信息科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論

前言

　　我們所處的這個(gè)時(shí)代之所以被稱(chēng)為“信息時(shí)代”，是因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展將為社會(huì)提供一種嶄新的通用的社會(huì)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(dòng)獲取信息、把信息加工成為知識(shí)、把知識(shí)轉(zhuǎn)換成為智能策略和智能行為從而成功地解決問(wèn)題的社會(huì)生產(chǎn)工具，一種類(lèi)似于人類(lèi)勞動(dòng)者的聰明的社會(huì)生產(chǎn)工具。勞動(dòng)者利用這種社會(huì)生產(chǎn)工具進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，就可以形成信息化智能化的社會(huì)生產(chǎn)力；這樣的社會(huì)生產(chǎn)力就會(huì)要求建立與之相適應(yīng)的信息化智能化的社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系，進(jìn)而形成信息化智能化的社會(huì)上層建筑，使工業(yè)社會(huì)轉(zhuǎn)變成為信息社會(huì)。　　雖然目前的網(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(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)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(gè)目標(biāo)和前景十分清晰，通過(guò)努力一定可以達(dá)到?！　∫虼?，為現(xiàn)在和未來(lái)的大學(xué)生（甚至是高年級(jí)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(gè)基本方向。否則，我們的教育就不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，我們的人才后備大軍就會(huì)落后于時(shí)代。而人才知識(shí)和能力的落后，則將導(dǎo)致異?？膳碌暮蠊！　〔豢杀苊獾氖牵逃浜笥诂F(xiàn)實(shí)是一個(gè)普遍規(guī)律。在信息科學(xué)技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期的20世紀(jì)80年代，我國(guó)高等學(xué)校還鮮有信息科學(xué)與技術(shù)的專(zhuān)業(yè)。目前，我國(guó)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(zhuān)業(yè)，但是，缺乏高水平的信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教材，甚至對(duì)于“什么是信息科學(xué)與技術(shù)”的理解也還千差萬(wàn)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(guó)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(xiàn)教學(xué)的老師們走到一起，通過(guò)研討和交流，決定聯(lián)合起來(lái)，共同編寫(xiě)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(zhuān)業(yè)使用?！　⊥ㄟ^(guò)研討，編者們認(rèn)識(shí)到，作為“導(dǎo)論”，它的任務(wù)不是要具體地為學(xué)生補(bǔ)充信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的某些概念和知識(shí)，而是要高瞻遠(yuǎn)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(shí)代會(huì)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(shí)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(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有什么作用？它的未來(lái)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(shí)，這些正是信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)新生首先面臨的問(wèn)題，也是他們離開(kāi)中學(xué)進(jìn)入大學(xué)之后最為關(guān)切的問(wèn)題。

內(nèi)容概要

信息科學(xué)是信息時(shí)代的標(biāo)志性學(xué)科。本書(shū)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(shí)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(jì)和社會(huì)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。作為導(dǎo)論，書(shū)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(shí)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(shū)的寫(xiě)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(zhuān)業(yè)又對(duì)信息科學(xué)技術(shù)有興趣的廣大讀者學(xué)習(xí)，同時(shí)可供高中高年級(jí)學(xué)生了解信息科學(xué)技術(shù)的基本知識(shí)。

書(shū)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(lèi)能力的進(jìn)化    1.2.2  科學(xué)技術(shù)的擬人規(guī)律    1.2.3  信息時(shí)代的表征性科學(xué)技術(shù)  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)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(jìn)一步閱讀的建議第3章  信息獲取  3.1  簡(jiǎn)述  3.2  信息的直接獲取    3.2.1  非電量電測(cè)    3.2.2  信號(hào)規(guī)整    3.2.3  測(cè)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(jī)器學(xué)習(xí)    3.3.4  信息檢索  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)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(jìn)一步閱讀的建議第5章  信息處理  5.1  概述    5.1.1  信號(hào)與信息    5.1.2  信號(hào)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(wú)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(shì)  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)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(jī)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(jìn)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(jì)算機(jī)科學(xué)    7.1.1  計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的概念、發(fā)展過(guò)程和研究?jī)?nèi)容    7.1.2  信息科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的關(guān)系  7.2  信息科學(xué)技術(shù)與自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)    7.2.1  自動(dòng)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(dòng)化科學(xué)技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)一步閱讀的建議第8章  學(xué)習(xí)導(dǎo)引  8.1  知識(shí)結(jié)構(gòu)    8.1.1  信息科學(xué)技術(shù)的知識(shí)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(diǎn)  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)一步閱讀的建議第9章  未來(lái)趨勢(shì)  9.1  未來(lái)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(lái)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(jìn)一步閱讀的建議第10章  放眼社會(huì)  10.1  信息科學(xué)一信息技術(shù)一信息經(jīng)濟(jì)一信息社會(huì)    10.1.1  從科學(xué)到社會(huì)：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(huì)的生產(chǎn)圖景    10.2.2  信息社會(huì)的服務(wù)圖景  本章小結(jié)  習(xí)題  進(jìn)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(jìn)一步了解的問(wèn)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(lèi)為什么要?jiǎng)?chuàng)造科學(xué)和技術(shù)？沒(méi)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(lái)的。在遠(yuǎn)古時(shí)代，世上既沒(méi)有科學(xué)，也沒(méi)有技術(shù)。那時(shí)，人類(lèi)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(lái)越難尋覓，低處的野果被采摘得越來(lái)越少見(jiàn)時(shí)，他們自身的生存便受到越來(lái)越嚴(yán)重的威脅。按照達(dá)爾文進(jìn)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(lèi)自覺(jué)或不自覺(jué)地不斷進(jìn)化，以增長(zhǎng)新的本領(lǐng)來(lái)適應(yīng)新的環(huán)境，求得生存和發(fā)展；否則就會(huì)遭到環(huán)境的淘汰而被滅絕。　　考察表明，人類(lèi)的進(jìn)化分為兩個(gè)基本階段：首先是生物學(xué)進(jìn)化階段（初級(jí)進(jìn)化階段），這是一個(gè)漫長(zhǎng)的進(jìn)化階段；然后才是文明進(jìn)化階段（高級(jí)進(jìn)化階段），這一階段至今仍在繼續(xù)，而且演進(jìn)得越來(lái)越快速，越來(lái)越高級(jí)?！　≡谏飳W(xué)進(jìn)化的階段，人類(lèi)主要通過(guò)自身各種器官功能的分化和強(qiáng)化來(lái)增強(qiáng)自身的能力。直立行走，手腳分工，是人類(lèi)生物學(xué)進(jìn)化階段的主要成果。由四腳行走進(jìn)化到直立行走，人類(lèi)的視野大大開(kāi)闊了，認(rèn)識(shí)環(huán)境和認(rèn)識(shí)世界的能力大大增強(qiáng)了，也使人類(lèi)身體的靈活性大大增強(qiáng)了，適應(yīng)環(huán)境的能力大大提高。通過(guò)手腳分工，人類(lèi)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(lèi)適應(yīng)環(huán)境和改造環(huán)境的能力空前增強(qiáng)?！　〔浑y理解，由于人類(lèi)生理器官功能分化和強(qiáng)化的有限性，人類(lèi)生物學(xué)意義上的進(jìn)化過(guò)程不可能無(wú)限制地展開(kāi)，因而不可能無(wú)限制地取得顯著成效。當(dāng)人類(lèi)自身器官功能的分化和強(qiáng)化達(dá)到或接近飽和程度之后，由生物學(xué)進(jìn)化所帶來(lái)的新的能力的增強(qiáng)必然逐漸進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。然而，人類(lèi)爭(zhēng)取更好的生存和發(fā)展條件的需求卻永無(wú)止歇地增長(zhǎng)。

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