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信息论发展史和展望 蒲鹤升

信息论发展史和展望 蒲鹤升
信息论发展史和展望 蒲鹤升

信息论发展史和展望

蒲鹤升(020150802)

一、信息论定义

信息论,顾名思义是一门研究信息的处理和传输的科学;即用概率论与数理统

计方法来探究信息的度量、传递和变换规律的一门学科。它主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法,信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域,这两个方面又由信息传输理论、信源-信道隔离定理相互联系。信息是系统传输和处理的对象,它载荷于语言、文字、图像、数据等之中。这就是现代信息论的出发点。

二、狭义与广义

狭义的信息论是应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学,它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规体,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可能性的一门通讯理论。狭义信息论是申农氏于1948年创立的,其主要内容就是研究信源、信宿、传递及编码问题,因此它主要应用于通讯工作。后来信息论发展很快,将申农氏信息论的观点做为研究一切问题的理论,即广义信息论。信息论是建立在信息基础上的理论,所谓信息,即人类凭借感觉器官感知的周围一切变化,都可称作信息。

三、相关人物贡献

20世纪通信技术的发展推动了信息理论的研究. 美国科学家H.Nyquist 于1924年解释了信号带宽和信息速率之间的关系

美国科学家L.V.R.Hartley 于1928年开始研究通信系统传输信息的能力,给出了信息的度量方法

美国科学家C.E.Shannon 于1948年发表的著名论文《通信的数学理论》

A Mathematical Theory of Communication奠定了信息论的理论基础

四、各发展阶段

第一阶段:1948年贝尔研究所的香农在题为《通讯的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的论述,创立了信息论.

第二阶段:20世纪50年代,信息论向各门学科发起冲击;60年代信息论进入一个消化、理解的时期,在已有的基础上进行重大建设的时期.研究重点是信息和信源编码问题.

第三阶段:到70年代,由于数字计算机的广泛应用,通讯系统的能力也有很大提高,如何更有效地利用和处理信息,成为日益迫切的问题.人们越来越认识到信息的重要性,认识到信息可以作为与材料和能源一样的资源而加以充分利用和共享.信息的概念和方法已广泛渗透到各个科学领域,它迫切要求突破申农信息论的狭隘范围,以便使它能成为人类各种活动中所碰到的信息问题的基础理论,从而推动其他许多新兴学科进一步发展.

详细进程:

1921年美国奈奎斯特和德国的开夫曼尔证实了卡松的理论。

1928年,哈特莱发表了《信息传输》,首先提出了消息是代码、符号、序列,而不是内容本身,这就排除了主观的成分,实现了概念上的突破。他还第一次提出了信息量的概念,并企图用数字公式加以描述,为信息的传递找到了理论根据,对于信

息论的创立起到促进作用。1938年美国人莫尔斯发明了高效率编码电报法,人类终于找到了比较先进的递讯工具。

1940年二次大战中,由于通讯在军事上的重要意义,美国人申农开始从事信息论的研究。1945年波特发表了《声音的可视图形》。

1947年他又与柯普等人着《可视语言》,为此信息论的创立条件日臻成熟。

1948年申农发表《通讯的数学理论》。从而宣告信息论的创立。申农信息论的主要内容是研究信源、信宿、信道及编码问题。战后,由于通讯事业的需要和电子技术的飞速发展,促进了信息论的进一步发展,许多国家的学者对此进行了大量的研究工作,并卓有成就。由于信息论的成就,给许多学科带来了希望之光,人们试图应用信息的基本理论解决诸如组织化、语义化、听觉、神经学、生理学、心理学中一些难以解决的问题。

1950年在英国伦敦召开了信息论会议,收到论文20多篇,其中有6篇是关于信息论在心理学和神经生理学的应用。

1951年美国无线电工程学会承认了信息论这门新学科,建立了信息论学组。

1955年在伦敦举行的第三届信息论会议上,已涉及到解剖学、动物保健学、神经生理学、神经精神学、心理学。1956年申农氏对信息论的发展前途说:“对于像心理学、经济学等一些领域,信息论的许多概念会有用的。”

50年代英国人E·C切尔利还对信息做了历史性的考察,发表了《信息理论史》和《人类递讯》二文。50年代是信息论向各门科学冲击的时期,法国旅美物理学家L.布里渊把信息学推广到物理学领域,他发表的《生命-热力学和控制论》认为:“为了能把类似的概念可靠地应用于有关生命和智力的基本问题上,除了旧的古典的物理熵概念外,还需要一些大胆

的新的推广和概括。”

1956年他又出版了《科学与信息论》,力图把信息与具体物理过程联系起来,把信息熵与热力学熵直接联系起来,并提出“信息的负熵原理”,认为信息与负熵等价。

1979年卡克根据这一原理对人肾化学自稳态功能的效率进行探讨,得出了较

切实际的数值。

60年代是在信息论已有的基础上,进行重大建设时期,研究的重点是信息和信源编码问题,这一时期把信息论推广应用于生物学,神经生理方面的是美国的艾什比,他指出“信息论在本质上是组合论的一个分支,它的本质基本上是一种数数”。60年代人们把信息分成狭义信息论、一般信息论和广义信息论三种。

70年代由于数字计算机的广泛应用,通讯系统的能力也有很大提高,如何更有效地利用和处理信息,成为日益迫切的问题,人们越来越认识到信息的重要性。信息的概念和方法已广泛渗透到各个科学领域,它迫切要求突破申农信息论的狭隘范围,以便推动许多新兴学科的进一步发展。70年代在信息传输方面取得了新进展,出现了几类新信况下的信源和信道编码定理。伯格写了一本相当完整的专论信源和编码的书。在语义问题和有效性方面, 1971年高艾斯等提出“有效信息概念”。

1978年经复尔马等人的修正可加性基础上,推广为非可加性的“广义有效信息”。还有卡尔纳普等提出的“语义信息”、哥廷格尔的“无概率信息”、杰马里的“相对信息”等等。

1965年查德提出模糊数学后,有人在模糊集合论基础上建立起“熵”和信息

的概念,进一步试图建立“模糊信息论”,还有人根据计算机中的信息问题,设想建立“算法信息论”。在自然科学和哲学界,有人把信息作为基本的参量来研究,他们认为形式、结构,关系及类似的东西,比物质和能量更为基本些,而这些差异结构和关系正是用信息来表征的。

五、未来展望

近十年来的进展,已远远突破了申农信息论的范围,正如意大剥学者朗高在1975年发表的《信息论、新方向和未解决的问题》一文中指出的那样:“曾被申农在他的贡献中所审慎排除的东西,现在又被包含了进来”。目前人们已将信息论广泛应用于物理、化学、生物学、心理学、管理学等学科,一门研究信息的科学正在形成。

计算机系统结构发展历程及未来展望

计算机系统结构发展历程及未来展望 一、计算机体系结构 什么是体系结构 经典的关于“计算机体系结构(computer Architecture)”的定义是1964年C.M.Amdahl在介绍IBM360系统时提出的,其具体描述为“计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性” 。 按照计算机系统的多级层次结构,不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。一般来说,低级机器的属性对于高层机器程序员基本是透明的,通常所说的计算机体系结构主要指机器语言级机器的系统结构。计算机体系结构就是适当地组织在一起的一系列系统元素的集合,这些系统元素互相配合、相互协作,通过对信息的处理而完成预先定义的目标。通常包含的系统元素有:计算机软件、计算机硬件、人员、数据库、文档和过程。其中,软件是程序、数据库和相关文档的集合,用于实现所需要的逻辑方法、过程或控制;硬件是提供计算能力的电子设备和提供外部世界功能的电子机械设备(例如传感器、马达、水泵等);人员是硬件和软件的用户和操作者;数据库是通过软件访问的大型的、有组织的信息集合;文档是描述系统使用方法的手册、表格、图形及其他描述性信息;过程是一系列步骤,它们定义了每个系统元素的特定使用方法或系统驻留的过程性语境。 体系结构原理 计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题,它和计算机组成、计算机实现是不同的概念。一种体系结构可能有多种组成,一种组成也可能有多种物理实现。 计算机系统结构的逻辑实现,包括机器内部数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。其目标是合理地把各种部件、设备组成计算机,以实现特定的系统结构,同时满足所希望达到的性能价格比。一般而言,计算机组成研究的范围包括:确定数据通路的宽度、确定各种操作对功能部件的共享程度、确定专用的功能部件、确定功能部件的并行度、设计缓冲和排队策略、设计控制机构和确定采用何种可靠技术等。计算机组成的物理实现。包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,器件、模块、插件、底板的划分与连接,专用器件的设计,信号传输技术,电源、冷却及装配等技术以及相关的制造工艺和技术。 主要研究内容 1·机内数据表示:硬件能直接辨识和操作的数据类型和格式 2·寻址方式:最小可寻址单位、寻址方式的种类、地址运算 3·寄存器组织:操作寄存器、变址寄存器、控制寄存器及专用寄存器的定义、数量和使用规则 4·指令系统:机器指令的操作类型、格式、指令间排序和控制机构 5·存储系统:最小编址单位、编址方式、主存容量、最大可编址空间 6·中断机构:中断类型、中断级别,以及中断响应方式等

信息论基础论文

信息论基础发展史 信息论(information theory)是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。是专门研究信息的有效处理和可靠传输的一般规律的科学,是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。 信息论从诞生到今天,已有五十多年历史,是在20世纪40年代后期从长期通讯实践中总结出来的,现已成为一门独立的理论科学,回顾它的发展历史,我们可以知道理论是如何从实践中经过抽象、概括、提高而逐步形成的。它是在长期的通信工程实践和理论研究的基础上发展起来的。 通信系统是人类社会的神经系统,即使在原始社会也存在着最简单的通信工具和通信系统,这方面的社会实践是悠久漫长的。电的通信系统(电信系统)已有100多年的历史了。在一百余年的发展过程中,一个很有意义的历史事实是:当物理学中的电磁理论以及后来的电子学理论一旦有某些进展,很快就会促进电信系统的创造发明或改进。 当法拉第(M.Faraday)于1820年--1830年期间发现电磁感应的基本规律后,不久莫尔斯(F.B.Morse)就建立起电报系统(1832—1835)。1876年,贝尔(A.G.BELL)又发明了电话系统。1864年麦克斯韦(Maxell)预言了电磁波的存在,1888年赫兹(H.Hertz)用实验证明了这一预言。接着1895年英国的马可尼(G.Marconi)和俄国的波波夫(A.C.ΠoΠoB)就发明了无线电通信。本世纪初(1907年),根据电子运动的规律,福雷斯特(1,Forest)发明了能把电磁波

中国家用音响发展史

中国家用音响发展史 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

家用音响发展简要历程 1、第一阶段:广播-只能被动收听音乐 上世纪70年代,基本上在城市普及了广播。普通消费者第一次在自己的家中欣赏音乐带来的乐趣。广播除了宣传国家政策之外,还播放许多样板戏、评书、相声、戏曲等,这就是大家所能接触到的音响的最初形态。这些“音响”给普通民众的艰难生活带来不少的乐趣,让音乐进入到普通人家,让大家在学习知识之余,也丰富了业余生活。许多家庭非常珍视家中的这个宝贝。他们第一次对从匣子里发出的声音非常地好奇,即使这样收听是被动的,无法选择的,但它确是那个年代人们音乐生活的唯一伴侣。 2、第二阶段:收录音机,电唱机-可以选择喜欢的音乐来播放,但是音质和效果不够理想 80、90年代收录音机走入百姓家庭。成为家庭里的主要音响设备。成为大众消费。记得那时经济条件好的家庭可以拥有一台台式录音机。从那个盒子里人们第一次听到了港台歌曲,知道了什么叫流行音乐,什么叫校园歌曲,什么是美国乡村音乐,什么是摇滚乐、爵士乐…..当时的年轻人很痴迷,跟着录音机学习流行歌曲。从此枯燥的生活因为有了音乐的陪伴而变得轻松、愉快了。不管什么风格,什么形式的音乐都能感染人们,每每听到震撼的旋律时,都会触动人们的神经,或开心,或激

动,或悲伤。音乐在孤独寂寞时陪伴您,在伤心难过时安慰您。音乐是人们一生离不开的伴侣。 就是从那个时候开始,大家开始有了自己的选择,对产品的外观,音质有了更多的需求。产品也初步走向了市场化运做,市场经济的出现,使产品逐渐多样化,普通消费者有了更多的选择。但是随着生活水平的提高,人们开始向往拥有更专业的音质效果,已经不在满足于可以听的水平,还要听出音质效果,听出感觉。 3、第三个阶段:更为专业的音响产品-音质和外观都有了很大的提高,但只能一个区域来欣赏 从90年代中开始,专业的音响开始出现,国内的市场技术也有了更迅速的发展。当时流行的是家用组合音响。融合了收音机、录音机、CD机、电唱机的功能于一身。在音质上突出了立体声,HIFI音质。有了更为专业的音箱来配合。 4、第四阶段:家庭影院--在音质上追求环绕立体声,震撼的效果。但只能是一个区域来欣赏 从90年代末期,家庭影院的出现,使得家用音响的质量有了飞跃式的发展。现在大多数家庭都配有家庭影院,它把电影院的构思运用到大众消费者的家庭中,让消费者在家里就可以享受电影院里面的劲爆和快感。

第一章免疫学发展简史及其展望

第一章 免疫学发展简史及其展望 第一节 免疫学简介 本节为浅近简介免疫学的最基本内含,免疫系统的功能及其功能产生过程的特点,这些内容将在以后的各章中会逐步介绍。 一、免疫系统的基本功能 机体是多种器官系统组成,各自执行专职功能,如呼吸系统主要执行气体交换,呼出CO2,吸入O2,供新陈代谢需要;免疫系统则执行免疫功能,保卫机体免受生物体的侵害。为使医学生在学习免疫学课程之始,即对免疫学有初步印象,本章将简介免疫学基本概念,并从免疫学发展过程理解这些概念的形成,开拓、发展及取得的成就,从而成为一门生命科学前沿的一门医学免疫学科。 免疫(immunity)即通常所指免除疫病(传染病)及抵抗多种疾病的发生。这种通俗认识在科学上的含意则包括:免疫由机体内的免疫系统执行,免疫系统具有:(1)免疫防御功能:防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及有害的生物性分子;(2)免疫监视功能(immunological surveillance),监督机体内环境出现的突变细胞及早期肿瘤,并予以清除;(3)免疫耐受:免疫系统对自身组织细胞表达的抗原(解释见后)不产生免疫应答,不导致自身免疫病,反之,对外来病原体及有害生物分子表达的抗原,则产生免疫应答,予以清除,从这层功能上说,免疫系统具有“区分自我及非我”功能;(4)调节功能:免疫系统参与机体整体功能的调节,与神经系统及内分泌系统连接,构成神经-内分泌-免疫网络调节系统,不仅调节机体的整体功能,亦调节免疫系统本身的功能。 二、免疫应答的特点 免疫系统是由免疫器官(胸腺、骨髓、脾、淋巴结等)、免疫组织(黏膜相关淋巴组织)、免疫细胞(吞噬细胞、自然杀伤细胞、T及B淋巴细胞)及免疫分子(细胞表面分子、抗体细胞因子、补体等等)组成。体内的免疫细胞通常处于静止状态,细胞必须被活化,经免疫应答过程,产生免疫效应细胞,释放免疫效应分子,才能执行免疫功能。免疫细胞分为两类:(1)固有免疫应答细胞,如单核-巨噬细胞,自然杀伤细胞,多形核中性粒细胞等等,这类细胞经其表面表达的受体,能识别一种分子,这种分子表达于多种病原体表面,如单核-巨噬细胞表面的Toll样受体(Toll-like receptor 4, TLR4)能识别脂多糖(LPS),它表达于多种Gram-肠道杆菌表面,经受体-配基作用,固有免疫细胞被活化,迅速执行免疫效应,吞噬杀伤病原体,并释放细胞因子,如干扰素(IFN),抑制病毒复制,这类细胞在病原体入侵早期,即发挥免疫防御作用,称固有免疫(innate immunity)。固有免疫应答不经历克隆扩增,不产生免疫记忆。(2)适应性免疫应答细胞:即淋巴细胞,包括T细胞及B细胞,这类细胞是克隆分布的,每一克隆的细胞,表达一种识别抗原受体,特异识别天然大分子中的具有特殊结构的小分子(如蛋白中的多肽、糖中的寡糖、类脂中的脂酸、核酸中的核苷酸片段)。这些能被T或B细胞受体特异识别的小分子,我们称之为抗原(antigen, Ag)。T 细胞识别的主要是蛋白中的多肽,但T细胞不能直接识别游离的多肽,它们必须与主要组织相容性复合体(MHC)编码分子组成抗原肽-MHC分子复合物,表达于抗原提呈细胞表面,才能与T细胞受体结合,使相应克隆的T细胞开始活化。但要使T细胞充分活化,尚须抗原提

信息的内涵与信息论发展简史

信息的内涵与信息论发展简史学院:数学与统计学院专业:信息与计算科学学生:卢富毓学号:20101910072 内容摘要:信息论经过六十多年的发展,现在已经成为现代信息科学的一个重要组成部分,信息论是现代通信和信息技术的理论基础。本文详细从来阐述信息论的内涵以及发展史。 信息是什么?什么叫信息论? 信息泛指人类社会传播的一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物,得以认识和改造世界。在一切通讯和控制系统中,信息是一种普遍联系的形式。1948年,数学家香农在题为“通讯的数学理论”的论文中指出:“信息是用来消除随机不定性的东西”。美国数学家、控制论的奠基人诺伯特·维纳在他的《控制论——动物和机器中的通讯与控制问题》中认为,信息是“我们在适应外部世界,控制外部世界的过程中同外部世界交换的内容的名称”。英国学者阿希贝认为,信息的本性在于事物本身具有变异度。 由此可见在不同的领域,有着对信息的不同定义。 而如今比较首肯的是数学家香农给出的解释——信息是用来消除随机不定性的东西。 信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。 1948~1949年,香农(Shannon)在《贝尔系统技术杂志》上发表了论文《通信的数学理论》以及《噪声下的通信》。在这两篇论文中,他经典地阐明了通信的基本问题,提出了通信系统的模型,给出了信息量的数学表达式,解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等有关精确地传送通信符号的基本技术问题,并且开始创造性的定义了“信息”。这两篇论文成了现在信息论的奠基著作。而香农也一鸣惊人,成了这门新兴学科的奠基人。香农也因此被称为是“信息论之父”。 信息有什么内涵? 信息是现代社会的一种非常重要的资源,信息社会中的信息就像农业社会的土地,工业社会的资金和技术一样,将会成为人们竞相争夺的对象,从某种意义上来说,信息就是现代社会最重要的财富,谁掌握了信息,谁就掌握了未来。 信息的内涵是什么呢? 不同人对信息有着不同的理解。有人认为信息就是消息,传递信息就是传递消息。这种定义有一定道理,但不太准确。信息和消息是有区别的,一般来说,

中国音响行业的发展现状与趋势分析(2016版)

中国音响行业的发展现状与趋势分析(2016版) 2016/5/25 14:16:53 来源:爱建证券 一、中国电子音响行业的发展现状 近年来,我国经济发展速度较快,居民可支配收入大幅度增长,在解决了基本生活需要之后开始转向娱乐产品的购买,其中,音响设备是人们娱乐首选产品之一。音响设备作为家庭影院和电脑的配套产品,在家庭影院快速发展和电脑逐渐普及的带动下显示强劲的发展动力。 根据中国电子音响行业协会统计,自 1999 年开始,中国主要电子音响产品产值以平均每年超过 30%的速度增长。但是,受到用工成本增加、原材料价格上涨、人民币汇率波动等因素综合影响,行业产值增速从2006 年开始放缓,在2008年达到行业低谷后,行业逐渐整体开始复苏。由于国际市场的复苏和中国居民收入增长较快、网络零售保持旺盛,国内国际市场均取得了良好的发展。至2015年,中国电子音响行业的产值超过了2800亿元,行业进入了稳定增长期。2008年至2015年中国主要电子音响产品产值情况如下: 数据来源:《中国电子音响行业发展白皮书》(2016年) 全球电子音响行业的市场情况直接影响中国电子音响行业的出口。受全球电子音响行业低速增长的影响,中国电子音响出口额出现了一定的波动。随着国际电子音响市场企稳回升,

中国电子音响出口额才恢复增长。2015年中国主要电子音响产品出口总额首次突破300亿美元关口,达301.1亿美元,同比增长0.9%。进口总额为60.1亿美元,同比下降11.7%;贸易顺差241亿美元。2008年至2015年中国主要电子音响产品出口情况如下: 数据来源:《中国电子音响行业发展白皮书》(2016年) 《2016-2022年中国电子音响行业市场供需预测及投资战略研究报告》 二、中国电子音响行业发展趋势分析 1、行业逐渐复苏,市场前景 自20世纪末开始,我国主要电子音响产品产值以平均每年超过30%的增速上升。但是,受企业产能过剩、用工成本增加、原材料价格上涨、人民币升值等因素综合影响,我国主要电子音响产品产值增速从2006年开始放缓。在企业还未完全消化上述不良因素时,2008年开始国际金融危机、欧债危机又席卷全球,产品出口面临严峻形势。2010年行业虽然实现恢复性增长,产值恢复到危机前水平,但随着国际市场经济复苏的低迷,行业总体处于低速调整期。近几年来,由于国际市场的复苏和我国居民收入增长较快、网络零售保持旺盛,国内国际市场均取得了良好的发展,行业消费热点如通讯器材的配套音箱、耳机等产品继续保持热度,行业复苏态势明显。 2、消费热点是市场新的发展动力 随着个人便携式电子产品的持续热销,消费者对于声音要求的逐渐提高,好声音、好歌曲等节目的热播等因素,共同推动了消费者对音箱、耳机的旺盛需求。

关于“探索计算机发展历程”的研究报告

探索计算机发展历程 指导教师: 研究小组成员:茂名市第一中学高一(16)班廖拾漫谢煜明 ㈠研究背景及目的 今天,随着计算机技术的高速发展,电脑和网络正在以惊人的速度融入人类社会的各个角落。计算机网络时代到来,宣告了一场新的科技革命的到来。而相关产业的进步与发展,如生物技术和电子技术等,都与计算机的发展息息相关。一些新材料、新能源的开发和利用技术也都将在这一过程中获得巨大发展。为了了解计算机技术的发展使现代社会产生巨大变革的原因,以及计算机技术发展的未来,2010年2月1日,我们成立了一个研究小组,对计算机的基本分类、雏形、计算机发展史上的重要人物、计算机发展各个阶段和未来发展趋势进行了探索。 ㈡研究过程及方法。 我们成立的研究小组利用一个星期的时间,查阅了《电脑爱好者》、《电脑报》、《电脑应用文摘》等文献资料及通过互联网,收集到计算机发展的相关资料,了解计算机发展的历程。 ㈢研究成果 1.计算机的基本分类 (1)按照性能指标分类 ①巨型机:高速度、大容量 ②大型机:速度快、应用于军事技术科研领域 ③小型机:结构简单、造价低、性能价格比突出 ④微型机:体积小、重量轻、价格低

(2)按照用途分类 ①专用机:针对性强、特定服务、专门设计 ②通用机:科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题 (3)按照原理分类 ①数字机:速度快、精度高、自动化、通用性强 ②模拟机:用模拟量作为运算量,速度快、精度差 ③混合机:集中前两者优点、避免其缺点,处于发展阶段 2.早期计算机 1642年,法国人布莱士?帕斯卡(1623-1662)发明了自动进位加法器,称为Pascalene。1694年,德国数学家Gottfried Wilhemvon Leibniz(1646-1716)改进了Pascaline,使之可以计算乘法。后来,法国人Charles Xavier Thomas de Colmar发明了可以进行四则运算的计算器。这可以说是现代计算机的雏形。 3.现代计算机发展主要历程 1)计算机发展史上的重要人物 现代计算机的真正起源来自英国数学教授Charles Babbage。Babbage发现通常的计算设备中有许多错误,在剑桥学习时,他认为可以利用蒸汽机进行运算。起先他设计差分机用于计算导航表,后来,他发现差分机只是专门用途的机器,于是放弃了原来的研究,开始设计包含现代计算机基本组成部分的分析机——Analytical Engine。 Babbage的蒸汽动力计算机虽然最终没有完成,以今天的标准看也是非常原始的,然而,它勾画出现代通用计算机的基本功能部分,在概念上是一个突破。 在接下来的若干年中,许多工程师在另一些方面取得了重要的进

计算机的发展历史与未来展望

电子信息工程1班201207020122 杨若雯

计算机的发展历史与未来展望 杨若雯 电子信息工程1班 201207020122 摘要:无处不在、无所不能的电脑,已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间,电脑却彻底改变了我们的生活。回顾电脑发展的历史,并依此上溯它的起源,真令人惊叹沧海桑田的巨变;历数电脑史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事,将给后人留下了长久的思索和启迪。 关键词:机械、电子、晶体管、集成电路计算机、第五代计算机 引言:计算的历史十分悠久,可以追溯到原始人用手指计算、石头计算或绳结计算,当文化越来越复杂、社会越来越进步,计算工具也在相应变化,现代计算机的出现就源于这种需求。而计算机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。如果说,蒸汽机的发明导致了工业革命,使人类进入了工业社会,那么计算机的发明则导致了信息革命,使人类社会进入了信息社会。 世界上第一台电子计算机于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学,名叫ENIAC。60余年来,计算机及计算机科学与技术发展之迅猛是当初发明者所始料未及的,如今,“计算”已经无所不在,计算机及计算机技术已经深入生产、生活各个方面。而再从头回顾,我们会惊喜而又毫无意外地发现,其实这一切,都是人类文明史的必然产物,是长期的客观需求和技术准备的结果,那些令人惊艳的天才们与无数的专家们用毕生的精力创造了今天的一切——那么庞大迅捷的联系网与媒介,而我们这些站在巨人肩膀上的人,所要做的,就是在计算机的未来历史上,添上浓墨重彩的一笔。 计算机的史前时代 计算机的史前史至少可以追溯到我们祖先用手指或者石头绳结帮助计数的远古时代。数学的萌芽让公元前四五千年的苏美尔人开始了“数字化生存”的初次尝试,他们在发明楔形文字的同时,也在泥板上刻下了人类最早的数字符号。 随后,计算工具开始了快速的演变。中国古代的筹算发展成了算盘,这是人类经过加工制造出来的第一种计算工具,是我国古代发明创造的重要成就之一。而西方自17世纪初起,也开始出现了计算尺,至1957年,卡西欧公司制作了世界上第一台商用小型电子计算器。 机械式计算机 在电子计算机出现之前,从17世纪至19世纪长达两百多年的时间里,一批杰出的科学家相继进行了“机械计算机”的研究,这些计算机虽然构造简单、性能不够好,但其工作原理与现代计算机极为相似,为现代计算机的产生奠定了基础。 世界上第一台机械计算机的荣誉应归功于德国图宾根大学的教授威廉·契克卡德,他的发明早于1642年法国数学家、物理学家和思想家布莱斯·帕斯卡的加法机。1674年,德国伟大的数学家、因独立发明微积分而与牛顿齐名的戈特弗里德·莱布尼茨发明了乘法机。1805年,法国一位机械大师约瑟夫·杰卡德完成了法国纺织机械师贝斯莱·布乔关于“穿孔纸带”的构想,设计制造了“自动提花编织机”,这意味着程序控制思想的萌芽。1822年,被誉为“现代计算机的奠基人”的英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇从杰卡德的“自动提花编织机”上获得灵感,制成了差分机,并提出了“分析机”的构想,为现代计算机的诞生奠定了理论基础。1873年,美国人弗兰克·鲍德温制造出手摇式计算机,这在电子计算器发明之前是办公室和家庭主要的计算装置。 从机械到电子的进程 机械式计算机采用的都是机械零件,利用机械转动原理工作,而在社会的发展中,电气控制技术逐渐取代了纯机械装置,这代表了计算机发展史上的一次重大飞跃,也标志着由机械计算机时代向电子计算机时代迈进。 1888年,美国统计专家赫尔曼·霍列瑞斯博士首次使用了穿孔卡技术的数据处理机器,

扬声器知识和发展史

扬声器知识和发展史 目录·扬声器简介 ·扬声器外形特征 ·扬声器解析 ·扬声器参数 ·扬声器材质 ·扬声器引脚极性识别方法 ·扬声器故障处理方法 ·扬声器发展史 英文名称:Loudspeakers 扬声器简介 扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的电声换能器件,在出声的电子电路中都能见到它。扬声器在电子元器件中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的器件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁、压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。按换能机理和结构分动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直辐和环境声等。 扬声器分为内置扬声器和外置扬声器,而外置扬声器即一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭,这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。 扬声器外形特征 (1)扬声器有两个接线柱(两根引线),当单只扬声器使用时两根引脚不分正负极性,多只扬声器同时使用时两个引脚有极性之分。 (2)扬声器有一个纸盆,它的颜色通常为黑色,也有白色。 (3)扬声器的外形有圆形和椭圆形两大类。 (4)扬声器纸盆背面是磁铁,外磁式扬声器用金属螺丝刀去接触磁铁时会感觉到磁性的存在;内磁式扬声器中没有这种感觉,但是外壳内部确有磁铁。 (5)扬声器装在机器面板上或音箱内。 扬声器解析 扬声器是一种把电能转变为声信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。 (一)扬声器的种类 扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种,后两种多用于农村有线广播网中;按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。 (1)低频扬声器 对于各种不同的音箱,对低频扬声器的品质因素——Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0

计算机的发展历程及趋势

计算机的发展历程与趋势 注: 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科,维基百科,网上相关图片,希望赵老师可以认真批阅, 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机的发展历程 我 们现在的社会越来越离不开电脑,各种社会人员,总是 时不时的打开电脑。在我们感受计算机带给我们的方便时候,我们也更要了解计算机的历程,下面就一一地介绍我们的先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化的时代。 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC的庞然大物,从此便开启了计算机时代的大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。一直以为,人们都以计算机物理器件的变革作为标志,故而把计算机的发展分为四代。

1.第一代(1946—1958年);电子管计算机时代 第一代计算机的内部元件使用的是电子管。世界上第一台电子数字积分式计算机--埃尼克(ENIAC)在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。 ENIAC犹如一个庞然大物,它 重达30吨,占地170平方米, 内装18000个电子管, 但其运算速度比当时最好的机电 式计算机快1000倍。1949年,第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行,NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点

的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。 2.第二代(1959—1964年):晶体管计算机时代

对当前计算机发展的感想和展望

对当前计算机发展的感想和展望 自1946年第一台电子数字式查分机问世以来,计算机时代以迅猛的威势引领着时代的步伐。计算机,从体积当初占据好几间房间的庞然大物,经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代,逐步成为人们日常生活中必不可少的工具和重要内容。如今的计算机科学也方兴未艾,虽然近几年有所放缓,但它依然以积极的态势发展着。 计算机,如今俗称电脑,是一种能够按照事先设定的程序进行数据处理的现代化智能设备。在数代计算机科学家的改进下,它成为辅助人类生活的有效公具。计算机的应用主要在以下几个方面: 1.科学运算。这是计算机最基本的功能。 2.信息的处理。这里不仅包括了信息的收集和整理,还包含数据的分析和预测。 3.交流革命的有效平台。互联网的出现,使得计算机成为人们在虚拟信息世界的必须途径(包含手机网络)。其中,网络平台的构建和发展,使得人们之间的交流愈发紧密,信息的传播可以跨越时间和空间的阻碍,整个地球变成一块发热的集成电路板。所有人都被互联网或紧或松地联系在一起,我们的交流更加便利。 4.人工智能。作为计算机科学的一个分支,它主攻模拟、延伸和扩展人的智能,得到了社会的广泛关注。人们普遍会将其与机器人联系起来,而我更偏向于另外的观点,即人工智能是以人脑智能为模板的追求生活实用性的思维科学。在不久的将来,这种科学将运用于各种情况下的预先处理和决策,以及结果分析、任务执行。 5.其他辅助功能。数字化的时代已经来临,当我们的大多数行为可以具体量化的时候,计算机可以记录检测此类内容,在相应程序的指导下完成基本的辅助工作,如调控温差、光照,为我们开门关门,煮饭洗衣等等。 由此可见,计算机在我们生活中几乎无所不在,无所不能。但是,计算机以及它背后互联网的发展,或多或少都给我们带来了问题。 一是数据的大规模应用过程中造成的隐私泄露和信息安全问题。举例来说,随着电子商务的发展,我们的财产安全会在网络交易和非网络交易的各种场合受到考验。越来越多的黑客和不良企业试图发动各种攻击,实行形形色色的欺诈来牟取利益。同时,消费者一旦受到损失,就很难通过完备的法律途径追回钱财。尤其在我国,由于相关法律不完善,受害者难以有效地讨回自己名誉、财产及人身安全方面的损失。 二是在阅读思维方式方面造成的负面影响。就阅读而言,网络信息大多零碎化、片段化,不具有普通阅读的完备性。由于数量过于庞大,阅读内容的有效性和持久性实在让人怀疑。就思维方式而言,传统思维是线式的,即从一个想法过度到另一个想法。而互联网上的思维习惯是点式的。当我们点开一个网页,输入信息,将会有成千上万的相关或不相干内容出现在眼前,让人很快失去清晰的目标。思维从一个点到一个面,很快漂移,极易偏离原地。 三是虚拟世界对人们认知的影响。虚拟世界创造的与现实相违背的生活方式,吸引了很多人,尤其是在现实中不太顺心的人。这部分人中的少数人可能会对网络成瘾,失去对现实生活的热情。更有甚者,完全颠倒了虚拟和真实,在网络上完全不能自拔。 然而,反过来说,计算机的发展对人类的信息,阅读和认知都有积极的影响。正是因为我们的数据得到更好的管理,我们的阅读更加大众化,我们在网上就能看到各种需要的内容。于此同时,我们对世界的认知有了更加丰富的内容。总而言之,当今的计算机发展是非常有利的。 而关于计算机未来的走向,网上也是众说纷纭。普遍认为,计算机将向巨型化、微型化、智能化、泛功能化发展。巨型化,是指计算机的运算能力将大大提高。微型化,是指计算机在体积上还可以进一步缩减,同时可以将计算完全融入生活,在各个层次的计算将被主动完成。

信息论之父—香农范文

信息论之父—香农 20世纪中叶,信息论、控制论、系统论等标新立异的新理论相继问世,有力地“晃动”着传统的科学框架。克劳德·香农是一位美国数学工程师,作为信息论的创始人,人们认为他是20世纪最伟大的科学家之一。他在通信技术与工程方面的创造性工作,为计算机与远程通信奠定了坚实的理论基础。人们尊崇香农为信息论及数字通信时代的奠基之父。确实,他对人类的贡献超过了一般的诺贝尔获奖者。回顾20世纪的信息革命风暴,经他阐明的信息概念、连同“比特”这个单位已经深入人心,成为今天日常生活都离不开的词汇。 家庭背景 克劳德·香农(Claude Elwood Shannon,1916-2001)1916年4月30日诞生于美国密西根州的Petoskey。在Gaylord小镇长大,当时镇里只有三千居民。父亲是该镇的法官,他们父子的姓名完全相同,都是Claude Elwood Shannon。母亲是镇里的中学校长,姓名是Mabel Wolf Shannon。他生长在一个有良好教育的环境,不过父母给他的科学影响好像还不如祖父的影响大。香农的祖父是一位农场主兼发明家,发明过洗衣机和许多农业机械,这对香农的影响比较直接。此外,香农的家庭与大发明家爱迪生(Thomas Alva Edison,1847-1931)还有远亲关系。 香农的大部分时间是在贝尔实验室和MIT(麻省理工学院)度过的。在“功成名就”后,香农与玛丽(Mary Elizabeth Moore)1949年3月27日结婚,他们是在贝尔实验室相识的,玛丽当时是数据分析员。他们共有四个孩子:三个儿子Robert、James、Andrew Moore和一个女儿Margarita Catherine。后来身边还有两个可爱的孙女。

音响的发展历程

音响的发展历程 音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。 60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。 在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员--集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。 70年代的中期,日本生产出第一只场效应功率管。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。 一、电子管音响

1.设计特点 (1) 电子管的音色温暖、甜美 为什么输出变压器能使电子管功放的重播音色变甜、变暖,其原因主要有:①由于变压器铁芯的磁滞作用,导致了电子管功放的瞬态特性有所下降,使得有些细微的、爆发特性很强的、并不十分谐和的细节被吃掉了,得不到充分地反映。所以电子管功放在重播某些原本细节过于丰富而又稍欠甜美的录音制品时,起到了甜化、美化的作用。但在播放原本就有些偏甜、偏暖的音乐制品时,就会有些发肉、发慢。②是由于输出变压器的频响特性引起的。在普通的晶体管功放中,由于没有输出变压器的制约,所以它们

的频响在20Hz~20kHz的范围内,基本上可以作到平直。高档的晶体管功放的频响已可作到从直流到1MHz的范围。 从大量地科学研究以及在音频各个领域的实践中,可以得出电子管功放不是甜在电子管本身上,而是甜在了输出变压器铁芯上、甜在了输出变压器的频响特性上这样一个基本道理。 (2) 电子管功放的效率高、功率储备大 这是有关电子管功放的一个误区。 电子管功放由于使用了输出变压器,在铁芯磁滞的作用下,电子管功放的失真是软失真,是一种不易察觉,但检测得出的失真。所以电子管功放的功率储备做得都比较小,容易给人造成一种误解。 (3) 电子管功放的匹配特性好 这是关于电子管功放的又一个误区。 有不少人在看了电子管功放的输出端子后,就感叹说电子管功放的输出匹配分的多细,常有4Ω、6Ω和8Ω多组输出端子。其实对于这种感叹的理解正好相反。电子管功放之所以设立多组输出,恰恰说明只用一组输出不能适应多种阻抗的音箱。 二、晶体管音响

音响知识专题及技术的发展历史

音响知识专题及技术的发展历史 1、音响技术的发展历史。 音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友所偏爱。 60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。 在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员--集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。 70年代的中期,日本生产出第一只场效应功率管。由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色,以及动态范围达90dB、THD<0.01%(100kHz时)的特点,很快在音响界流行。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。 音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。 介绍一下dB的具体含义. 单位dB是一个在电子方面使用得非常广泛的,它是测量和比较一个系统的功率,电压和电流大小的相对单位.后来由于科技的进步,认识到人类对声音的响应是按对数规律变化的,于是有了一个单位就是贝尔(Bel)是电话的发明人的名字.其表达式是: Bel=lg(P/Po)P是被测量的功率Po是参考功率:Bel表示以10为底的对数.实际中发现Bel太大了,于是取其十分一作为一个新单位,就是分贝(dB)将Bel除以10就是dB表达式是:dB=10lg(P/Po),dB=20lg(E/Eo),dB=20lg(I/Io).

中国计算机发展史

编年(1956-2006)1956年,周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》,选定了“ 计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施,并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。1956年3月,由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团,参加了在莫斯科主办的“ 计算技术发展道路” 国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”,为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备... 1956年,周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》,选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施,并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。 1956年3月,由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团,参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路”国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”,为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备。随后在制定的12年规划中确定中国要研制计算机,批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。 1956年8月25日我国第一个计算技术研究机构──中国科学院计算技术研究所筹备委员会成立,著名数学家华罗庚任主任。这就是我国计算技术研究机构的摇篮。 1956年,夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作,同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 1957年,哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年8月1日我国第一台小型电子管数字计算机103机诞生。该机字长32位、每秒运算30次,采用磁鼓内部存储器,容量为1K字。 1958年我国第一台自行研制的331型军用数字计算机由哈尔滨军事工程学院研制成功。 1959年9月我国第一台大型电子管计算机104机研制成功。该机运算速度为每秒1万次,该机字长39位,采用磁芯存储器,容量为2K~4K,并配备了磁鼓外部存储器、光电纸带输入机和1/2寸磁带机。 1960年,中国第一台大型通用电子计算机──107型通用电子数字计算机研制成功。 1964年我国第一台自行研制的119型大型数字计算机在中科院计算所诞生,其运算速度每秒5万次,字长44位,内存容量4K字。在该机上完成了我国第一颗氢弹研制的计算任务。 1965年,中国第一台百万次集成电路计算机“DJS-?”型操作系统编制完成。 1965 年6月我国自行设计的第一台晶体管大型计算机109乙机在中科院计算所诞生,字长32位,运算速度每秒10万次,内存容量为双体24K字。 1967年9月中科院计算所研制的109丙机交付用户使用。该机为用户服役15年,有效算题时间10万小时以上,平均使用效率94%以上,被用户誉为“功勋机”。 1972年华北计算所等十几个单位联合研制出容量为7.4兆字节的磁盘机。这是我国研制的能实际使用的最早的重要外部设备。 1974年8月DJS 130小型多功能计算机分别在北京、天津通过鉴定,我国DJS 100系列机由此诞生。该机字长16位,内存容量32K字,运算速度每秒50万次,软件与美国DG公司的NOV A系列兼容。该产品在十多家工厂投产,至1989年底共生产了1000台。

信息论发展史和展望 蒲鹤升

信息论发展史和展望 蒲鹤升(020150802) 一、信息论定义 信息论,顾名思义是一门研究信息的处理和传输的科学;即用概率论与数理统计方法来探究信息的度量、传递和变换规律的一门学科。它主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法,信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域,这两个方面又由信息传输理论、信源-信道隔离定理相互联系。信息是系统传输和处理的对象,它载荷于语言、文字、图像、数据等之中。这就是现代信息论的出发点。 二、狭义与广义 狭义的信息论是应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学,它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规体,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可能性的一门通讯理论。狭义信息论是申农氏于1948年创立的,其主要内容就是研究信源、信宿、传递及编码问题,因此它主要应用于通讯工作。后来信息论发展很快,将申农氏信息论的观点做为研究一切问题的理论,即广义信息论。信息论是建立在信息基础上的理论,所谓信息,即人类凭借感觉器官感知的周围一切变化,都可称作信息。 三、相关人物贡献 20世纪通信技术的发展推动了信息理论的研究. 美国科学家H.Nyquist 于1924年解释了信号带宽和信息速率之间的关系 美国科学家L.V.R.Hartley 于1928年开始研究通信系统传输信息的能力,给出了信息的度量方法 美国科学家C.E.Shannon 于1948年发表的著名论文《通信的数学理论》 A Mathematical Theory of Communication奠定了信息论的理论基础 四、各发展阶段 第一阶段:1948年贝尔研究所的香农在题为《通讯的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的论述,创立了信息论. 第二阶段:20世纪50年代,信息论向各门学科发起冲击;60年代信息论进入一个消化、理解的时期,在已有的基础上进行重大建设的时期.研究重点是信息和信源编码问题.

论信息论与编码的发展与前景

信息论与编码的发展与前景 摘要:信息论理论的建立,提出了信息、信息熵的概念,接着人们提出了编码定理。编码方法有较大发展,各种界限也不断有人提出,使多用户信息论的理论日趋完整,前向纠错码(FEC)的码字也在不断完善。但现有信息理论中信息对象的层次区分对产生和构成信息存在的基本要素、对象及关系区分不清,适用于复杂信息系统的理论比较少,缺乏核心的“实有信息”概念,不能很好地解释信息的创生和语义歧义问题。只有无记忆单用户信道和多用户信道中的特殊情况的编码定理已有严格的证明,其他信道也有一些结果,但尚不完善。但近几年来,第三代移动通信系统(3G)的热衷探索,促进了各种数字信号处理技术发展,而且Turbo码与其他技术的结合也不断完善信道编码方案。 关键词:信息论信道编码纠错编码信息理论的缺陷 3G Turbo码 一、信息论的形成和发展 信息论从诞生到今天,已有五十多年历史,现已成为一门独立的理论科学,回顾它的发展历史,我们可以知道理论是如何从实践中经过抽象、概括、提高而逐步形成的。 1.1信息论形成的背景与基础 信息论是在人们长期的通信工程实践中,由通信技术和概率论、随机过程和数理统计相结合而逐步发展起来的一门学科。人们公认的信息论的奠基人是当代伟大的数学家、美国贝尔实验室杰出的科学家香农,他在1948年发表了著名的论文《通信的数学理论》,为信息论奠定了理论基础。近半个世纪以来,以通信理论为核心的经典信息论,正以信息技术为物化手段,向高精尖方向迅猛发展,并以神奇般的力量把人类社会推入了信息时代。随着信息理论的迅猛发展和信息概念的不断深化,信息论所涉及的内容早已超越了狭义的通信工程范畴,进入了信息科学领域。 通信系统是人类社会的神经系统,即使在原始社会也存在着最简单的通信工具和通信系统,这方面的社会实践是悠久漫长的。 电的通信系统(电信系统)已有100多年的历史了。在一百余年的发展过程中,一个很有意义的历史事实是:当物理学中的电磁理论以及后来的电子学理论一旦有某些进展,很快就会促进电信系统的创造发明或改进。这是因为通信系统对人类社会的发展,其关系实在是太密切了。日常生活、工农业生产、科学研究以及战争等等,一切都离不开消息传递和信息流动。 例如,当法拉第(M.Faraday)于1820年--1830年期间发现电磁感应的基本规律后,不久莫尔斯(F.B.Morse)就建立起电报系统(1832—1835)。1876年,贝尔(A.G.BELL)又发明了电话系统。1864年麦克斯韦(Maxell)预言了电磁波的存在,1888年赫兹(H.Hertz)用实验证明了这一预言。接着1895年英国的马可尼(G.Marconi)和俄国的波波夫(A.C.ΠoΠoB)就发明了无线电通信。 本世纪初(1907年),根据电子运动的规律,福雷斯特(1,Forest)发明了能把电磁波进行放大的电子管。之后很快出现了远距离无线电通信系统。大功率超高频电子管发明以后,电视系统就建立起来了(1925—1927)。电子在电磁场运动过程中能量相互交换的规律被人们认识后,就出现了微波电子管(最初是磁控管,后来是速调管、行波管),接着,在三十年代末和四十年代初的二次世界大战初期,微波通信系统、微波雷达系统等就迅速发展起来。五十年代后期发明了量子放大器,六十年代初发明的激光技术,使人类进入了光纤通信的时代。

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