信息技术的过去.docx

信息技术的过去，现在和将来20世纪在人类历史上写下了光辉的一幸：1900年波罗的诲的一群遇难渔民,通过无线电呼叫而将救，移动通信第一次在海上证明。它对人类的价值；1903年底蒙特考联4己的飞行器飞上了蓝天，开创了航空交通新领域；1946年世界上第一架计算机诞生，开创了信息经济时代和犷展人类脑力的里程中；1969年世界上第一个采纳存储转发的分组交换计算机网络ARPANET开通，为因特网的需速进展奠定了基础O这些感动人心的宏大创造虽已成为历史陈述，值此世纪之始，我们还是有必要回顾昨天，总结历史，以便把握令日，展篁明天。回顾石史，从35000年50000年前语言的使用开启了信息技术的第一次草命，到其次的文字制造，再到大约在公元前3500年印刷的创造,古人凭借他们的才智与劳动，叩开了一道又一道信息技术的大门，继而有了第8次信息草专电报、电话、广播和电视的创造和普及应用。直到20世纪60年月,第五次信息草命电子计算机与通信技术的结合，形成了以数字化.计算机、通信技术为背景的现代佶息技术，开启了人类全新的信息时代。微电子与计算机技术计算机技术是20世纪录宏大的创造，对人类社会的进展有着极其深迹的影响。在信息社会中，微包子技术是基础，计算机和通佶设施是检体,软件技术是核心。微电子技术是在传统的电子技术基础上进展起来的需新技术。与传统电子技术相比，微也子技术不仅可以使电子设施和余统微型化，更重要的是它引起了电子设卷和余统的设计、工艺、封装等方面将巨大变革。集成电路设计的动身点不再是单个元器件，而是整个余统或设施，像晶体管、也阻，连线等传统的元器件都是在硅基片内以整形式相互连接的。微电子技术的形成之初是电子管的创造，1904年，弗莱明研制出了真会二极管，首先用于无线电通信接收机，作为抱负的检波元件，使接收灵敏度大幡提高。但是早期的二极管性能很不稳定，直到离真空电子管创造后，二极管才获得普遍应用。两年后，帚杳斯特制成了真空三极管，除了用于放火之外，还可以充当开关器件，速度比继电器快成千上万倍。20世纪30年月后期，一些学者企图将计算技术与电子管结合起来，但是终究没有胜利，直到其次次世界大战期间晶体管的问世为句子计算机的话夫供应了契机O晶体管具有体质小、重量轻、寿命长、耗电少等优点，面世后很快板用到电子领域中，逐步取代电子管，从而为电子设卷的小型化打下了更宾的基础。1958年，杰克基余比创立了集成电路，并于1961年开头批量生产。尽管当时在一块猪晶片上只继承了包括五个晶体管在内的12个元件，但是这种将多个晶体管和电阻、电融元件集成在一块桧片内的新型器件，标志着半导体元件的制透工艺水平产生了飞跃。由此，微也子技术走上了突飞猛进的进梭之路。依据摩东定律，集成句路的集成度每18个月翻一春，仅在15年内集成电路的集成度就提高了万倍以上。如今，集成度巳突破了几十亿，步入了据大规模集成电路之列。世界集成电路业的产值以大于13%的年增长率持康进展。进入了21世纪以后，全世界集成电路业的总产值越过了钢铁工业，人类巳经进入了“硅器时代”O集成电路给计算机的进展带来了不行或缺的先进技术。电子计算机的功能打算了信息技术水平凹凸。现代信息技术的进根正是在计算机技术的进展下取得的，计算机是信息处理的主体，陵着微电子技术的不断进展，使得计算机的面貌日新月异，用途越来越广，功能越来越全，效率也越来越需。各种枯次计算机广泛应用于各个领域。总之，大规模应用计算机的浪潮，席卷了工业、科技.绘济、军事，金融，文数乃至家庭生活。从第一台电子管计算机范夫到现在，不过短短60年，无论是运算速度，处理力量.还是存储参量都发生了人们唯以预料的巨大变化。仅从20世纪70年月微型计算机的请失到现在，其性能巳提,数千偌，而价格降低了上万倍。它极大地提需了工作效率和健济效益，促进了生产力的进展，使人类生活发生了巨大的变化，这是其他任何现代技术都无法叱拟的。第一代电子计算机ENIAC是在军事的迫切需求下诞生的，特地用于解决弹道计算的问题。ENIAC有8ft需,3ft宽，IOOOft长，总重量30吨，占地面积为170平方米，简直就是庞然大物。计算机共使用了16种型号的18万支电子管.1500个继电器、近两万个电走、7万个电阻，耗电量为140千瓦。ENIAC每分钟可以进行5000次加法运算，比以前使用的出桧机械式计算机和机电式计算机快了上万僖。它的问世深刻地影响着世界的政治、军事、经济格局，影响着人类的工作与生活方式。20世纪60年月开头，钱受了第一代计算机的有用化进展后，电子计算机技术开头将到进一步的加速进篌。1960年，随着晶体管针算机的大量生产，电子计算机进入了其次代。其次代计算机引入了快速磁桧存储器和承鼓、款半、磁盘外存储器等，从而全面提高了计算机的性能与牢窕性。因此，除选用性能优异的晶体管规律元件外，其次代计算机在其他硬件方面也有很大进步。运算速度巳从电子管的几千次每秒提高到晶体管的几十万次每秒以上，但重量、体瓶、功耗和售价却成倍削减。集成电路的请失取代了原先分立的晶体管，使计算机进入了第三代。第三代计算机录重要的特点是实现了“三化”通用化、系列化、标准化。第三代计算机中还有一枝新秀小型计算机。20世纪70年月初期，演着大规模集成电路的请失，也子计算机也K之进入第8代大规模集成电路计算机。第8代电子计算机是巨型机的进展，巨型机具有强大的运算和效据处理力量，在核武器研制、导弹及航空航天飞行棋的设计、象预报，卫星图像处理、经济猜测等军事.经济与科技等领域起着特别重要的作用。第8代电子计算机进展的另一项巨大成就就是做处理器与个人计算机的请失，开拓了现代电子计算机技术进展的新时代。目前全世界正在使用的个人计算机达数十亿台，电子计算机巳在世界危国内得到大规模普及。计算机将来的进展看景和多种科学领域的讨论需要紧密转合在一起。智能及神经网络计算机是依据大脑的工作模型来设计研制的神经网络计算机，使计算机能像人一样分析，综合推新问题；模糊规律和多值处理计算机将实现用电子计算机推断模拟，更好地仿照人的思维活动对不确定的，模糊的玩耍的处理概括力量；平行处理计算机致力于让多个处理器同时协同工作，在提嵩速度的同时又不能使设也太昂贵；光子计算机能用光子的转换和传输来代替电子的转换和传播。因光子转换和传输时能量请耗较低，光子器件的希优、带输和处理信息量极大，信息传输中即使、失真小，信息运算速度,所以比电子计算机有更加光明的前途。虽然目前光子救李计算机还处于初级阶段，但有用性商用光学列阵处理器和混合光/电计算机余统巳相继问世。随着集成光路的进展，在21世纪，光子计算机将在各个领域获得广泛应用。生物计算机是以生物恙片取代在半导体硅片上集成效以万计的晶体管制成的计算机。它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋。质分子，并以此作为生物这片。生物计算机桧片本身还具有并行处理的功能，其运算速度要比当今录新一代的计算机快10万僖，能量酒耗伍相当于一般计算机的十亿分之一，存储信息的会间仅占百亿亿分之一。目前，生物芯片仍处于研制阶段，但在生物元件，特珠是在生物传感器的研制方面巳取得不少实际成果。这将会促使计算机，电子工程和生物工程这三个学科的专家通力合作，加快讨论开发生物桧片。此外还有化学计算机，量子计算机等。尽管集成电路给计算机的进展带来了不行或缺的先进技术，在社会的各个行业也起到了至关重要的作用。当前各种传统工业面临的中心任务是行业灰造和技术更新，其关键之一就是引进微电子技术。例如，把微电子技术应用在一般机床上，可以将一般机床衣透成为救控机床,数控机床的加工精度和加工效率将大幅度提需。纺织工业引入微电子技术后，其产品设计及试制速度就会明显加快，新型花色品种将层出不劣，产品质量大幅度提升。商业领域由于微电子技术及计算机的应用，使传统的账册发生了根本变化。账目的委录、统计、查询、存储都产生了质的飞跃。此外，把微也子技术和其他技术结合起来又产生了新的技术，促进了科学的进一步探究。例如，微电子技术和新型光纤材料结合产生了光纤通讯技术。它具有通信衮量大、特轮版拍小、抗电域干扰性能好、保密性强、成本低、制造简洁、寿命长等特点，因此得到了广泛的应用。再如，微电子技术与会同技术结合产生出了卫星通信技术。由于卫星通信视角广、视野大、龙寓运、很简洁实现长距寓洲际通信。微电子工业可以说是一个我国的战联工业，是技术毒集型产业，又是投舜密集型产业。微电子产业的进展规模和科技水平也是衡量一个我国综合实力的标志。专家猜测，传统的微电子技术已较达到极F艮，皴后在将来的10年内，集成电路技术仍可能依据摩东定律增长。集成器件由单的追求性价比正在转向追求功耗出的技术创新。此外，纳米技术正在重构集成电路产业体系。通信技术通信技术的任务就是要,速度、离质量、准时精确、平安幸靠地借遹和交换各种形式的信息。大多数的通信是以电流或电赧波作为轨体，这种通信板称作曲信。现在光通信也得到了广泛的应用，由于光次也是一种句承次，所以光通信也被列入电信之中。纨观通佶的进展分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简洁，内衮单一。其次阶段是电通信阶段。1837年，美东斯创透电报机，并设计莫余斯电报玛。1876年，贝东创透电话机。这样，采用电赧波不仇可以传输文字，还可以传输语音，由此大大加快了通信的进展进程。1895年，马可尼创造无线电设施，从而开创了无线电通信进展的道路。第三阶段是电子信息通信阶段。从忌体上看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信余统是教导对点通所需的全部设施n而通信网是由很多通信余统组成的多点之间能相互通信的全部设施i。而现代的主要通信技术有教李通信技术，程控交换技术，信息传输技术，通信网络技术，教据通信与数据网JSDN与ATM技术，宽带IP技术，接入网与接入技术。现代通信技术的主要内衮及进展方向，是以光纤通信为主体调卫星通佶，无线电通信为帮助的宽带化、综合化（有的称数李化），个人化，智能化的通信网络技术。移动通信技术巳经经受了两代的进展，前正向第三代过波。第一代为模拟系统，巳基本过时。其次代为数字系统，用户具有肯定的全球移动性。目前移动通信用户数量的增加巳大大超过固定电话新增的数量。其次代移动通信余统是以地区为单位开发的，彼此互不兼家，在实现全球联网漫游等方面给客户选成很多不便，因此，国际电藤提出了第三代移动通信余统的方案：能供应宽带多螺体业务；能实现全球掩乂；全球漫游,接口开放，能与不同的网络互联，络端多样化；能从其次代平稳过豉等。卫星通信是一种参量大、足者运、使用敏短、性能牢靠的通信工具，它受到的干扰也较小，通信质量稳定，无论是民用还是军用都有很大的进校,途。卫星通信系统有CU同步卫星通信余统。自20世纪60年月中期开头进展，至今全世界巳有200个我国总其废立了上百万个地面站。世界上全部电视转插业务和三分之二的法婵电信业务由卫星余统担当。通信卫星还用于售送卫星云图，象测森林或草原的火情及洪涝灾难，测算受灾地区的面积等。(2)高倾斜度大椭圆轨道卫星通信余统。它称补了同步卫星在离纬度地区有“盲点”的不足。但是寿命较短，设施虏损较大。(3)低轨道移动卫星通信余统。光纤通信是一种自20世纪70年月快速进展起来的先进通信方式。它的优点特别多：通信衮量大，传输掴耗小，抗干扰，无串扰，保密性好，体积小，童量较，成本低，寿命长等。它将有极为光明的前景，为用户供应接近无F艮的带宽。现代通信系统主要是朝着宽频带，大家量、远距禽、多用户、离保海性，需效率、需率玄性、高敏然性的数学化、智能化、琮合化的方向进展。详细而言：c教李通信余统是一个必定趋势，尤其是大衮量的教李微波中继通信余统将成为近年来干线通信余统的进展方向。(2)卫星通信系统可以实现多址通信，它是录抱负的通信手段。而教李卫星通信余统将是今后卫星通信余统的/要进展方向，其主要技术进展和应用方向有：卫星电视直播成为卫星应用产业的攵粒产业卫星通信网与互寐网和陆基也信网的相互融合正在旷展卫星通信的新领域。卫星互联网内衮传送和宽带接入服务等教据传遹业务成为推动市场畲强的新动力，使卫星通信应用向综合化方向进展。卫星教李音频广橹是即将崛起的新兴产业。卫星优希敷据接人将酒失/大进展，政府和企业市场是主体。将止轨道Ka频段卫星将将到进展，KM与Ka混合网络是近期胜利的关键。全球卫星移动通信目前正在恢复活力。(3)光纤通信余统将用于将来的干线通信和多种有线通信。以需速光传输技术，宽带光接入技术，节点光交换技术，智能光联网技术为核心，并面对IP互联网应用的光波技术已构成了今目的光纤通信讨论极点，在将来的一段时间里，人们将连续讨论和建设各种先进的光网络，并在脍证有关新概念和新方米的同时，对下一代光传送网的关徒技术进行更全面，更深化地讨论。从技术进展趋势角度来看，WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更需的佶道间隔的方向进展。从应用角度看，光网络则朝着面对IP互联网，能融入更多业务，能进行敬捷的咨源配置和生存性更强的方向进展，尤其是为了与近期需求相适应，光通佶技术在基本实现了娓,速、长跑毒，大家量的传送功能的基础上，将朝着智能化的传送功能进展。(4)数李移动通信余统的主要进展方向为：移动网增加效据业务:1xEVDO、HSDPACCDMA2000标准余列中特地供应需速分组效据业务的无线标准通信技术)等技术的消失使移动网的数据速率渐渐增加，在原来的移动网上叠加，掩盆可以连赎;此外，WiMAX(全球微波接入互操作)的消失加速了新的3G增加型技术的进展固定效据业务增加移动性:WLAN等技术的消失使教据速率提高,固网的掩JL花回潜潜广大，移动性渐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFiCWirelessFidelity,无线保真)的胜利，促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。C5J为了实现多点对多点之间的网络通信，以数据传输为主的计算机通信网，将成为通信自动化的一种童要手段。从而使基于这一重要手段的综合业务教学网成为今后新型综合通信系统的重要进展方向。(6)无线电频谱将源。一种抗干扰力量极强的犷频通信余统，能充分采用有F艮的无线电频谱济源，是军用战术通信的录主要手段，在先用通信中亦有进展前途。(7)分组无线网。与步频通信系统同等重要的，为实时和率带的数据无线供应快速而率靠的通信手段，特别造于军事指挥，工业掌握及生产调度的一种聚新型的通信方式。(8)在上述通信余统或通信方式的基础上，正在快速崛起，可以真正实现在任何时间、任何会同、任何地点,任何对象以任何方式进行信息交换的个人通信系统，也是现代通信系统的重要进展方向。