1、第第2 2課課 信息技術(shù)信息技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展及其應(yīng)用發(fā)展信息和先進(jìn)信息技術(shù)工具的重要性 2002年10月6日，一艘載有128名中國游客的越南籍游船偏離航道觸礁，游船隨時都有可能沉沒，船上既沒有救生措施，也無法與外界聯(lián)系。就在這一緊急關(guān)頭，一名乘客發(fā)現(xiàn)自己的手機(jī)有微弱的信號，他立刻通過手機(jī)向外界發(fā)送呼救信息，與有關(guān)部門取得聯(lián)系。經(jīng)多方救助，128名乘客終于獲救。在整個救援過程中，這部手機(jī)成了游船與外界聯(lián)系的唯一工具。一、什么是技術(shù) 為了明確信息技術(shù)的概念，需要了解什么是信息，什么是技術(shù)。上節(jié)課我們已經(jīng)對信息進(jìn)行了研究。技術(shù)總是與科學(xué)連在一起的，為了更好的理解信息技術(shù)，我們先來研究一下科學(xué)技術(shù)。

2、科學(xué)技術(shù)是不是自古就有的，是不是客觀存在的？ 科學(xué)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，既沒有科學(xué)也沒有技術(shù)，人們完全是以赤手空拳來爭取自己生存和發(fā)展的空間。 科學(xué)技術(shù)是從什么時候開始的？是如何產(chǎn)生的？ 科學(xué)和技術(shù)都是在人類進(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。 人類進(jìn)化分為兩個基本階段：生物進(jìn)化人類進(jìn)化分為兩個基本階段：生物進(jìn)化階段（也稱初級進(jìn)化階段）和文明進(jìn)化階段（也稱初級進(jìn)化階段）和文明進(jìn)化階段（也稱高級階段（也稱高級 進(jìn)化階段）。進(jìn)化階段）。 1、科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生在生物進(jìn)化階段，人們主要通過自身器官功

3、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。這是一個漫長的進(jìn)化階段，這個階段仍然沒有科學(xué)也沒有技術(shù)。 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，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。 在人類的文明

4、進(jìn)化機(jī)制階段，人們的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。 “借助身外之物借助身外之物”擴(kuò)展自身能力的方法和手段就是科擴(kuò)展自身能力的方法和手段就是科學(xué)技術(shù)的生長點學(xué)技術(shù)的生長點。 搬移重物的經(jīng)驗正是近代力學(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)杠桿原理與杠桿技術(shù)結(jié)論結(jié)論1 人類由生物進(jìn)化向文明進(jìn)化的轉(zhuǎn)化，由“內(nèi)部器官的分化和強(qiáng)化”機(jī)制到“利用身外之物強(qiáng)化自身

5、功能”機(jī)制是科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的前提條件。其中，身外之物就是科學(xué)技術(shù)所創(chuàng)造的各種工具?？茖W(xué)、技術(shù)、工具 科學(xué)：揭示事物運動變化規(guī)律的理論和方法。它可以提高人們認(rèn)識世界和改造世界的水平。 技術(shù)：依據(jù)一定的科學(xué)理論，制造和制作工具的工藝和手段。 制作不同的工具有不同的技術(shù)?？梢砸罁?jù)的科學(xué)原理是可以一樣的。 工具：技術(shù)的成果。 工具的使用推動的社會生產(chǎn)力，也推動的社會的進(jìn)步科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 追求“更高的生存發(fā)展目標(biāo)”是人類社會進(jìn)步的永恒動力。為此，人類必然會不斷地對自身提出“更高的能力要求”，這個要求與人類所具有的“實際能力水平”是有差距的，這種差距又是巨大的導(dǎo)向力，支配人類在實踐摸索過程中自覺或不自覺地朝

6、著縮小這個差距的方向努力，這種努力的理論成果就沉淀為“科學(xué)發(fā)展”，這種努力的工具成果則成為“技術(shù)進(jìn)步”。 科學(xué)技術(shù)與人類需求的關(guān)系 科學(xué)技術(shù)是為了滿足人類自身能力發(fā)展的實際需求而產(chǎn)生，那么它的發(fā)展也要符合人類自身能力的發(fā)展規(guī)律。 科學(xué)技術(shù)是科學(xué)技術(shù)是“輔助人類擴(kuò)展能力輔助人類擴(kuò)展能力”的，的，那么，人的能力有哪些？那么，人的能力有哪些？人的三大能力 從宏觀上看，人的能力有三種：從宏觀上看，人的能力有三種： 體質(zhì)能力體質(zhì)能力體質(zhì)能力反映人的體質(zhì)結(jié)構(gòu)的合體質(zhì)能力反映人的體質(zhì)結(jié)構(gòu)的合理性和強(qiáng)健性。理性和強(qiáng)健性。 體力能力體力能力體力能力反映人的力量的充沛性體力能力反映人的力量的充沛性和持久性。和持久

7、性。 智力能力智力能力智力能力反映人的思維和智慧的智力能力反映人的思維和智慧的理智性和敏捷性。它們是一個有機(jī)的統(tǒng)一體。理智性和敏捷性。它們是一個有機(jī)的統(tǒng)一體。 科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生是通過制造工具來擴(kuò)展人的能力的。而工具的制造一方面需要“資源”，另一方面需要科學(xué)技術(shù)知識。通過科學(xué)技術(shù)知識的運用，把“資源”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮ぞ摺?，通過“工具”的作用，實現(xiàn)人的“能力擴(kuò)展”。 科學(xué)技術(shù)是如何擴(kuò)展人的這些能力的？科學(xué)技術(shù)是如何擴(kuò)展人的這些能力的？ 擴(kuò)展人類能力的三種工具擴(kuò)展人類能力的三種工具 （1）擴(kuò)展體質(zhì)能力的質(zhì)料工具）擴(kuò)展體質(zhì)能力的質(zhì)料工具 質(zhì)料工具主要是擴(kuò)展人的體質(zhì)能力，把質(zhì)料工具與人的體質(zhì)能力結(jié)合起來，就可以

8、具有更強(qiáng)的硬度、更好彈性、更注意的應(yīng)力特性、更高的熔點、更低的凝聚點、更強(qiáng)的耐壓能力和更強(qiáng)的抗腐蝕和抗輻射的能力，等等。 質(zhì)料工具的制造，一方面依賴于物質(zhì)資源，另一方面依賴于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和材料力學(xué)理論。 制造質(zhì)料工具的關(guān)鍵，在于利用材料科學(xué)技術(shù)的知識和技能把各種物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為具有各種優(yōu)良性質(zhì)的材料，并根據(jù)力學(xué)原理把材料加工成為相應(yīng)的工具。比如，農(nóng)業(yè)社會的鋤頭和鐮刀。 這一階段，人類主要開發(fā)的是物質(zhì)資源。這一階段，人類主要開發(fā)的是物質(zhì)資源。 （2）擴(kuò)展體力能力的動力工具）擴(kuò)展體力能力的動力工具 動力工具的作用主要是擴(kuò)展人的體力能力。動力工具與人的體力能力相結(jié)合，就可以具有更強(qiáng)的推動力、牽引力、負(fù)荷力

9、、沖擊力、爆破力、摧毀力等。 動力工具的制造，一方面依賴于能量資源，另一方面依賴于能量守恒與轉(zhuǎn)換理論。 制造動力工具的關(guān)鍵是，利用能量科學(xué)技術(shù)的知識和技能，將能量資源轉(zhuǎn)換成動力。當(dāng)然，任何一種動力工具的制造都離不開物質(zhì)資源，所以，更準(zhǔn)確的說，動力工具的制造需要能量和物質(zhì)兩方面的資源，需要能量學(xué)科技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)兩方面的知識和技能。 這一階段，人類主要開發(fā)的是能量資源。這一階段，人類主要開發(fā)的是能量資源。（3）擴(kuò)展智力能力的智能工具）擴(kuò)展智力能力的智能工具 智能工具的作用主要是擴(kuò)展人的智力能力。智能工具與人的智力能力相結(jié)合，就可以具有更敏銳的觀察能力、更廣闊的感知能力、更精細(xì)的分辨能力、更高效

10、和更可靠的信息共享能力、更強(qiáng)大的記憶能力、更快捷的計算能力、更好的學(xué)習(xí)與認(rèn)知能力、更明智的決策能力與更強(qiáng)大的控制能力等。 智能工具的制造，一方面依賴于信息資源，另一方面依賴于信息加工與轉(zhuǎn)換的理論和技術(shù)。 制造智能工具的關(guān)鍵是，利用信息科學(xué)技術(shù)的知識與技能，把信息資源提煉成知識，并進(jìn)一步把知識激活成為智能。當(dāng)然，任何智能工具的制造都離不開材料和動力。所以，更確切地說，智能工具的開發(fā)與制造需要信息、能量、物質(zhì)三方面的資源，需要信息科學(xué)技術(shù)、能量科學(xué)技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)。 這一階段，人類主要開發(fā)的是信息資源。這一階段，人類主要開發(fā)的是信息資源。結(jié)論結(jié)論2：資源資源科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù)工具工具能力的關(guān)系能力

11、的關(guān)系 所利用的所利用的資源資源 所需要的所需要的科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù) 所制造的所制造的工具工具 所擴(kuò)展的所擴(kuò)展的能力能力 物質(zhì)物質(zhì) 材料材料 質(zhì)料工具質(zhì)料工具 體質(zhì)能力體質(zhì)能力 能量+物質(zhì)能量能量+材料材料 動力工具動力工具 體力能力體力能力 信息+能量+物質(zhì)信息信息+能量能量+材料材料 智能工具智能工具 智力能力智力能力 結(jié)論結(jié)論3：時代時代資源資源科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù)工具工具能力的能力的關(guān)系關(guān)系 時代時代 表征性表征性資源資源 表征性表征性科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù) 表征性表征性工具工具 擴(kuò)展能力擴(kuò)展能力 古代物質(zhì)材料科學(xué)技術(shù) 質(zhì)料工具質(zhì)料工具 體質(zhì)能力近代能量能量科學(xué)技術(shù) 動力工具 體力能力現(xiàn)代信息信息

12、科學(xué)技術(shù) 智能工具 智力能力結(jié)論結(jié)論4 從技術(shù)的本質(zhì)意義上，信息技術(shù)就是能從技術(shù)的本質(zhì)意義上，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)。信息器官功能的一類技術(shù)。 人類具有哪些信息器官？人類的信息器官及功能人類的信息器官及功能 （1）感覺器官）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動的狀態(tài)和方式；平衡感覺器官則可以根據(jù)運動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)）傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 它又可以分為導(dǎo)

13、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）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動規(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）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

14、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)生實際的效果。信息技術(shù)的四項基本內(nèi)容（信息技術(shù)的四項基本內(nèi)容（4C）（1）感測技術(shù)）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)）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）計算機(jī)和智能技術(shù)）計算機(jī)和智能技術(shù) 思維器官功能的延長。計算機(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)）控制技術(shù) 效應(yīng)器官功能的延長?？刂萍夹g(shù)的作用是根據(jù)輸入的指令(決策信息)對外部事物的運動狀態(tài)實施干預(yù)，即信息施效。 結(jié)論結(jié)論5 由上面給出的信息技術(shù)的基本定義還可以引出由上面給出的信息技術(shù)的基本定義還可以引出兩個比較具體的定義，即：兩個比較具體的定義，即： (1)信息技術(shù)是指能夠完成信息的獲取、傳遞、信息技術(shù)是