信息技術及發(fā)展趨勢

1、第2課 信息技術及發(fā)展趨勢,信息,能源,物質(zhì),信息社會,工業(yè)社會,農(nóng)業(yè)社會,信息與信息技術,首先我們從人類的發(fā)展說起：,,,,,,信息技術,Information Technology,信息技術,信息技術（IT）：是指人們獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息的相關技術。它包括現(xiàn)代通信技術、電子計算機技術、微電子技術等。,Information Technology,2.1通信技術,Communication

2、Technology,概述 Summary,通信技術：利用通信設備對信息進行傳輸、發(fā)送和接收的技術。包括有線通信、無線通信和移動通信?，F(xiàn)代通信：使用電波或光波雙向傳遞信息的技術（電信）,通信系統(tǒng)（電信網(wǎng)）分類,按業(yè)務種類：電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)等按服務區(qū)域范圍：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)等按信息信號形式：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等,The Classific

3、ation of Communication System,2.2 微電子技術,Micro-electronic Information Technology,微電子技術與集成電路,微電子技術： 以集成電路為核心的電子技術,Micro-electronic Technology and Integrated Circuit,電子線路使用的基礎元件的演變,真空電子管 ? 晶體管 ? 中小規(guī)模集成電路 ? 大規(guī)模超大規(guī)

4、模集成電路,The devolopment of electronic base-ware,真空電子管(vacuum tube) 在這個階段產(chǎn)生了廣播、電視、無線電通信、儀器儀表、自動化技術和第一代電子計算機晶體管(transistor) 1948年發(fā)明，再加上印制電路組裝技術的使用，使電子電路在小型化方面前進了一大步，產(chǎn)生了第二代計算機,The devolopment of electronic

5、 base-ware,集成電路(Integrated Circuit，簡稱IC)20世紀50年代出現(xiàn)，以半導體單晶片作為材料，經(jīng)平面工藝加工制造，將大量晶體管、電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電子線路集成在基片上，構(gòu)成一個微型化的電路或系統(tǒng)。現(xiàn)代集成電路使用的半導體材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半導體如砷化鎵(GaAs)等,超大規(guī)模集成電路,小規(guī)模集成電路,集成電路的規(guī)模,根據(jù)集成度高低（所包含的晶體管數(shù)目）分為：,The sc

6、ale of Integrated Circuit,集成電路的發(fā)展趨勢,提高集成度，關鍵在縮小門電路面積集成電路特點：體積小、重量輕、可靠性高Moore定律單塊集成電路的集成度平均每18～24個月翻一番 ——Gordon E.Moore,1965年Intel公司創(chuàng)始人,The Tendency of Integrated Circuit Development,集成電路的發(fā)展趨勢,Intel公司微處理器集成度的發(fā)展,The

7、Tendency of Integrated Circuit Development,集成電路的發(fā)展趨勢,量子計算機是運用量子力學來設計的，它們的特點是其潛在的運算速度將更大于電子計算機。從理論上說，它們的速度提高可以說是沒有止境的，因為量子計算技術可以在同一時間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時有足夠的能力來完成現(xiàn)在電子計算機還很難完成的任務，比如說完成密碼的破譯和語音的識別等等。因此，歐洲已經(jīng)成立了量子計算機研究所，現(xiàn)在估計

8、，量子計算機可能會在今后的十五年左右出現(xiàn)。,圖為一種可瞬間進行圖像數(shù)據(jù)計算的光電計算機,集成電路的發(fā)展趨勢,光子計算機光能夠像電一樣來傳遞信息，甚至效果更好。而且，更重要的一個特點在于它不會和周圍環(huán)境發(fā)生相互干擾的作用。因為當電子計算機芯片越來越趨向于0.18μm時，就會產(chǎn)生很多的問題,而光子計算機就可以避免。,,集成電路的發(fā)展趨勢,分子計算機現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出來一種能夠由氮氣和二氯化碳來開動和閉關的分子計算機，這種超高

9、速的微型計算機離現(xiàn)實已經(jīng)很近了。這種技術將會導致只需要利用立體和光線就能夠產(chǎn)生新的、甚至能夠思考的計算機來解決目前晶體管的物理局限，使得未來的計算機的功能大大的增加，尺寸大大的縮小。,集成電路的發(fā)展趨勢,生物計算機實際上就是隨著生物技術的發(fā)展，人們將模仿人的大腦制造一種用基因?qū)W的機制來開發(fā)的新一代計算機。 現(xiàn)在生物計算機的模型已經(jīng)出來。以色列的科學家制造了一個有可能會比單個活細胞還要小的計算機的模型。這么微小的計算機也可能將

10、在我們的體內(nèi)漫游，監(jiān)視我們的健康。也許會糾正它所發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)哪個地方脂肪的堆積，幫助解決問題。其實每一個細胞實際上都是一個復雜的生物機件，一個系統(tǒng)。用這么一種仿生技術來制造生物計算機。,3、計算機技術,計算機是二十世紀的重大科技發(fā)明。,第一臺計算機的誕生,世界上第一臺計算機叫埃尼阿克(ENIAC),1946年誕生在賓夕法尼亞大學,共使用了18000個電子管、 6萬個電阻器、1萬個電容器、6千個開關等元件組成 。,耗電量

11、為140千瓦總體積約90立方米，重達30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長的大房間才能存放。,性能：運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法,2 網(wǎng)絡化,分布在不同地理區(qū)域的計算機通過通信線路連成一個網(wǎng)絡系統(tǒng),達到共享資源.如因特網(wǎng).,1多媒體化：,多媒體技術是利用計算機處理聲音、圖像、文字、視頻等信息所使用的技術。如語音輸入、數(shù)字電影、網(wǎng)絡視頻會議。,2,計算機的發(fā)展方向,目前計算機有以下幾個主要的發(fā)展方向:,4 巨型

12、化,運算速度更高,存儲容量更大,功能更強的巨型機. (天文研究.飛機設計等),5 微型化,計算機普及家庭生活,微型機已從臺式發(fā)展到掌上機. (家用電器等),3 智能化,計算機具有更多的類似人的智能.如會學習,會判斷和思考等.,我國計算機事業(yè)的發(fā)展,1958年8月，我國研制成功第一臺電子計算機1983年，每秒運算1億次的巨型機“銀河一號”19

13、92年，“銀河二號”，每秒10次1995年，“曙光1000”，每秒25億次2000年，“神威一號”，每秒3840億次我國在巨型機的研制和應用上位于世界前列。,五、課堂練習,寶劍鋒從磨礪出梅花香自苦寒為,1、填空題,①信息就是用語言、 、符號、 、數(shù)字、 、情景等表示的內(nèi)容。,文字,圖像,聲音,②信息技術包括信息的獲取、 、傳遞、 等技術。,存儲,處理,①世界上第一臺電子計算機誕生于（ ）A