种协议，这样的话要做转化，因为我们的物联网，Internet of things，它毕竟是一个Internet，是一个IP网，要做转化。那么上面，有些专家就把它并成一层，叫做应用层，有些人称之为计算层。那么我把它分成两部分，管理层跟应用层，管理层主要是一些中间件、一些网络管理器、数据共享中心、安全、一些目录服务器等等，上面才是一些应用。还有一个我们刚才提到的就是下一代互联网，据报道，IPv6中国商用元年是2010年，认为它是一种新的技术，那么这个是什么呢？这个比较简单，就是把网络升级到支持IPv6就行了，那么目前新出的网络设备基本上都是支持IPv6的，我们一般的操作系统它也支持，但是我们很多应用系统它是不支持的，有这个问题，那么为什么要上升到IPv6呢？因为IPv6能解决地址的问题，另外IPv6的可控性强很多，能做QS，也就是服务质量。目前中国网民有4.2亿，但是我们的互联网的普及度还很低，还是百分之三十几，那我们看看美国的，美国的普及度很高，但它的用户数没我国高，说明什么问题呢？说明我们还有数亿人还会要上网，要上网的话就需要IP地址，我们原有的IP

地址已经枯竭了，IPv6可以解决这个问题，但是IPv6，就是Next Generation Internet

实施有个过程，现在最大的问题是它的资源比较少，应用比较少，所以我们是终端支持、网络设备支持，应用不支持，譬如QQ它不支持，你没法用它。

三网融合也提了很久，2010年前中国就提出了三网融合的时间表。三网融合实际上就是把电话网、有线电视网和互联网变成一个IP网。刚才我们提到电话实际上是IP化的，电话网的核心是IP化的，它接了一个ADSL进来，其实它的终端也是集成IP的，现在我们铺设了很多EPON，其实是从物理层上面把IP引申到用户里面去了。那么有线电视实际上做数字化改造，变成一个IP网。互联网本来就是IP网，所以说这个其实就是一个大趋势，就是把它所有的都支持IP，那么技术上面是这样，还有一些管理方面的问题。三网融合，可以分层面看，譬如物理层，我们刚才说的EPON，GPON；譬如FTTx，是Fiber-to-the-x；譬如h，FTTh，就是for home，到家庭的。如果c就是curb，这个物理层是提供了一个基础，它是让用户可以在这个光纤上面看电视、打电话、上网。另外在网络层，网络层毫无疑问肯定是IP化，另外有一个要解决的问题就是我们所谓的泛载，载就是承载的载，所谓泛载就是要三网融合，这个网络必须要能传输各种各样的信号，实际上各种各样的信号也就是数据，我们的数据网本身就可以传数据，所以你只要把各种各样的东西打成IP包，再搞成个IP 网，它肯定是可以的。还三网融合之后，还有一个比较关注的技术就是虚拟化，譬如我们刚才提到服务器、CPU、存储在云里面可以虚拟化，那么在这个三网融合里面也是可以虚拟化的，譬如我把一个路由器虚拟成几个路由器，还有我们现有的一些VLAN，就是虚拟局域网，还有VPN，虚拟专用网技术，那么大家都共用这个网的时候可以分出一些专用的网络。这个网络建好之后，还有一个值得关注的就是业务驱动，也就是说这个网络运作起来，真正能带来盈利的就是各种各样的业务，包括视频点播、购物、语音的各种各样的增值业务等等。那么我们讲了这么多，其实是还没有一个结论，我们讲了NGI下一代互联网、NGN下一代网络、Mobile Internet移动互联网、The Internet of things物联网，Ubiqitous Netwok，泛在，因为国外所说的物联网大部分是FID，接到互联网上面，用的比较多的是泛在网，三网融合，泛载，泛载网，云计算，到目前还没有分出高下，我们可以拭目以待，看看它的技术是如何发展的。

六、消费电子

消费电子是指围绕着消费者应用而设计的与生活、工作娱乐息息相关的电子类产品，最终实现消费者自由选择资讯、享受娱乐的目的。消费电子有一个重要的特点，就是主要侧重于个人购买并用个人消费的电子产品。

消费电子主要分为四类：移动通信终端、家庭视听（如电视机、DVD）、消费数码（如数码相机、摄像机）和多功能电子产品（如网络的空调、智能的电冰箱）。

技术趋势：网络从桌面到移动互联网，显示从LCD、LED、OLED到触摸屏再到3D。

终端的变革：PC从台式机到笔记本到平板电脑，手机从普通手机到智能手机，电视从CRT—LCD—LED—3D到智能电视，其他消费电子，如电纸书、动感游戏机等。

那么我们可以关注几个比较典型的、比较潮的这种电子产品，一个是iphone，一个是ipad，这两个都是苹果的产品，它也是移动互联网的终端，还可以网络电视。比如飞利浦的电视，我们现在国产的很多电视都支持网络的，一旦网络可以有电视节目，那么在三网融合的前提下我们就会很方便。

七、信息安全技术

现在信息化程度越来越高，信息业越来越多，储存在电子内的网络信息、个人信息或者公共信息，不适合公开的信息越来越多，那么如何保证它的安全比较重要。我们说到信息安全，就是首先保证它不受威胁；第二就是确保它的业务不能中断；第三就是假如发生了，那要把它带来的损失降到最小。另外，信息安全本身是一个产业，需要获得最大的投资回报和商业机会。

信息安全有三个要素：完整性，即保证信息不被篡改；保密性，即保证信息不会泄露；可用性，即保证信息可随时访问。网络中存在的安全威胁很多，包括黑客攻击、特洛伊木马、计算机病毒、拒绝服务攻击、逻辑炸弹、蠕虫、信息丢失、篡改、销毁等。

信息安全风险分析，以校园网为例，校园网潜在的威胁可能来自于各类人员（包括系统内、外人员），人员对系统的攻击动机各异，形式多样，可能出现在可以访问网络的任何地方，表现为有意或无意的破坏行为；也可能来自于各种灾害、设备和设施的故障，灾害或设备的威胁主要表现为物理安全威胁。网络面临的各种潜在安全威胁可归并为偶然因素与人为因素。

如何实现信息安全？要从各个领域和方面入手，包括安全策略、组织信息安全、资产管理、人力资源安全、安全事件管理、系统开发维护、访问控制等，其中技术和产品是基础，管理是关键。网络信息安全的关键技术包括防病毒技术、防火墙技术、VPN技术、入侵检测技术、安全评估技术、审计分析技术、主机安全技术、身份认证技术、访问控制技术、密码技术、备份与恢复技术等。

预防与应急响应方案：（1）重在预防。及时掌握技术文档，了解网络的拓扑结构，线缆铺设情况、骨干层网络设备、服务器、存储设备的部署、设置，了解网络管理人员的帐号情况；适当依靠技术防范措施，安装出入口控制装置（门禁）、视频监控装置、启用设备和服务器的身份认证（如密钥、指纹等）技术；加强网管功能；启动服务器和设备的操作日志和审计功能；更新和改善备盘备件的配置；对于重大的活动要事先做好策划，事前作为应急方案，确保通信安全。（2）建立紧急响应方案，进行紧急响应演练。设计紧急响应方案，对核心层的设备和数据做好备份，安排好人员，适当时候进行方案的演练，一旦发生故障启动响应方案

电子信息技术在企业中的应用以及发展

电子信息技术在企业中的应用以及发展 企业是经济活动的基本单元，企业的发展可以带动社会的经济发展，而电子信息技术对企业的发展有很积极的促进作用，所以将电子信息技术更大范围的应用在企业日常管理中将是未来企业发展的必然趋势。 标签：电子信息技术；企业；管理 一、电子信息技术在企业管理中的应用现状和存在的问题 1、电子信息技术在企业管理中的应用现状 随着网络的不断普及，电子信息技术在企业管理中得到了越来越广泛的应用，但是从目前企业发展情况开看，一部分企业对于电子信息技术在企业管理中的应用重视程度还是不够，每一个企业不论小型企业还是大型企业面都需要对自己的发展现状有足够明确的认识，制定准确具体的管理制度，再针对这些制度将其与电子信息技术联系起来，对某些方面的管理给予足够的重视。 2、企业领导人对信息化建设不够重视 信息化技术的高速发展使得一部分长期以来一直遵循传统发展模式的企业领导人不能及时对信息化技术进行了解，跟不上企业发展向信息化生产转型的步伐，仍然在传统生产背景下对企业进行领导规划，所以对在企业中应用电子信息技术的工作重视程度不够，主要的表现有不关注企业硬件设施的更新检查工作，导致电子信息技术不能真正应用在企业生产管理中，影响企业的整体发展。 3、对信息化的认知不够准确全面 信息化技术依赖于计算机，要实行企业信息化管理，首先要在企业中配备相应的計算机设备，数量足够多且能够带动企业信息化发展项目，可是有的企业虽然认识到了设备的重要性，硬件设施配备齐全，但是对于电子信息化认识不够准确全面，不能实现对这些机械设备的全面合理利用，无形中便增加了企业信息化建设的工作难度。所以要想实现企业信息化建设，除了配备相应的计算机硬件设施之外，还要对这些设备及计算机信息化有一定了解，合理有效的利用这些设备，实现其功能的最大化，这样才能更好的实现对信息资源的开发利用，提高企业各项工作环节的工作效率和工作质量，促进企业快速发展。 4、技术人员空缺 缺乏相应的技术人员是企业信息化发展中的重要缺口。配备相应的计算机硬件设施对于企业实现信息化管理是远远不够的，如果没有专业的技术人员对这些设施进行操作，那么有再多再好的设施也只能放作摆设而不能真正的应用到信息化建设当中。而在很多企业中都存在只重视计算机设配的配备工作而不重视对相

信息技术及其影响教案

1．2 信息技术及其影响 一、教材分析 本节涉及到信息技术的应用、发展及其影响，是整册书的导言或概括性内容，是对义务教育阶段相关内容的延续和加深。 通过对本节内容的学习，学生可以了解信息技术的基本概念，感受由于信息技术的发展应用从而引发在自己身边的变化或影响，同时通过寻本溯源了解信息技术的过去、现在与未来，激发对信息社会生活的关注与向往。 二、学情分析 本课的教学对象是高中一年的学生，他们对知识的获取已经开始由感性认识提升到理性认识，但分析问题缺乏深度，容易受到网络的诱惑而去做与课堂无关的事。因此，课堂设计要能够吸引学生的注意力，为学生营造愉快的学习环境，进而培养学生的自主学习、团队合作学习精神。 三、教学目标 1、知识与技能： a.列举信息技术的应用实例； b.初步了解信息技术的发展历程和趋势 2、过程与方法： a．初步掌握根据任务的要求，确定信息的来源的方法，尝试通过书籍、报刊、广播电视和因特网等各种途径搜集资料； b．调查、研究信息技术的历史和发展趋势。 c．掌握辩证的思维方法，分析信息技术对社会的影响。 3、情感态度与价值观： 结合案例分析，探讨信息技术对社会发展，科技进步和个人学习生活等方面的影响，激发学生对信息技术的学习兴趣，培养合作解决问题的能力。 合理使用信息技术，使学生养成良好的上网习惯和意识。 四、教学重点和难点 1、教学重点： a．掌握什么是信息技术； b．信息技术的发展历程。 2、教学难点： a．信息技术概念的理解； b．信息技术、计算机技术、网络技术、通信技术的区别与联系； c．信息技术发展历程的划分。 五、教学方法 体验法、讲授法、讨论法、示例法 六、教学环境 硬件：局域网机房，教师机一台，学生机81台，投影仪

信息技术的发展及其对社会生活的影响 人类社会生活的改变

信息技术的发展及其对社会生活的影响 人类社会生活的改变，最终是由社会生产力所决定，当今社会科学技术的第一生产力作用日益凸现，信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素，它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式，对社会生活产生巨大影响。一、信息就其含义而言，包括两层含义：一是信息本身所表达的意义，即信息的内容；二是传递信息的工具，即信息载体，如符号、声音、文字、图形等都是信息的载体，信息技术则是信息的获取、传输、处理、存储、显示和应用技术，如遥感技术、遥测技术，通信技术、计算机技术、光盘技术、各种显示终端技术等。信息技术包括信息技术的生产和应用两个方面。信息技术的生产主要体现在信息技术产业，包括计算机软硬件、电信设备、微电子生产等，信息技术的应用则是体现在信息技术的扩散上，包括信息服务、管理信息系统等。在信息技术系统中，微电子技术、通信技术、计算机技术和网络技术可称为信息技术的核心。它们的发展进程体现了信息技术的发展过程。从微电子技术看，自从1948年晶体管被发明以后，1958年第一块集成电路问世，引发了一场微电子革命，微电子技术使得越来越复杂的电子系统可以集成在一小块硅片上，使电子设备和系统的微型化、低能耗成为可能。集成电路从中小规模集成电路逐步发展到大规模集成电路，超大规模集成电路，并实现了平均每18个月集成电路芯片上集成的电子器件数翻一番，而价格却保持不变甚至下降，这就带动了以集成电路为基础的信息技术迅速发展，创造了信息技术产品性能不断提

高，而价格不断下降的奇迹。从通信技术和计算机技术看，从19世纪上半叶莫尔斯发明电报至20世纪下半叶初第一部程控交换机的诞生和数字程控交换机的应用，使通信技术开始向数字化发展。卫星通信、称动通信和通信技术的发展，更是开拓了通信手段，进一步扩展了通信技术的应用领域。而从1946年世界上第一台笨重的庞大的、高电能耗的计算机问世以后，随着集成电路和软件技术的发展，计算机的运算速度、存储容量和能力不断提高，其功能也从单一的计算功能发展成能处理数字、语言、图象等多种信息，其应用的领域也覆盖了社会各个方面。从网络技术看，1969年美国建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络ARPANET，然而它仅连接了四个大学实验室，这是计算机互联网(因特网)的前身；因特网的真正起点是1986年建成的美国国家科学基金网NSFNET；而因特网的迅速发展则是在进入商业应用的1991年，从此因特网的发展迅速膨胀，给信息产业乃至整个社会带来了革命性的影响。从电子邮件到电视会议，从因特网传真到因特网电话、从网上浏览至购物等等丰富多彩的服务，不仅方便了消费者，为企业参与全球竞争提供了有利的机会，而且带动了同因特网有关的一批新兴服务业的发展。由于信息技术的快速发展，使信息技术的应用已经广泛地渗透到社会、经济和生活的各个方面。计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等先进制造技术，正在彻底改变传统工业的面貌，信息技术进入消费领域，形成巨大的消费市场，加速了社会信息化的进程；因特网的兴起，更是空前地加速了信息技术的应用和渗透，掀起了全球的信息化热

信息技术及其应用

第二节信息技术及其应用 教学标题：信息技术及其应用 教学目标： 1、了解信息技术及其发展历程与发展趋势 2、探索信息技术的应用及其对社会、对生活等方面的影响 3、培养健康使用信息技术的习惯 情感态度与价值观： 结合案例分析，探讨信息技术对社会发展、科技进步和个人学习生活等方面的影响，激发自己对信息技术的学习兴趣，培养合作解决问题的能力。 教学方法：结合视频节目，通过问题研讨，了解信息技术的应用、历史和发展趋势，能分析和理解信息技术的基本内涵。 教学重点： 1、掌握什么是信息技术 2、信息技术的应用及其对社会、对生活等方面的影响 教学难点： 1、信息技术概念的理解 2、正确分析信息技术的积极、消极两方面影响 教学思路： 本节课内容比较多，比较杂，要在一节课时间让学生面面俱到的全部掌握很难做到，因此要做到详略得当、重点突出是本节课最需要注意和最难解决的问题。 根据教材这个特点和学生特点，因此在课程安排上：首先复习上节课的内容，再由IT单词含义引入新课，教师讲解信息技术的概念；对于计算机技术、通信技术、微电子技术、传感技术这四种技术则给有兴趣有能力的学生课后自学，有效节省时间；信息技术的五个发展阶段作为记忆方面的知识，让学生了解记下就达到了目的，但信息技术的发展应该让学生大胆设想，勇敢回答；对于比较重要的信息技术的应用与影响，则通过学生回答、辩论赛等多种活动加深学生的理解和记忆；在此基础上提出健康使用信息技术的要求，提升学生的信息素养；最后采用知识点评价和自我评价，检验学习效果。

教学课时：1 学时 教学过程： 一、课前复习 （1）通过抢答的方式概括信息具有的基本特征：传递性 | 共享性 | 依附性和可处理性 | 价值相对性 | 时效性 | 真伪性 | 其他特性 （2）练习讲评 请几个同学举例，人们是如何利用信息为生活、生产服务的？ 二、信息技术及其发展 1、阅读课本实例，结合课前预习，讨论文中的内容，填写表格，关注信息技术发展对生活的影响。 (1)IT的英文全称是什么？是什么意思？什么是信息技术？ (2)信息技术主要包括哪四方面技术？(计算机技术、通信技术、微电子技术、传感技术) 2、小组讨论 （1）阅读课本材料，经小组讨论，填写下表 信息技术的发展历程 发展阶段 产生了哪些信息技术 主要特点 1 2

信息技术及其应用和发展

复习：完成下列填空题：（提问、回答） 一、关于多媒体的数字化： 1、录制一段时长1分钟、双声道、16位量化位数、44.1kHz采样频率的不压缩的音频数据是： A、10.1MB B、80.8MB C、17.2KB D、344.5KB 2、根据下图所示，有一个声音文件“第4讲附件录音.wav ”，每秒(ps)播放176kb(这里的k 仍旧表示千的意思，kb=1000b），那么播放23.40秒，需要多少存储空间（KB）? 176kb*23.40; 3、一幅1024×768像素的黑白（位图）图象理论上需多少存储空间？ A、1.5MB B、120KB C、96KB D、1.2MB （1） 4、一幅1024×768像素、256色的（位图）图象理论上需多少存储空间？ (提示：28＝256，) 二、分析下面的数制题： 1、十六进制数4FH转换成二进制数是 （A）(1001111)2 （B）(1011011)2 （C）(1010111)2 （D）(1011110)2 2、、若要分别表示一年的月份，用二进制数来表示则最少需要 【A】 1位【B】 2位【C】 3位【D】 4位 3、十进制数121转换成二进制数是______。 A、1111001 B、111001 C、1001111 D、100111 基本方法1：121反复除2求余数； 方法2：倒过来，把4个二进制数转换成十进制数，看哪一个是121？ 方法3：倒过来，把4个二进制数转换成十六进制数为： 79H 39H 4FH 27H 十六进制数的幂展开计算结果就是十进制数：79H=7*161+9*160=121 方法4:7个1=（1111111）2=127，111=110 =6，127-6=121 三、其它概念： 1、计算机存储容量单位 存储容量最小单位是“位”（b it），存一个：0或1 存储容量基本单位是字节B：1B=8b it ( B：Byte, 字节；存放一个字符，如：数字、字母、符号。) （2个字节存放一个汉字）

探索信息技术的发展与应用

《探索信息技术的发展和应用》教学设计 一、教材分析 《探索信息技术的发展与应用》是四川义务教育课程改革试验教科书七年级上册第二单元的内容，理论与实践皆有，本单元知识点较多，计划用两个课时来完成，第一课时主要内容包括：什么是信息技术。信息技术的发展历程，了解信息技术在生活中的应用，共享单车的应用，畅想大数据生活大讨论；第二课时在同学们有一定认知的基础上，学习信息技术的四大主要技术及其应用领域，电子计算机技术的发展，本课我准备以古今对比讲发展，实际生活实例讲应用，利用教师讲解、学生自主学习、分组讨论等多种形式感受信息技术在今天的应用， 二、学情分析 本课的教学对象为初一年级学生。学生在第一单元已经对信息与信息技术有了基本的了解，但对“信息技术及其发展与应用”还需要进一步的介绍。很多学生会把信息技术等同于计算机技术，混淆概念，知识结构缺乏完整性。并且，信息技术是一个抽象的概念，涵盖各个方面，所以，在教学过程中，应尽量避免空洞的理论说教，应结合教材，多利用实例介绍信息技术，引导学生从各个维度上理解这个概念，激发他们的兴趣。以发展引出应用，让学生了解生活中的信息技术，了解信息技术为我们生活带来的改变 二、教学目标 1、知识与技能 （1）了解信息技术的发展历程 （2）了解信息技术过去的发展 （4）了解信息技术今天的应用 2、过程与方法 （1）以古今信息技术的对比讲发展，培养学生归纳总结的能力 （2）以实际生活中的实例讲应用，让学生分组合作，积极发言，然后由学生自己总结讲述，锻炼表达能力，实现知识共享，拓展知识面，丰富文化内涵， 提高协作能力； （3）通过课后小练习，鼓励学生联系实际，进行课外拓展学习同时又为后面章节做好准备。 3、情感态度与价值观 （1）激发学生对信息技术兴趣，养成积极主动地学习和使用信息技术的态度； (2)培养学生热爱生活，善于发现生活中的知识，的团结、协作、相互交流的学

信息技术的定义与发展

信息技术的定义与发展 摘要 随着社会的发展和科技的进步，信息技术的应用已经涉及到各个领域，在信息化时代的背景下，信息技术还处在不断变化和发展的过程，信息技术学科的特点就是还有能够发展的空间，在这种情况下，了解信息技术的定义与发展，对信息技术在生活中的应用有着重要的研究价值。 【关键词】信息技术发展 1 信息技术的含义与发展 信息技术是目前在科学技术发展史上发展最为广泛和影响深远的技术，我们人类也在逐渐的进入到信息社会。 1.1 信息技术 信息技术是在信息科学的基本原理和方法下的关于一切信息的产生、信息的传输、信息的发送、信息的接收等应用技术的总称。信息技术使我们人类对于了解自然世界的一种抽象或者数字化的表现形式。信息技术是一个看不见摸不到的抽象的东西，但是信息技术可以通过我们写在纸上或者在计算机上的数据信息表现出来，让我们通过这些数据来更详细的了解事物的具体信息。通过我们的的指令或者描述的概念来展现出的一种形式。信息技术包括信息的基础技术、

信息的处理技术和信息的应用技术、信息的安全技术等。 1.2 信息技术的发展历程 （1）在我们人类最开始的时期，人类语言的产生就是信息产生的最开始时期。人类可以通过语言来进行信息的交流，来促进情感的表达，语言信息促进人类的思维能力不断的进行发展，人类通过语言信息提高了人类的认识和对自然的改造能力，推动了社会的进步； （2）随着人类对生活不断的创造和自身思维能力的提高，就出现了在我们小学历史课本上所知道的象形文字和印刷术，文字和印刷术的发明使文字信息的发展加以迅速，推动了我们人类的发展和文明社会的进步； （3）人类发明的第一台电报机、发明的第一部电话、无线电将信息技术的开发和利用，这些发明和应用让我们的生活彻底的向信息化社会发展。通过社会的不断进步，信息技术的广泛传播，电视、广播、电报、传真和卫星、微波通信等技术的发明，快速的推动了我们人类趋于信息化社会的的发展； （4）电脑的发明使信息技术趋向多样化和综合化方向发展，人们的生活随着信息时代的到来也在不断的进行着变化； （5）六十年代末期美国引用电脑在军事方面取得了显著地成效，开发出了第一个军事目的的计算机网络系统，通

计算机信息技术发展方向及其应用

计算机信息技术发展方向及其应用 摘要计算机信息技术是当今世界最为重要的一项技术，其在人们的生产、生活过程中都发挥着重要的作用，而且，随着科学技术的不断发展，这项技术仍将会有更多的创新和发展，其未来的发展情况非常值得期待。为此，本文主要论述计算机信息技术的应用以及其发展的方向，希望能够为该技术的发展带来一些有益的参考。 【关键词】计算机信息技术发展方向应用 目前阶段，人们对于计算机信息技术的依赖程度已经非常高，小到普通百姓日常的网络应用，达到国家层面的信息统计和分析，都与计算机信息技术存在着密切的联系，计算机信息技术的出现为人们的生活提供了更多的便利，也给世界发展提供了充足的动力。为了让这项技术能够更好的发展和应用，笔者以自身高中生的视角，阐述计算机信息技术未来的发展方向和应用情况，希望可以为计算机信息技术的发展带来一些帮助。 1 计算机信息技术发展方向 随着社会发展速度的不断加快，计算机信息技术在社会发展过程中的作用也逐渐强大，其在生产和生活中都发挥了重要的作用，在未来仍将具有广阔的发展前景。与此同时，

计算机技术和信息技术仍在不断的发展，新的技术不断出现，计算机信息技术要想得到较好的发展，需要提升自身的各项性能，例如提升自身的安全性能、数据传输性能等，保障用户的信息不被泄露，提高计算机信息技术的安全性和稳定性。同时，计算机信息技术还需要提升自身的安全操作水平，避免病毒入侵，要通过防火墙和系统建设提升病毒防御能力，还要降低计算机信息技术操作的难度，要使得其运行的效率进一步提高。 此外，计算机信息技术还需要提升网络结构设计能力，要提升网络结构的科学性和合理性，做到合理划分，相关设计人员需要让计算机信息技术形成不同的结构层次，要形成相应的规范，提高计算机信息技术的性能，笔者通过学习得知，我国目前在这一方面还存在较大的不足，与发达国家之间的差距较为明显，因此使得计算机信息技术的应用效果降低。同时，在优化处理器系统环节，也需要投入更多的精力，要提升系统的运行能力，提高其运行的效率。 2 计算机信息技术的具体应用 计算机信息技术在许多环节中都有应用，其为各个环节都带来了一定的帮助作用，笔者认为，计算机信息技术较为明显的应用主要表现在以下几个方面： 2.1 计算机信息技术在企业中应用 计算机信息技术为社会企业的发展带来了非常多的帮

信息技术及其应用教案

第二周 第二节信息技术及其应用： 教学内容：信息技术及其应用： 教学目的： 1、了解信息技术的基本涵义及其在生产生活中的广泛应用。 2、体会信息技术在学习、生活中的作用 3、认识提高信息素养的重要性 4、了解计算机病毒的特征以及计算机病毒的防治。 5、引导学生遵守网络上的道德规范以及了解学习信息技术的意义与方法。 6、教育学生养成计算机使用的良好习惯。 教学重点： 1．计算机病毒的几个特征。 2．计算机病毒的防治。 教学难点：计算机使用的良好习惯 教学过程： 一、学生看书： 1、通信技术的应用 2、微电子技术及其应用 3、电子计算机及其应用 科学处理 数据处理 实时控制 计算机辅助设计和辅助教学 办公自动化 人工智能

多媒体应用 网络应用 二、精讲： 一．导入： 同学们一定都生过病，人为什么么会生病，很多情况下是因为感染了病毒。不但人体会感染病毒，电脑也会感染病毒。计算机病毒已经被越来越多的人所知晓，各类媒体对计算机病毒的报道越来越多。同学们一定听说过计算机病毒，计算机病毒会给计算机带来很多危害，下面我们请同学来交流一下你们听说过的病毒以及病毒会给计算机带来一些什么危害。 （请同学交流） 二．新授： （一）信息安全 1、计算机病毒的特征 其实啊，电脑病毒也是一种程序，就像“写字板”“画图”一样，不过“写字板”“画图”可以帮助我们做事情，而电脑病毒只会给我们的电脑搞破坏。 刚刚同学们讲了很多病毒以及它们的危害，下面我们一起来总结一下电脑病毒的特征： (1) 隐蔽性 计算机病毒一般依附在别的程序上,这样就不易被察觉和发现.当病毒事先设定的条件得到满足时,计算机病毒便发作,对计算机系统发起攻击。 (2)传染性 计算机病毒都有很强的自我复制能力，这也是其最本质的特征。它可以随着带有病毒的软盘、光盘、电子邮件等，通过交替使用和网络，迅速传染到别的计算机系统。 (3)破坏性 刚才也有同学讲了很多计算机病毒带来的危害。计算机病毒的破坏方式也是多种多样的。它可能删除数据、修改文件、抢占存储空间。计算机病毒甚至可以使一个大型计算机中心的正常工作中断，或使一个计算机网络处于瘫痪状态，从而造成灾难性的后果，甚至危害到国家经济和安全。

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计 一、教案背景 1，面向学生：□中学2，学科：信息技术 2，课时：1 3，学生课前准备： ①课前预习了解。 ②有条件的同学，上网查找有关课程资源。 二、教学课题 通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料，了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。 通过学生的合作学习，让学生展示自己，体验成功，提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价，提高学生的欣赏和评价能力，同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情，以及团结、协作、相互交流的学习精神。 三、教材分析 教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。 本课内容，主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。 在学生学习活动过程中，需要学生通过小组合作，根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料，来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯，让学生主动地思考、学习。 教学目标： 1、认知目标： ①掌握利用搜索引擎查找有用信息；学会搜集和展示信息； ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力； ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力； ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵，培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣； ②培养学生合作学习的意识和能力，以及团结、协作、相互交流的学习精神； ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用 现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展，并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面，从20年中期到现在，信息技术的发展让人类生活发生重大的变化，电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流，他们的本质都是人类信息器官的延伸，都属于现代信息技术。具体可分为： 1、现代信息处理技术 信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术 计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术 有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术 可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信 息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今，西方社会信息产业的发展仍然领先中国，并且差距还比较大，国外信息化发展有着许多亮点，如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来，现代信息化的发展趋势主要是（1）高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此。（2）综合化。包括业务综合以及网络综合。（3）数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间，模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的，设计非常简单，便于大规模生产，可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大，而数字电路由二进制电路组成，非常便于综合，要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速，各种说法也很多，如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。（4）个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段，可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

信息技术在生活工作中的运用

信息技术对我们生活工作的影响 随着时代的发展与进步，很多新兴技术不断的产生。比如数字化，信息化，智能化等等。其中我们生活工作中运用最为广泛的就是信息化技术。那么什么是信息技术呢。信息技术的简称就是IT它是由它的英文（Information Technology）缩写而成，信息技术并不是单一的某一项技术它是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（Information and Communications Technology,ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。 伴随着信息技术的不断发展，信息技术已经切切实实影响到人们日常生活的方方面面，信息技术超越了前所未有的时空距离，数字化、网络化、智能化生存业已成为人们不可或缺的生活模式和生存方式，许多城市居民几乎可以说无法想象如果没有信息通信技术的生活会 是什么样子。你比如说人们在城镇里乘坐的公交车所用的公交卡，家里面看的数字电视，电话手机等一系列通讯工具，网络，媒体，办公，超市，图书管理等等都需要用到信息技术。如今，通信工具已真正成为百姓日常生活不可或缺的主体。 信息技术在我们的生活中有如此多的应用同样的在我们工作中 在各个企业中也是运用广泛，我们对于电子商务这个词汇应该不陌生。现在基本上各行各业都在发展电子商务。那么开展电子商务肯定会离不开电脑，网络等一系列的信息技术。我们都知道，企业间的沟

通其实和我们人类是一样的，各类单位也离不开沟通。在政府机构、企事业单位云集的城市当中，信息沟通的变迁也让人惊叹。网上办公、网上交易、网上查询等一系列的互联网应用，使电话、宽带成为企业不可缺少的电子商务活动手段。还有更高级一点的，我们经常在电视里面看到的一种会议模式那就是视频会议，视频会议系统的开通，为政府机关和大型企业节约了不菲的差旅费，而且提升了工作效率。特别是在重大事件发生时，各级政府能通过这一手段迅速作出反应、部署。 可以看到信息技术真的是影响到我们的方方面面，我们生活中离不开，企业中离不开，政府中也离不开。或许我们以前没有在意，其实信息技术的运用就在我们身边的方方面面。就以我们手中的手机作为一个例子，随着科技的进步，信息技术的运用，我们的手机已经从早期的语音专家延伸到短信、彩铃、音乐下载、手机报、搜索引擎、游戏、手机定位、手机支付等多元化应用，从耳、嘴和眼等人类器官功能的单一发挥，演变为多器官多功能发挥的同时进行。短信、飞信聊天、炒股、买彩票……新技术为移动办公和休闲娱乐提供了不少便利。 总之，我们的生活工作方方面面离不开信息技术，随着时代的发展，信息技术的普及，我们将会更加离不开信息技术，信息技术同样也会给我们带来更大的便利。 旅管08-1班毕庆龙

量子信息技术发展与应用研究报告

量子信息技术发展与应用研究报告

前言 量子信息技术以微观粒子系统为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输，能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠覆性重大影响。 近年来，以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展，各国纷纷加大投入力度和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃，专利与论文增长较为迅速，重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究和应用探索具备良好的实践基础，加大支持力度，突破瓶颈障碍，聚力加快发展，有望实现与国际先进水平并跑领跑。

一、量子信息技术总体发展态势 (1) （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 (1) （二）各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 (2) （三）量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 (4) （四）量子信息技术创新活跃，论文和专利增长迅速 (6) 二、量子计算领域研究与应用进展 (11) （一）物理平台探索发展迅速，技术路线仍未收敛 (11) （二）“量子优越性”突破里程碑，实用化尚有距离 (12) （三）量子计算云平台成为热点，发展方兴未艾 (14) （四）产业发展格局正在形成、生态链不断壮大 (16) （五）应用探索持续深入，“杀手级应用”或可期待 (19) 三、量子通信领域研究与应用进展 (20) （一）量子通信技术研究和样机研制取得新成果 (20) （二）量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平 (23) （三）量子保密通信应用探索和产业化进一步发展 (25) （四）量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点 (27) （五）量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索 (29) 四、量子测量领域研究与应用进展 (32) （一）量子测量突破经典测量极限，应用领域广泛 (32) （二）自旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用 (36) （三）量子纠缠测量处于前沿研究，实用尚有距离 (37) （四）超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网 (38) （五）量子测量产业初步发展，仍需多方助力合作 (40) 五、量子信息技术发展与应用展望 (42) （一）理论与关键技术待突破，领域发展前景各异 (42) （二）我国具备良好的实践基础，机遇和挑战并存 (45)

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用 陆以勤（华南理工大学电子与信息学院、教授） 本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用，第一个是微电子与光电子，第二个是现代通信技术，第三个是遥感技术，第四是智能技术，第五是高性能计算机与网络，第六是消费类电子技术，第七是信息安全技术。 一、微电子与光电子 在讲这个之前，我想请教一下各位老师，到目前为止，唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家，能不能说出来？不是爱因斯坦，爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖；也不是居里夫人，居里夫人是在化学和物理，不是同一个领域，她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁，他是晶体管的发明人，因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管，1946年他们开展了这个研究，1947年观察到了晶体管，1956年获得诺贝尔奖，1972年因为他和另外两个科学家发明了超导，所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一，得了两次才拿到三分之二，他还必须和另外两个科学家再合作一次，再拿一次，才能拿到整个诺贝尔奖。 我们言归正传，微电子学是什么？它是电子学的分支，它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术，包括我们刚才说的半导体器件，集成电路设计，集成电路的工艺和测试等。在信息社会，我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品，那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下，我刚才谈到巴丁和另外两个科学家，一个是肖克莱，他提出了著名的PN结理论，另外一个科学家叫布拉顿，他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组，经过差不多两年，他们观察到了具有放大作用的晶体管，1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路，还不能满足我们体积小、低功耗的要求，能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了，1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想，1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路，2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年，它的集成度越来越高，我们有一个著名的摩尔定律，摩尔（Gordon Moore）是Intel公司的创始人，他提出这个定律的时候是1965年，那时候他还不是在Intel，而是在仙童半导体公司做实验室主任，他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告，题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年，就是24个月翻一番，到现在摩尔定律还在起作用。 我们前面说的是微电子技术，下面我们就再说一下光电子技术，为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈？光电看起来好像不相干，是两个独立的学科，实际上他们是有密

信息技术的发展方向及其具体应用

信息技术的发展方向及其具体应用 在社会经济发展进程向前推进的过程中，我国人民群众日常生产各种信息技术得到的应用变得更为广泛起来，信息技术的发展及应用直接关系到人类社会的发展速度。在本文中详细对信息技术的发展方向及具体应用进行分析，希望可以在日后相关工作人员对此问题进行分析的过程中，起到一定借鉴性作用。 标签：信息技术；发展方向；具体应用 一.信息技术发展方向及具体应用的研究背景 目前我国社会已经进入到了信息时代当中，每一天都会产生数量众多的信息数据，计算机信息技术逐渐在我国人民群众日常生产生活中得到十分广泛的应用，企业生产、事业单位管理等领域中都会使用到信息技术。以此为基础可以了解到的是，信息技术的发展前景实际上是十分广阔的，也是未来一段时间中世界经济发展过程中涉及到的一项重要内容。计算机信息技术实际应用的过程中，展现出的优势十分明显。在构建起网络的背景之下，信息技术在传输过程中展现出十分明显的优势。信息技术安全衍生出信息开发及设计，在此背景之下出现一个全新的汗液，在本文当中详细分析未来一段时间中计算机信息技术的发展方向集体具体应用，希望可以在日后我国社会各个领域中，都可以将计算机信息技术的作用充分发挥出来，从而也就可以让我国社会经济发展速度得到大幅度提升。 二.信息技术的具体应用 1办公自动化领域中信息技术的应用 在自动化办公领域中，使用到的是视频信息处理技术，这一技术指代的是，对视频格式的文件进行压缩或者解压处理，视频对话技术在视频会议进行的过程中，涉及到的其实就是视频信息压缩及解压处理，为视频会议的顺利开展做出保证。从长远发展的角度上进行分析，其未来发展方向是无线食品信息技术，这也是未来一段时间当中办公自动化的重要发展方向之一，在视频信息处理技术实际应用的过程中，交流沟通频率可以得到大幅度提升，为人们提供一个更为先进的交流沟通平台。在信息技术发展和应用速度不断提升的背景之下，网络信息通讯技术在办公领域中发挥出的作用也越发重要起来。相较于以往一段时间来说，办公模式发生巨大的变化，办公人员在办公的过程当中，一般都是会使用到计算机及网络，因此也将以往办公时间和空间的限制消除掉，只有是有网络和计算机的情况下，就可以在任意时间及地点办公，办公环境自然也就会显得更为灵活一些，企业可以在实际运行的过程中科学合理的应用锥优势，促使办公逐渐向着无线网络化的方向发展。 2交通领域中计算机信息技术的具体应用 现阶段我国实际上处于一个交通行业迅猛发展的事情当中，计算机信息技术

浅谈电子信息技术的应用与发展

浅谈电子信息技术的应用与发展 发表时间：2012-03-09T10:18:14.873Z 来源：《现代教育教学导刊》2012年第1期供稿作者：张蕾[导读] 利用现代电子信息技术来改变我们的生活与学习，改造传统的各个行业，已成为当今社会人们的共识。 衡水科技工程学校（053000）张蕾 随着人类社会的发展，科学技术的进步，电子信息技术不断地渗透到了各个行业和领域，对社会经济的发展，人们生活方式的改变，都发挥着不可估量的作用。因此电子信息技术也是理论界学者探讨的热点。在这空前的技术发展进程中，电子信息技术以其独特的渗透力和亲和力，正在迅速地改变着我们周围的一切。利用现代电子信息技术来改变我们的生活与学习，改造传统的各个行业，已成为当今社会人们的共识。 1 电子信息技术的应用环境 1.1 居民生活信息化。以前，人们接触网络一般是在自己的工作单位，现在，下班后在家中可以在网上冲浪已经是生活“必需品”了。鉴于此种需求，房产开发商已经提出了智能小区建设的规划，为小区住户提供高质量的宽带交互式多媒体信息服务，向用户提供一个实用的网络平台。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正地将居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题廉价、快速地信息化解决。 1.2 教育信息化。当今，有两种力量决定着时代的命运，一是互联网，二是教育。而这两种力量的融合就促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。第一，现代化电子信息技术是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术；第二，教育具有基础性，教育信息化会带动经济信息化和社会信息化；第三，教育人口是接受信息化最快的入口；第四，信息技术在教育领域最容易推广。互联网起源与教育，当年美国西南部四所大学四台计算机的数据交换引发了如今的互联网信息化时代。由此可见，电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。 1.3 日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 汽车工程界专家指出：电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，对四个轮子的操控，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD）。ABS+EBD 可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 2 光电技术的发展 光电技术是现代电子信息技术的的重要组成部分。光电技术包括光电检测技术、光电电子技术、光电显示技术、光电探测与信号处理等等。光电技术涉及光学技术、微电子技术、计算机技术、精密机械等多种学科领域。这样就催生了软性显示器，软性显示器不但画面精细清晰，色彩炫丽明亮，3D显示以假乱真，还具备像传统的纸一样能弯能折的特性，不用时可以折起放进口袋，需要时如纸一般展开就可以使用于各种场合，让人们的生活工作更快捷轻松。在现今全球能源短缺的情况下，节约能源是我们所面临的大问题，LED 作为一种绿色光源产品，不仅节能、环保、多变换，还具有寿命长、高新尖等特点。近几年随着LED 技术更加成熟，其技术已越来越多的用于工业、军事和社会生活等各个方面，比如LED路灯、LED 电视等。随着现代材料设计、先进制备加工技术的发展，在纳米科学研究的基础上发展新一代光电信息新材料，将不断推动光电技术的快步发展，我们将会拥有更加环保与多彩的生活。 3 网络技术的发展 传统的网络主要是指通信网络，例如电话交换网，电报传真网，移动通信网，分组交换公用数据网，数字数据网等，计算机网络指的是互联网。20 世纪50 到70 年代，中容量微波、载波传输体系、自动交换和卫星通信的应用，实现了全球自动电话交换通信网络；20 世纪80 年代中期到现在，实现了数据通信网络、分组交换系统、光传输系统等等，此时是人类历史上网络最快速发展的时期，因特网的发展开创了极大的网络多媒体应用时代，极大地丰富和发展了现在人们的认知模式。“不懂，上百度啊。”等等。现代信息技术的发展不得不提到物联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信。物联网时代，冬天在海口暖暖的海边只要有个念头，立刻就能知道冰天雪地的哈尔滨的即时气温是多少。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，物联网产业关乎绝大多数的产业群，其应用范围几乎覆盖了各个行业。前年上海开幕的中国国际物联网大会指出：物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业。目前物联网已被许多国家列为重点发展的战略性新兴产业。“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。 现代电子与信息技术涉及了信息的产业、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等方面，包括了光电技术，网络技术，集成电路等各个领域。21 世纪是信息的社会，电子信息技术已成为当代最活跃、渗透力最强的科学技术，随着我国科学技术的迅速发展和人民生活水平的不断提高，各种信息技术的应用已经进入千家万户，互联网，数字电视等正成为和将成为现代家庭生活中的不可或缺的重要组成部分。现代电子与信息技术的的发展将更加快速，空间将更为广阔。

信息技术及其应用

一、信息技术的定义 信息技术（Information Technology，简称IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（Information and Communications Technology, ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。 二、信息技术的分类 1. 按表现形态的不同 信息技术可分为硬技术（物化技术）与软技术（非物化技术）。前者指各种信息设备及其功能，如显微镜、电话机、通信卫星、多媒体电脑。后者指有关信息获取与处理的各种知识、方法与技能，如语言文字技术、数据统计分析技术、规划决策技术、计算机软件技术等。 2. 按工作流程中基本环节的不同 信息技术可分为信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术及信息标准化技术。信息获取技术包括信息的搜索、感知、接收、过滤等。如显微镜、望远镜、气象卫星、温度计、钟表、Internet搜索器中的技术等。信息传递技术指跨越空间共享信息的技术，又可分为不同类型。如单向传递与双向传递技术，单通道传递、

多通道传递与广播传递技术。信息存储技术指跨越时间保存信息的技术，如印刷术、照相术、录音术、录像术、缩微术、磁盘术、关盘术等。信息加工技术是对信息进行描述、分类、排序、转换、浓缩、扩充、创新等的技术。信息加工技术的发展已有两次突破：从人脑信息加工到使用机械设备（如算盘，标尺等）进行信息加工，再发展为使用电子计算机与网络进行信息加工。信息标准化技术是指使信息的获取、传递、存储，加工各环节有机衔接，与提高信息交换共享能力的技术。如信息管理标准、字符编码标准、语言文字的规范化等。 3. 按使用的信息设备不同 信息技术可分为电话技术、电报技术、广播技术、电视技术、复印技术、缩微技术、卫星技术、计算机技术、网络技术等。也有人从信息的传播模式分，将信息技术分为传者信息处理技术、信息通道技术、受者信息处理技术、信息抗干扰技术等。 4.按技术的功能层次不同 可将信息技术体系分为基础层次的信息技术（如新材料技术、新能源技术），支撑层次的信息技术（如机械技术、电子技术、激光技术、生物技术、空间技术等），主体层次的信息技术（如感测技术、通信技术、计算机技术、控制技术），应用层次的信息技术（如文化教育、商业贸易、工农业生产、社会管理中用以提高效率和效益的各种自动