闡述信息技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用

闡述信息技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用1.概述

IT是研究生物、人類(lèi)和計(jì)算機(jī)如何獲取、識(shí)別、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、傳遞、再生以及控制掌握各種信息的規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。信息、生物和新材料將是下世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命的熱點(diǎn)。一、信息技術(shù)（IT）的發(fā)展信息是依存、依附、依賴于物質(zhì)的一種文化知識(shí)表達(dá)形式。信息業(yè)不能取代工農(nóng)商業(yè)，只是倍增工農(nóng)商業(yè)。

IT技術(shù)主要包括微電子、計(jì)算機(jī)及軟件、網(wǎng)絡(luò)通信、光電子、人工智能和信息的獲取與應(yīng)用技術(shù)；其中微電子是細(xì)胞、通信網(wǎng)絡(luò)是神經(jīng)、計(jì)算機(jī)是大腦、軟件是靈魂。2.應(yīng)用驅(qū)動(dòng)IT的產(chǎn)生第二次世界大戰(zhàn)對(duì)通信和火炮控制的需求促使了通信理論和第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生。1946年美國(guó)研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)；1947年美國(guó)三位科學(xué)家發(fā)明第一只半導(dǎo)體晶體管；1948年美國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)家申農(nóng)發(fā)表了“通信的數(shù)學(xué)理論”，奠定了現(xiàn)代信息論的理論基礎(chǔ)；1948年美國(guó)科學(xué)家維納出版了“控制論”一書(shū)，將事物的運(yùn)動(dòng)看成不確定的隨機(jī)過(guò)程，采用統(tǒng)計(jì)和時(shí)序列方法處理信息和控制問(wèn)題。H為每個(gè)消息的平均信息量，k為波爾茲曼常數(shù)，Pi為各事件出現(xiàn)的概率，比特是以2為底的對(duì)數(shù)時(shí)信息的單位；H反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化程度，是物質(zhì)的基本屬性之一。4.微電子0.18μm技術(shù)已于1999年投入大規(guī)模生產(chǎn)，如：PⅢ600；0.13μm技術(shù)估計(jì)2000年投產(chǎn)；DRAM產(chǎn)品已達(dá)4GB，正向16GB突破；CPU產(chǎn)品已達(dá)600MH，正向1GH進(jìn)展；0.1μm技術(shù)估計(jì)2006年投產(chǎn)；0.05μm技術(shù)估計(jì)2012年投產(chǎn)；ASIC專(zhuān)用芯片應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域；集成電路已發(fā)展為集成系統(tǒng)。5.光電子密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；6.計(jì)算機(jī)客戶機(jī)：網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、智能網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、 聯(lián)網(wǎng)的PDA、算通機(jī)、/手 機(jī)、電視等；服務(wù)器：高性能、可擴(kuò)展、高可靠； 2001年30億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒； 2004年100萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒； 用DVD做存儲(chǔ)器1MB/1美分； 120mn光盤(pán)容量達(dá)18GB；8.網(wǎng)絡(luò)通信

計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)和電視網(wǎng)三網(wǎng)合一，并向?qū)拵Щ?、綜合化、分組化、和個(gè)性化發(fā)展；未來(lái)的通信信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將由干線網(wǎng)/本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦删€網(wǎng)/接入網(wǎng)，接入網(wǎng)的變革是關(guān)鍵。超高速網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連、用戶接入、無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)飛速發(fā)展； 基于TCP/IP協(xié)議因特網(wǎng)，是一種IP網(wǎng)，帶寬每半年翻一番；我國(guó)普及12%，發(fā)達(dá)國(guó)家60-80%；因特網(wǎng)用戶300萬(wàn)/1999年，全球1億用戶/1999年；2001年有80×80Gbps的DWDM系統(tǒng)上市，單根光纖傳輸速率達(dá)6.4Tbps；美國(guó)骨干網(wǎng)帶寬1.2Tbps/1996年，21Tbps/1999年，99Tbps/2001年，100Mbps/1Gbps到家庭；以波分復(fù)用技術(shù)為主線的全光通信將在未來(lái)的核心網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。如果采用具有100個(gè)波分的DWDM技術(shù)，每個(gè)波長(zhǎng)傳送10Gbit/s的信息，則每根光纖的1550nm波長(zhǎng)窗口可傳送1Tbit/s的信息量，也就是每一對(duì)光纖可傳送1200萬(wàn)路，可供近2500萬(wàn)人同時(shí)交換信息，傳送10萬(wàn)路以上的電視節(jié)目。二、信息技術(shù)的應(yīng)用1.信息技術(shù)時(shí)代的遠(yuǎn)程教育(1)網(wǎng)絡(luò)教育的必要性與必然性①國(guó)家教育的振興與發(fā)展，要靠教育體制、教育方法的改革，要靠教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的更新 將信息時(shí)代的高科技手段充分地應(yīng)用于教育教學(xué)當(dāng)中，將信息技術(shù)與學(xué)習(xí)過(guò)程有機(jī)融合，形成交互式網(wǎng)絡(luò)教育，構(gòu)建終身學(xué)習(xí)體系。②滿足國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)教育、對(duì)人才的需求

網(wǎng)絡(luò)教育將加速我國(guó)的教育模式從工業(yè)時(shí)代向信息時(shí)代轉(zhuǎn)化的步伐，以此縮短我們與世界上教育發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。(3)網(wǎng)絡(luò)教育體系結(jié)構(gòu)①衛(wèi)星電視教育網(wǎng)、INTERNT、Cernet、網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)②遠(yuǎn)程教學(xué)支持平臺(tái)③遠(yuǎn)程教育教學(xué)資源庫(kù)④遠(yuǎn)程教育信息資源管理網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)資源管理Cernet、衛(wèi)星接入、Internet教學(xué)資源庫(kù)教學(xué)支撐平臺(tái)(5)遠(yuǎn)程教育組成部分

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是以互聯(lián)網(wǎng)為依托，將遠(yuǎn)程課程教學(xué)與培訓(xùn)、教育服務(wù)和教育信息交流等進(jìn)行充分集成的完整體系。 這一新型網(wǎng)絡(luò)教育體系由下列部分構(gòu)成:①網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)②網(wǎng)絡(luò)課件開(kāi)發(fā)及管理系統(tǒng)③網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)④網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息資源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是提供遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)的系統(tǒng)軟件，它將網(wǎng)絡(luò)課程與學(xué)校的遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)進(jìn)行了有機(jī)的集成。包括：信息交流系統(tǒng)，如：聊天室、Email、 新聞組等多媒體課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)輔導(dǎo)答疑系統(tǒng)作業(yè)評(píng)閱系統(tǒng)遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育支撐平臺(tái)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)管理系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)多媒體授課學(xué)習(xí)系統(tǒng)多媒體作業(yè)系統(tǒng)答疑、考試管理系統(tǒng)成績(jī)管理系統(tǒng)學(xué)習(xí)進(jìn)度管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程教務(wù)管理系統(tǒng)學(xué)生學(xué)習(xí)檔案管理系統(tǒng)教師檔案管理系統(tǒng)行政公文管理系統(tǒng)信息查詢系統(tǒng)計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息資源管理系統(tǒng)用來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行分類(lèi)管理，構(gòu)建成統(tǒng)一的教學(xué)資源庫(kù)，為各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)課件的制作和教學(xué)提供強(qiáng)大的信息支持。 學(xué)科題庫(kù) 學(xué)科案例庫(kù)學(xué)科媒體素材庫(kù) 學(xué)科課件庫(kù)學(xué)科文檔資料庫(kù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息資源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育資源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（6）現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)案例①清華同方網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)(EduSP)

清華同方網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)是一個(gè)網(wǎng)上虛擬大學(xué)園區(qū)系統(tǒng)，它以Web形式提供交互式的教育手段，包括學(xué)歷教育、職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、教育信息交流與服務(wù)等方面的內(nèi)容，開(kāi)發(fā)并共享風(fēng)格多樣、內(nèi)容豐富的網(wǎng)上教育資源，同時(shí)能夠容納多個(gè)子教學(xué)網(wǎng)站進(jìn)行多種形式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。清華同方網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)拓?fù)鋱D2.電子政務(wù)政府利用信息技術(shù)引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)、管理經(jīng)濟(jì)、調(diào)控經(jīng)濟(jì)、服務(wù)民眾，實(shí)現(xiàn)管理區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)、單位等職能。(1)目的政府各部門(mén)實(shí)現(xiàn)信息化，提高行政、服務(wù)和管理效率，促進(jìn)機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)、辦公簡(jiǎn)化（無(wú)紙辦公）；實(shí)現(xiàn)政務(wù)公開(kāi)化，提高政府管理透明度，接受公民監(jiān)督，由被動(dòng)服務(wù)變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù)，企業(yè)和公民可以不受地點(diǎn)、時(shí)間限制，了解政府方針政策，接受政府管理；以政府信息化推動(dòng)和加速全社會(huì)的信息化（國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化）；適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)，數(shù)字地球的發(fā)展。(2)作用

監(jiān)督信息化資料信息化溝通信息化辦公信息化市場(chǎng)信息化避免出現(xiàn)“瓶頸”，重要路由有備份，重點(diǎn)設(shè)備有冗余，保證24小時(shí)/全天運(yùn)行；建立網(wǎng)絡(luò)安全體系；建立完善管理的規(guī)章制度。(4)電子政務(wù)參考方案OA：辦公管理（OfficeAdministration），

不是辦公自動(dòng)化（Automation）。目標(biāo)：溝通（Communication）、協(xié)調(diào)

（Coordination）、控制（Control），

統(tǒng)稱(chēng)3C?？蚣埽褐虚g件：特定功能的基礎(chǔ)程序模塊。個(gè)人工具：電子郵件，電子，電子文件柜，名片夾，日程管理，綜合查詢等。公共信息：公告板，熱點(diǎn)話題，問(wèn)題與建議，辦事指南，大事記，時(shí)刻表，政策法規(guī)，司、處信息，組織機(jī)構(gòu)，電子刊物，證券信息，常見(jiàn)問(wèn)題等。系統(tǒng)導(dǎo)引：身份確認(rèn)，密碼管理，功能引導(dǎo)，提示信息，圖、聲、文聯(lián)機(jī)幫助。辦公行文：發(fā)文、收文，內(nèi)部信息和公文 查詢，具體擬稿、核稿，網(wǎng)絡(luò) 會(huì)議，領(lǐng)導(dǎo)簽發(fā)，文書(shū)編排， 發(fā)文追蹤，收文處理、收文追 蹤。檔案管理：檔案錄入，文檔分類(lèi)，分類(lèi)組 卷，檔案拆卷，檔案流銷(xiāo)，檔 案借閱，檔案統(tǒng)計(jì)，檔案查詢 等。行政管理：考勤，日工作安排，日志查詢， 周工作安排、查詢，月工作安 排、查詢，任務(wù)指派，工作督 辦，值班管理，項(xiàng)目管理等。信訪管理：投拆錄入，督辦管理，批文 管理，歷史記錄管理等。外事管理：外賓人員，議事，結(jié)論，中 方人員等。決策支持：決策模型，決策方案，結(jié)果 等。系統(tǒng)維護(hù)：數(shù)據(jù)字典，用戶資料，幫助 文檔等。3.數(shù)字地球與數(shù)字城市數(shù)字地球：建立以遙感（RS）、地理信 息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系 統(tǒng)（GPS）為基礎(chǔ)的全球網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)用數(shù)字化手 段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題。（1）數(shù)字城市信息平臺(tái)的定義

以InterNet/IntraNet網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)，以IC卡為接口，以城市信息與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為依托，以管理軟件為核心，以標(biāo)準(zhǔn)和安全為保證，以服務(wù)市民、管理城市為目的，具有層次性、動(dòng)態(tài)性、關(guān)聯(lián)性和整體性的集成化信息應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)字城市信息平臺(tái)框圖（2）數(shù)字城市信息平臺(tái)的組成設(shè)施：硬件、軟件和服務(wù)人員：領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)員和用戶

IC卡：①非加密存儲(chǔ)卡②邏輯加密存儲(chǔ)卡③CPU卡：接觸式、非接觸式、雙界面式數(shù)字（電子）證書(shū)授權(quán)及認(rèn)證（CA）和密鑰管理（KE）中心網(wǎng)上支付與結(jié)算中心電子政務(wù)中心標(biāo)準(zhǔn)、政策及法規(guī)制定及宣貫中心數(shù)字城市信息服務(wù)中心其他（3）數(shù)字城市信息平臺(tái)的典型應(yīng)用網(wǎng)上購(gòu)物：坐在家中的屏幕前，貨比n家，看彩照，讀資料，比價(jià)格，要求廠商把貨送到家中來(lái)。交通：公交車(chē)/地鐵/輪渡等收費(fèi)，駕駛執(zhí)照，通行證，公路過(guò)橋收費(fèi)，鐵路通用卡，停車(chē)收費(fèi)，貨道管理。金融：電子錢(qián)包，信用卡，儲(chǔ)蓄卡，工資卡。醫(yī)療：健康保障卡，急救醫(yī)療卡，病歷卡，門(mén)診卡，住院患者卡，其他。商業(yè)：商品供、存及配送，信用卡，購(gòu)物卡，會(huì)員卡，商品券，優(yōu)惠卡，其他。通信：公用，移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)安全控管，郵政儲(chǔ)蓄。公安：身份證卡，戰(zhàn)場(chǎng)急救，指令下達(dá)，物資調(diào)度管理，現(xiàn)場(chǎng)遙控，特殊人，物實(shí)時(shí)跟蹤。教育：教材卡，游戲卡，門(mén)禁，學(xué)生證，成績(jī)管理，借書(shū)卡，飯卡，校園內(nèi)購(gòu)物。旅游：貴賓，出租（汽車(chē)、相機(jī)等），游樂(lè)（歌、舞廳、俱樂(lè)部、旅館等），電子導(dǎo)游。

(1)市政管理(2)醫(yī)保、社保等保險(xiǎn)管理(3)園區(qū)管理(4)企業(yè)間管理(B2B)(5)企業(yè)與個(gè)人間管理(B2C)歸納為五方面：服務(wù)市民、管理城市貨幣電子化：使市民可以方便的僅憑借一張IC卡，完成各種各樣的管理與消費(fèi)。如去商店購(gòu)物，乘車(chē)，交電費(fèi)，水費(fèi)，IC/IP卡電話等。（4）數(shù)字城市信息平臺(tái)的目標(biāo)服務(wù)個(gè)人化：“以人為本”實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化服務(wù)”，如：可以根據(jù)市民的以往的用藥情況，提醒醫(yī)生病人的敏感藥品；商店對(duì)自己的老主顧打折；門(mén)禁系統(tǒng)，身份鑒別等。利用IC卡還可以實(shí)現(xiàn)個(gè)人的動(dòng)態(tài)定位。擴(kuò)充簡(jiǎn)單化：在此平臺(tái)上可方便地插入各種應(yīng)用系統(tǒng)（基于Corba軟總線標(biāo)準(zhǔn)），滿足不同時(shí)期、不同用戶在不同情況下的需求。管理現(xiàn)代化：必將給整個(gè)城市的現(xiàn)代化水平帶來(lái)一個(gè)飛躍，使管理更加簡(jiǎn)單、科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)。三、信息安全1.信息不安全的來(lái)源(1)人類(lèi)對(duì)信息系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和能力局限，所造成的系統(tǒng)不完善導(dǎo)致系統(tǒng)的脆弱性；(2)現(xiàn)實(shí)社會(huì)斗爭(zhēng)、競(jìng)爭(zhēng)和犯罪導(dǎo)致對(duì)信息系統(tǒng)脆弱性的發(fā)掘和利用。2.信息安全的基本要求 信息安全以信息系統(tǒng)的可靠性為前提，但比可靠性的要求更進(jìn)一步?？煽啃裕╮eliability）：一般是指要求系統(tǒng)能夠不停機(jī)的全天侯運(yùn)行（nonstopsystem）。要求運(yùn)用容錯(cuò)和多機(jī)備份技術(shù)。另外，還要精心考慮機(jī)房設(shè)計(jì)（防火、防水、防盜、防靜電、防電磁干擾）等。 安全性（security）：除了對(duì)規(guī)章制度、人事管理、環(huán)境和物理設(shè)施有安全要求外，主要是針對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)中的信息而言。它涉及信息的如下方面：(1)保密性（confidentiality）：保證信息不泄露給未經(jīng)授權(quán)的人。(2)完整性（integrity）：防止信息被未經(jīng)授權(quán)地篡改，保證真實(shí)的信息從真實(shí)的信源無(wú)失真地到達(dá)真實(shí)的信宿。(3)可用性（availability）：保證信息及信息系統(tǒng)確實(shí)為授權(quán)使用者所有，防止由于計(jì)算機(jī)病毒或其他人為因素造成的系統(tǒng)拒絕服務(wù)或?yàn)閿呈挚捎脜s對(duì)授權(quán)者拒用。(4)可控性（controllability）：對(duì)信息及信息系統(tǒng)實(shí)施安全監(jiān)控管理。(5)不可否認(rèn)性（non-repudiation）：保證行為人不能否認(rèn)自己的行為。(2)物理安全 物理安全也是整個(gè)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)設(shè)置之一，物理安全涉及信息系統(tǒng)中微機(jī)和主機(jī)、LAN服務(wù)器等資源的房間，必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理，對(duì)這些部門(mén)的訪問(wèn)要嚴(yán)格控制，并經(jīng)過(guò)授權(quán)和進(jìn)行監(jiān)控。(3)網(wǎng)絡(luò)安全 根信息與第二層信息系統(tǒng)要離線操作，與其他部分隔離開(kāi)來(lái)，不與Internet連接。系統(tǒng)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)區(qū)：公共區(qū)、DM區(qū)、操作區(qū)和安全區(qū)。并層層加以防火墻和實(shí)時(shí)監(jiān)控。(4)主機(jī)安全 主機(jī)系統(tǒng)主要有信息系統(tǒng)服務(wù)器、目錄服務(wù)器、Web服務(wù)器等，它們均采用生產(chǎn)機(jī)與備份機(jī)雙機(jī)共享磁盤(pán)陣列的高可用性解決方案。同時(shí)用Cluster軟件控制故障的自動(dòng)檢測(cè)和恢復(fù)。(5)產(chǎn)品安全 在信息系統(tǒng)產(chǎn)品方面要保證其安全性能。(6)操作安全規(guī)則 由信息系統(tǒng)的安全小組制定相應(yīng)的規(guī)則，規(guī)定信息系統(tǒng)簽發(fā)證書(shū)，審核證書(shū)操作應(yīng)遵循的安全操作規(guī)范。(7)人員管理安全 對(duì)信息系統(tǒng)中心的安全造成直接威脅的一般為內(nèi)部人員，內(nèi)部人員的操作不當(dāng)或信息失密將給系統(tǒng)的安全造成極大的危害。對(duì)信息系統(tǒng)中心的人員管理必須采取適當(dāng)措施。數(shù)據(jù)安全策略

信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括很多方面，其中最重要的是信息系統(tǒng)的私鑰信息的安全，它涉及到整個(gè)信息系統(tǒng)的安全性；其次是用戶數(shù)據(jù)，包括證書(shū)及個(gè)人資料，除存檔保管外，還對(duì)存取權(quán)限加以限定，確保用戶的