1.1.4 信息技术的发展与应用

1.信息技术的发展历程

在人类发展的历史长河中，经历过5次信息技术革命。这5次信息技术革命，极大地推动了人类社会的文明与进步。

第一次信息技术革命：语言的产生。

在人类的进化过程中逐渐形成语言。语言的产生揭开了人类文明的序幕。它是信息表现和交流手段的一次关键性的革命，大大提高了信息的表达质量和利用效率。语言是人类进行学习、思维和感情交流的工具。通过语言表达，人们非常方便地进行信息的传输与收集。

第二次信息技术革命：文字的发明。

文字的发明使人类得以摆脱自身的束缚，在大脑之外记录和存储大量信息，增加了交流信息的手段，突破了时间、空间的限制，延长了信息的寿命，使人类可以跨时间、空间地传递和交流信息。

第三次信息技术革命：造纸术和印刷术的发明。

造纸术和印刷术的发明，是信息记载与传播手段的一次重要革命。它把信息的记录、存储、传递和使用扩大到更广阔的空间，使知识的积累和传播有了更可靠的保证。

第四次信息技术革命：电报、电话、广播、电视的发明和普及应用。

1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机；1876年，美国人贝尔发明了电话机；1895年，俄国人波波夫与意大利人马可尼分别成功地进行了无线电实验；1925年，英国首次播放电视节目。电报、电话、广播、电视的发明和普及应用使信息传递手段发生了历史性的变革，结束了人们单纯依靠驿站传递信息的历史，进一步突破时间和空间的限制，信息传递的效率和手段再一次发生了质的飞跃。

人类以上4次信息技术革命主要体现在信息载体的变革上，即信息的表示与信息依附载体的变革。随着信息载体的发展，信息传播的空间和时间得到了迅速扩大，信息传播的速度更快，信息保存的时间更长、容量更大。

第五次信息技术革命：计算机的普及和网络技术的应用。

第五次信息技术革命始于20世纪60年代，其标志是计算机的普及应用和计算机与通信技术的结合，以光电子和微电子为基础，以计算机和通信技术为支撑。计算机是信息处理的智能工具，以其处理速度快、存储容量大、计算精确和自动化程度高而得到世人的认可。

2.信息技术的发展趋势

20世纪中后期以来，信息技术取得了巨大的进步。展望未来，信息技术朝着多元化、网络化、多媒体化、智能化、虚拟化方向发展。现代信息技术的发展呈现以下几个特点。

（1）越来越友好的人机界面

有人将扩音器、按键式电话、方向盘、磁卡、交通指挥信号灯、阴极射线管（CRT）、遥控器、液晶显示器、条形码扫描器、鼠标/图形用户界面（GUI）称为20世纪最伟大的10个人机界面装置。特别是鼠标/图形用户界面，使显示在计算机屏幕上的内容在可视性与操控性方面大大改善。随着信息技术的飞速发展，出现了以下新的技术，使人机界面更加友好。

● 虚拟现实技术：虚拟现实技术是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术。它利用三维图形生成技术，多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户需要用特殊的交互设备才能进入虚拟环境中。随着信息技术大众化发展的需要，桌面虚拟现实技术开始发展起来。这种技术只需要使用者利用键盘、鼠标等输入设备，便可进入虚拟空间，感知和操作虚拟世界中各种对象，从而获得身临其境的感受和体会，如某些大型3D游戏、电子宠物、三维全景图片、虚拟实验等。

● 语音技术：语音技术在计算机领域中的关键技术有自动语音识别（ASR）技术和语音合成（TTS）技术。自动语音识别是指将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息，从而识别说话人的语音指令以及文字内容。语音合成是指将文字信息转变为语音数据，以语音的方式播放出来。

• 智能代理技术：智能代理（Agent）技术又可称为人工智能代理，它主要是指具有智能性，可支持高级、复杂的自动处理的代理软件技术。并能够按照设计者的指示，独立地收集信息，并在此过程中自我学习。智能代理技术已在教育、娱乐、办公自动化、电子商务等诸多方面得到应用，主要用于信息的自动检索和过滤。

（2）越来越个性化的功能设计

人们的需求越来越个性化，而且这种需求是多方面的。在这种需求的推动下，信息技术产品走向了个性化和集成化的发展方向，例如，多功能个性化的手机、符合中国人需求的办公软件WPS等。

（3）越来越高的性能价格比

微电子技术和软件技术是信息技术的核心。集成电路的集成度和运算能力、性能价格比继续按每18个月翻一番的速度呈几何级数增长，支持信息技术达到前所未有的水平。现在每个芯片上包含上亿个元件，构成了“单片上的系统”（SOC），模糊了整机与元器件的界限，极大地提高了信息设备的功能，并促使整机向轻、小、薄和低功耗方向发展。因此，信息技术正向低消耗、高速度、降成本和高性能的方向发展。

今天的科学家仍在不断提出各种各样和信息技术有关的新思想，这些包括新材料、新能源和新元器件的开发，新的计算方式、新的计算机体系结构的研究，新的网络通信技术、网络体系结构的改进，新的应用技术的开发。这些新技术的代表有：量子计算机、生物计算机、网格计算、机器人技术、数字地球和智能化社区、Internet 2和下一代因特网、虚拟现实的实用化。

3.信息技术的应用

信息技术推广应用的显著成效，促使世界各国致力于信息化，而信息化的巨大需求又驱使信息技术高速发展。当前，信息技术发展的总趋势是以互联网技术的发展和应用为中心，从典型的技术驱动发展模式向技术驱动与应用驱动相结合的模式转变。在当今的社会中，信息技术的应用已遍及我们的工作和生活。例如，手机通话、发短信，用因特网收发电子邮件、在线讨论，利用可视电话和网络视频功能进行远程通话；网上购物、远程诊疗和公众会议电视系统已进入人们的生活；企事业单位建立办公自动化管理系统，呈现每天的生产经营情况，为决策提供保障。信息技术还改变了今天和未来的教育方式，现在Internet上已经出现了各类网上学校和远程授课。

互联网的应用开发也是一个持续的热点。一方面电视机、手机、个人数字助理（PDA）等家用电器和个人信息设备都向网络终端设备的方向发展，形成了网络终端设备的多样性和个性化，打破了计算机上网一统天下的局面；另一方面，电子商务、电子政务、远程教育、电子媒体、网上娱乐技术日趋成熟，不断降低对使用者的专业知识要求和经济投入要求；互联网数据中心（IDC），网门服务等技术的提出和服务体系的形成，构成了对使用互联网日益完善的社会化服务体系，使信息技术日益广泛地进入社会生产、生活各个领域，从而促进了网络经济的形成。

在21世纪这个信息时代，信息技术将在信息资源、信息处理和信息传递方面实现微电子与光电子结合，智能计算与认知科学等结合，其应用领域将更加广泛，将给人类带来全新的工作方式和生活方式。