第六章：程序設(shè)計(jì)初步-第1課課件

禮、信、勤、樸。

勤奮，守紀(jì)，活潑，創(chuàng)新。

尊師，好學(xué)，多思，求真。

敬業(yè)，愛崗，嚴(yán)謹(jǐn)，務(wù)實(shí)。

同學(xué)們好！日新月異的信息技術(shù)主講人：李德慧郵箱：dehui57@同學(xué)們好！日新月異的信息技術(shù)主講人：李德慧郵箱：dehui57@技術(shù)是不是自古就有的，是不是客觀存在的？技術(shù)是如何產(chǎn)生的？什么是信息技術(shù)?人類進(jìn)化分為兩個(gè)基本階段：生物進(jìn)化階段（也稱初級進(jìn)化階段）和文明進(jìn)化階段（也稱高級進(jìn)化階段）。

在生物進(jìn)化階段，人們主要通過自身器官功能的分化和強(qiáng)化來增強(qiáng)自身的能力。直立行走，手腳分工，是人類生物進(jìn)化階段的主要成果。由四腳行走進(jìn)化到直立行走，人類的視野開闊了，認(rèn)識環(huán)境認(rèn)識世界的能力也提高了，也使人類身體的靈活性和靈巧性大大增強(qiáng)。通過手腳分工，人類雙手從行走功能中獲得解放，手的功能擴(kuò)展，使人類適應(yīng)環(huán)境、改造環(huán)境的能力增強(qiáng)了。這是一個(gè)漫長的進(jìn)化階段，這個(gè)階段仍然沒有技術(shù)。結(jié)論1技術(shù)并不是自古就有的，也不是永恒不變的。在人類發(fā)展的初始階段，人們完全是以赤手空拳來爭取自己的生存和發(fā)展。

由于人類生理器官功能分化和強(qiáng)化的有限性，人類生物學(xué)意義上的進(jìn)化過程不可能無限地展開，當(dāng)人類自身的進(jìn)化達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，人類爭取更好的生存和發(fā)展的需求并沒有停止，這樣，就會出現(xiàn)矛盾，必然會激發(fā)新的進(jìn)化機(jī)制，人類的文明進(jìn)化機(jī)制就自然出現(xiàn)了。技術(shù)是在人類進(jìn)化的過程到達(dá)一定的階段后，由于人類進(jìn)一步擴(kuò)展自身能力的“需要”和自然規(guī)律的“許可”才逐漸萌發(fā)出來的。

在人類的文明進(jìn)化機(jī)制階段，人們的注意力開始從自身器官轉(zhuǎn)向外部世界，人們試圖利用外部世界的力量來增強(qiáng)自身的能力?！敖柚硗庵铩睌U(kuò)展自身能力的方法和手段就是技術(shù)的生長點(diǎn)。搬移重物的經(jīng)驗(yàn)正是近代力學(xué)“杠桿原理”的原始萌芽。杠桿成為有力的工具，擴(kuò)展了人們的體力。設(shè)計(jì)和使用杠桿的具體手藝就成為一種有效的技術(shù)；在這種具體應(yīng)用的反復(fù)刺激下，久而久之，人們腦海里就會涌動(dòng)著“杠桿原理”的抽象理論，這就是最早的原始形態(tài)的科學(xué)。杠桿原理與杠桿技術(shù)技術(shù)是“輔助人類擴(kuò)展能力”的，那么，人的能力有哪些？人的兩大能力體力能力——體力能力反映人的力量的充沛性和持久性。智力能力——智力能力反映人的思維和智慧的理智性和敏捷性。它們是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體。結(jié)論2信息技術(shù)就是能夠擴(kuò)展人的智力能力，也就是擴(kuò)展人的信息器官功能的一類技術(shù)。人類的信息器官及功能

（1）感覺器官

包括視覺器官、聽覺器官、嗅覺器官、味覺器官、觸覺器官和平衡感覺器官等。

主要功能是：獲取信息——通過視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺來感知(即獲取)外部世界各種事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式；平衡感覺器官則可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)主體與客體之間的關(guān)系來獲取平衡信息。（2）傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

它又可以分為導(dǎo)入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和導(dǎo)出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

主要功能是：傳遞信息——通過導(dǎo)入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)把感覺器官獲得的信息傳送給思維器官；通過導(dǎo)出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)把思維器官加工出來的信息傳送給各種效應(yīng)器官或內(nèi)部某些器官。（3）思維器官

包括記憶系統(tǒng)、聯(lián)想系統(tǒng)、分析推理和決策系統(tǒng)等。

主要功能是：加工和再生信息——實(shí)際上它擔(dān)負(fù)著存儲信息、檢索信息、加工信息和再生信息的復(fù)雜任務(wù)。通過存儲、檢索、加工信息得到對于外部事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識；通過再生信息(即第二類認(rèn)識論意義的信息)來表示主體對于外部事物進(jìn)行改造的策略和意圖。（4）效應(yīng)器官

包括操作器官(手)、行走器官(腳)和語言器官(口)等。

主要功能是：施用信息——通過操作器官和行走器官來執(zhí)行大腦發(fā)出的第二類認(rèn)識論意義的信息，或者通過語言器官來表達(dá)第二類認(rèn)識論意義的信息，使這些信息產(chǎn)生實(shí)際的效果。信息技術(shù)的四項(xiàng)基本內(nèi)容（1）感覺器官感測技術(shù)（2）傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

（3）思維器官計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)

（4）效應(yīng)器官控制技術(shù)

（1）感測技術(shù)感覺器官功能的延長。感測技術(shù)包括傳感技術(shù)和測量技術(shù)，也包括遙感、遙測技術(shù)等。它使人們能更好地從外部世界獲得各種有用的信息。（2）通信技術(shù)

傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的延長。它的作用是傳遞、交換和分配信息，消除或克服空間上的限制，使人們能更有效地利用信息資源。（3）計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)

思維器官功能的延長。計(jì)算機(jī)技術(shù)(包括硬件和軟件技術(shù))和人工智能技術(shù)，使人們能更好地加工和再生信息。

（4）控制技術(shù)

效應(yīng)器官功能的延長。控制技術(shù)的作用是根據(jù)輸入的指令(決策信息)對外部事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)施干預(yù)，即信息施效。結(jié)論3由上面給出的信息技術(shù)的基本定義還可以引出兩個(gè)比較具體的定義，即：

(1)信息技術(shù)是指能夠完成信息的獲取、傳遞、加工、再生和施用等功能的一類技術(shù)。

(2)信息技術(shù)是指感測、通信、計(jì)算機(jī)和智能以及控制等技術(shù)的整體。

一、信息技術(shù)的悠久歷史五次信息技術(shù)革命語言（是從猿進(jìn)化到人的重要標(biāo)志）文字（首次超越時(shí)間和地域的局限）印刷術(shù)（為知識的積累和傳播提供了可靠的保證）電報(bào)電話、電視（進(jìn)一步突破了時(shí)間和地域的局限）計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信（將人類社會推進(jìn)到了數(shù)字化的信息時(shí)代）二、信息技術(shù)的發(fā)展趨勢越來越好的人機(jī)界面（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、語音技術(shù)、智能代理技術(shù)）越來越個(gè)性化的功能設(shè)計(jì)（個(gè)性化手機(jī)、個(gè)性化電視節(jié)目、個(gè)性化信息檢索工具）越來越高的性能價(jià)格比三、信息技術(shù)的應(yīng)用“仿生眼”幫盲人復(fù)明“仿生眼”幫盲人復(fù)明據(jù)英國媒體08年4月22日報(bào)道,英國倫敦穆爾菲爾德眼科醫(yī)院日前施行了一項(xiàng)先鋒性的“仿生眼”移植手術(shù)——在兩個(gè)盲人患者的眼球表面分別植入安裝有60個(gè)電極的人造視網(wǎng)膜芯片，從而讓兩個(gè)失明患者恢復(fù)視力,并能辨認(rèn)簡單物體。這是英國首次施行“仿生眼”移植手術(shù),在未來5年之內(nèi),“仿生眼”技術(shù)有望得到大范圍推廣。“舌頭駕駛系統(tǒng)”助殘障人活動(dòng)北京時(shí)間7月1日消息，據(jù)英國《每日郵報(bào)》報(bào)道，美國科學(xué)家6月30日表示，他們最近成功地研制出一種使用微小磁鐵進(jìn)行控制的小儀器，這種米粒大小的儀器可以植在人的舌頭下，肢體殘疾的人士只需要?jiǎng)右幌律囝^，就能夠輕松地駕馭自己的輪椅甚至是操作電腦。這套裝置將可協(xié)助脊椎神經(jīng)受到重創(chuàng)的嚴(yán)重殘疾人，重新過著以往豐富、活躍及獨(dú)立的生活?！吧囝^駕駛系統(tǒng)”助殘障人活動(dòng)無音通話系統(tǒng)《參考消息》2008年3月17日報(bào)道美國安比恩特公司發(fā)明了一套無需發(fā)出聲音就能夠進(jìn)行電話通話的系統(tǒng)。使用者利用一個(gè)放置在頸部周圍的項(xiàng)圈，就可以收集到人腦中與特定詞匯有關(guān)的神經(jīng)信號，從而創(chuàng)造無聲說話的奇跡。農(nóng)田里的信息技術(shù)《參考消息》2008年3月4日報(bào)道在德國，借助現(xiàn)代信息技術(shù)和傳感器技術(shù)種植經(jīng)濟(jì)作物已在從實(shí)驗(yàn)室通往實(shí)際應(yīng)用的道路上邁出了一大步?！盀榱烁行У刂笓]農(nóng)戶的田間管理，聯(lián)邦德國已有８0％的農(nóng)業(yè)企業(yè)使用現(xiàn)代信息技術(shù)和傳感器技術(shù)”，聯(lián)合項(xiàng)目“普雷阿格羅”負(fù)責(zé)人阿明·維爾納說。這個(gè)項(xiàng)目是在約９年前由聯(lián)邦研究部設(shè)立的，現(xiàn)在接

近尾聲。傳感技術(shù)打造高科技消防衣新華網(wǎng)北京11月15日專電在不知道失火的樓房里是否有人的情況下，消防隊(duì)員只能闖進(jìn)煙熏火燎的樓房，依靠自己的直覺進(jìn)行搜查?，F(xiàn)在，德國不來梅大學(xué)赫爾佐克負(fù)責(zé)的一個(gè)課題組正利用現(xiàn)有的傳感技術(shù)研發(fā)高科技消防裝備。新產(chǎn)