信息科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論

前言

　　我們所處的這個時代之所以被稱為“信息時代”，是因為信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將為社會提供一種嶄新的通用的社會生產(chǎn)工具——大規(guī)模智能化的信息網(wǎng)絡(luò)，一種能夠按照一定目的主動獲取信息、把信息加工成為知識、把知識轉(zhuǎn)換成為智能策略和智能行為從而成功地解決問題的社會生產(chǎn)工具，一種類似于人類勞動者的聰明的社會生產(chǎn)工具。勞動者利用這種社會生產(chǎn)工具進行生產(chǎn)活動，就可以形成信息化智能化的社會生產(chǎn)力；這樣的社會生產(chǎn)力就會要求建立與之相適應(yīng)的信息化智能化的社會生產(chǎn)關(guān)系，進而形成信息化智能化的社會上層建筑，使工業(yè)社會轉(zhuǎn)變成為信息社會?！　‰m然目前的網(wǎng)絡(luò)（電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)）還只是一種初等的信息網(wǎng)絡(luò)，主要只能提供信息傳遞與共享的服務(wù)，遠遠沒有達到“智能化信息網(wǎng)絡(luò)”的技術(shù)狀態(tài)和能力水平，但這個目標(biāo)和前景十分清晰，通過努力一定可以達到。　　因此，為現(xiàn)在和未來的大學(xué)生（甚至是高年級中學(xué)生）提供信息科學(xué)與技術(shù)的基本教育至關(guān)重要。這是21世紀(jì)高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容改革的一個基本方向。否則，我們的教育就不能適應(yīng)時代發(fā)展的需要，我們的人才后備大軍就會落后于時代。而人才知識和能力的落后，則將導(dǎo)致異?？膳碌暮蠊?。　　不可避免的是，教育落后于現(xiàn)實是一個普遍規(guī)律。在信息科學(xué)技術(shù)進入快速發(fā)展時期的20世紀(jì)80年代，我國高等學(xué)校還鮮有信息科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)。目前，我國許多高等學(xué)校雖然陸續(xù)建立了與信息科學(xué)技術(shù)相關(guān)的專業(yè)，但是，缺乏高水平的信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教材，甚至對于“什么是信息科學(xué)與技術(shù)”的理解也還千差萬別?！　榱吮M快扭轉(zhuǎn)這種落后狀況，為了適應(yīng)“建設(shè)創(chuàng)新型國家”的需要，培養(yǎng)高水平的信息科學(xué)與技術(shù)人才，北京郵電大學(xué)、武漢理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、華中師范大學(xué)、華中科技大學(xué)、四川大學(xué)、湖南大學(xué)、三峽大學(xué)、武漢科技大學(xué)等高校從事一線教學(xué)的老師們走到一起，通過研討和交流，決定聯(lián)合起來，共同編寫一部《信息科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》教材，供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)使用?！　⊥ㄟ^研討，編者們認識到，作為“導(dǎo)論”，它的任務(wù)不是要具體地為學(xué)生補充信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的某些概念和知識，而是要高瞻遠矚地引導(dǎo)學(xué)生理解：什么是信息科學(xué)與技術(shù)？為什么當(dāng)今時代會出現(xiàn)信息科學(xué)技術(shù)？為什么應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和研究信息科學(xué)技術(shù)？它的基本知識結(jié)構(gòu)是什么？信息科學(xué)技術(shù)與其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)的關(guān)系是什么？信息科學(xué)技術(shù)對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步具有什么作用？它的未來發(fā)展前景是什么？怎樣才能學(xué)好信息科學(xué)技術(shù)？其實，這些正是信息類專業(yè)大學(xué)新生首先面臨的問題，也是他們離開中學(xué)進入大學(xué)之后最為關(guān)切的問題。

內(nèi)容概要

信息科學(xué)是信息時代的標(biāo)志性學(xué)科。本書站在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高度，闡述了信息科學(xué)技術(shù)發(fā)生發(fā)展的基本規(guī)律、基本概念、知識結(jié)構(gòu)、主要特色、與相關(guān)學(xué)科的相互關(guān)系、發(fā)展前景，以及在經(jīng)濟和社會領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。作為導(dǎo)論，書中還特別向讀者講解了自主建構(gòu)信息科學(xué)技術(shù)知識體系的科學(xué)方法，特別適合于本學(xué)科大學(xué)新生學(xué)習(xí)。    本書的寫作高屋建瓴，立意清新，定位準(zhǔn)確，理解深刻，內(nèi)容完整，深入淺出，循循善誘，文筆流暢，不僅適合本科學(xué)生學(xué)習(xí)，也適合從事其他專業(yè)又對信息科學(xué)技術(shù)有興趣的廣大讀者學(xué)習(xí)，同時可供高中高年級學(xué)生了解信息科學(xué)技術(shù)的基本知識。

書籍目錄

第1章  大科學(xué)觀  1.1  科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)使命    1.1.1  什么是科學(xué)？什么是技術(shù)？    1.1.2  科學(xué)技術(shù)的發(fā)生學(xué)    1.1.3  科學(xué)技術(shù)的使命  1.2  科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律    1.2.1  人類能力的進化    1.2.2  科學(xué)技術(shù)的擬人規(guī)律    1.2.3  信息時代的表征性科學(xué)技術(shù)  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第2章  基礎(chǔ)概念  2.1  信息的基本概念    2.1.1  信息的定義    2.1.2  信息的特征、性質(zhì)與功能  2.2  信息科學(xué)概述    2.2.1  信息科學(xué)    2.2.2  信息技術(shù)概述  附錄：信息科學(xué)與信息論的聯(lián)系與區(qū)別  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第3章  信息獲取  3.1  簡述  3.2  信息的直接獲取    3.2.1  非電量電測    3.2.2  信號規(guī)整    3.2.3  測量  3.3  信息的間接獲取    3.3.1  信息表示    3.3.2  信息特征獲取    3.3.3  機器學(xué)習(xí)    3.3.4  信息檢索  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第4章  信息傳遞  4.1  通信網(wǎng)絡(luò)    4.1.1  通信系統(tǒng)    4.1.2  交換系統(tǒng)    4.1.3  通信網(wǎng)絡(luò)  4.2  信息安全    4.2.1  保密安全    4.2.2  網(wǎng)絡(luò)安全    4.2.3  信息內(nèi)容安全    4.2.4  網(wǎng)絡(luò)信息安全的綜合防范  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第5章  信息處理  5.1  概述    5.1.1  信號與信息    5.1.2  信號處理的概念    5.1.3  信息處理的概念    5.1.4  常規(guī)信息處理與智能信息處理的區(qū)別與聯(lián)系    5.1.5  信息處理無處不在  5.2  常規(guī)信息處理    5.2.1  常規(guī)信息處理的概念    5.2.2  常規(guī)信息處理主要內(nèi)容與方法  5.3  智能信息處理    5.3.1  智能信息處理的概念    5.3.2  智能信息處理的理論與方法    5.3.3  智能信息處理的應(yīng)用  5.4  信息處理的發(fā)展趨勢  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第6章  信息執(zhí)行  6.1  信息控制    6.1.1  控制的基本概念    6.1.2  由信息到行為的轉(zhuǎn)換機制    6.1.3  基本的控制方法  6.2  信息顯示    6.2.1  信息顯示的基本原理    6.2.2  信息顯示的作用    6.2.3  信息顯示的基本方法  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第7章  學(xué)科關(guān)系  7.1  信息科學(xué)與計算機科學(xué)    7.1.1  計算機科學(xué)技術(shù)的概念、發(fā)展過程和研究內(nèi)容    7.1.2  信息科學(xué)技術(shù)與計算機科學(xué)技術(shù)的關(guān)系  7.2  信息科學(xué)技術(shù)與自動化科學(xué)技術(shù)    7.2.1  自動化科學(xué)技術(shù)的基本概念    7.2.2  信息科學(xué)技術(shù)與自動化科學(xué)技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第8章  學(xué)習(xí)導(dǎo)引  8.1  知識結(jié)構(gòu)    8.1.1  信息科學(xué)技術(shù)的知識結(jié)構(gòu)    8.1.2  信息科學(xué)技術(shù)的能力結(jié)構(gòu)  8.2  學(xué)習(xí)方法    8.2.1  學(xué)習(xí)方法的革命    8.2.2  大學(xué)學(xué)習(xí)與中學(xué)學(xué)習(xí)的比較    8.2.3  大學(xué)學(xué)習(xí)方法的特點  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第9章  未來趨勢  9.1  未來的信息技術(shù)    9.1.1  新型信息材料    9.1.2  新型信息器件    9.1.3  智能信息系統(tǒng)  9.2  未來的信息網(wǎng)絡(luò)    9.2.1  現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)    9.2.2  智能信息網(wǎng)絡(luò)  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議第10章  放眼社會  10.1  信息科學(xué)一信息技術(shù)一信息經(jīng)濟一信息社會    10.1.1  從科學(xué)到社會：回應(yīng)“大科學(xué)觀”    10.1.2  信息科學(xué)技術(shù)的連鎖反應(yīng)  10.2  廣闊天地，大有作為    10.2.1  信息社會的生產(chǎn)圖景    10.2.2  信息社會的服務(wù)圖景  本章小結(jié)  習(xí)題  進一步閱讀的建議

章節(jié)摘錄

　　在理解了科學(xué)技術(shù)本身的基本概念之后，需要進一步了解的問題是：科學(xué)和技術(shù)是怎樣發(fā)生的？是否存在某種必然的規(guī)律？人類為什么要創(chuàng)造科學(xué)和技術(shù)？沒有科學(xué)和技術(shù)行不行？　　眾所周知，科學(xué)和技術(shù)都不是與生俱來的。在遠古時代，世上既沒有科學(xué)，也沒有技術(shù)。那時，人類還處在茹毛飲血的原始狀態(tài)。他們?nèi)壕由钤谠忌种?，赤手空拳，以采集和捕獵為生，以野果和獵物為食。但是，當(dāng)弱小的獵物被捕殺得越來越難尋覓，低處的野果被采摘得越來越少見時，他們自身的生存便受到越來越嚴(yán)重的威脅。按照達爾文進化論的原理，環(huán)境改變了，“生存的需求”便驅(qū)使著原始人類自覺或不自覺地不斷進化，以增長新的本領(lǐng)來適應(yīng)新的環(huán)境，求得生存和發(fā)展；否則就會遭到環(huán)境的淘汰而被滅絕。　　考察表明，人類的進化分為兩個基本階段：首先是生物學(xué)進化階段（初級進化階段），這是一個漫長的進化階段；然后才是文明進化階段（高級進化階段），這一階段至今仍在繼續(xù)，而且演進得越來越快速，越來越高級?！　≡谏飳W(xué)進化的階段，人類主要通過自身各種器官功能的分化和強化來增強自身的能力。直立行走，手腳分工，是人類生物學(xué)進化階段的主要成果。由四腳行走進化到直立行走，人類的視野大大開闊了，認識環(huán)境和認識世界的能力大大增強了，也使人類身體的靈活性大大增強了，適應(yīng)環(huán)境的能力大大提高。通過手腳分工，人類的雙手從行走功能中獲得解放，手的功能大大增多，變得更加靈巧，使人類適應(yīng)環(huán)境和改造環(huán)境的能力空前增強?！　〔浑y理解，由于人類生理器官功能分化和強化的有限性，人類生物學(xué)意義上的進化過程不可能無限制地展開，因而不可能無限制地取得顯著成效。當(dāng)人類自身器官功能的分化和強化達到或接近飽和程度之后，由生物學(xué)進化所帶來的新的能力的增強必然逐漸進入相對穩(wěn)定的狀態(tài)。然而，人類爭取更好的生存和發(fā)展條件的需求卻永無止歇地增長。

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