青少年知识博览4-信息高速公路
首页 上一章 目录 下一章 书架
    数字化浪潮

    字的数字化

    早在使用电报时,我们便已把文字数字化。电报的译码本就是表示文字同数码的一一对应关系的。

    在使用计算机时,英文字母和数字使用ASCII码(美国标准信息交换码)进行变换,它用8位二进制数便可表示一个字。至于汉字和日文假名等则要用16位二进制数,也就是用两个字节进行表示。

    图像的数字化

    图像的数字化是首先要把一幅画面分解为若干个像素,这便相当于“取样”。组成画面的像素越多,相当于所取的样值越多,出来的图像也越清晰。

    对每一像素要进化量化。一是对亮度进行量化,一是对色彩进行量化。所有颜色都是由红、绿、蓝三原色调配而成的,所以对色彩的量化还要分解为对三原色的量化,利用三者不同的比例,组成不同的颜色。如果用8位二进制数,也就是用一个字节对亮度进行量化,则每一像素可以有256种不同亮度。如果对每一原色,也各用一个字节量化,便可调配出256×256×256=16777216种颜色。

    对量化的值用二进制数表现出来,便是编码。

    如果一个画面由1024×768=786432个像素组成,每一像素的亮度和色彩共用4个字节量化,则每帧画面便拥有3145728字节的数据。要获得动作流畅的画面,需要每秒提供30帧画面,也就是需要数据的传输速度达94371840字节/秒。

    声音的数字化

    声音是一种连续的波动信号,要把这种模拟量变为数字量,通常采用PCM(脉冲编码调制)方式。它同样要经历取样、量化、编码三个步骤。

    通常每秒钟进行8000次取样,于是连续的声波便变成每秒8000个脉冲。每一脉冲的幅值便是取样当时的声波幅值。一般用8位二进制数,也就是用一个字节对其进行量化。这样,把声音由模拟量变为数字量传输时,需要的传输速度为64千比特/秒。比特表示二进制数一个位的信息量,8个比特为1个字节。

    需要指出,1937年英国人里布斯便发明了PCM方式,由于当时还没有半导体集成电路技术,因此数字化在经济上是不合理的。直到七八十年代,出现了大规模集成电路、超大规模集成电路,PCM方式才得到广泛应用。可见,一种好的想法还需要适当的技术支持,否则也只能束之高阁。

    科技领域的数字化

    数字化最初便是从科技领域开始的。第一个电子计算机ENIAC的研制,最初是因为1942年盟军在北非登陆,美军发现北非沙漠地面松软造成射击偏差,因此需要有快速计算工具以及时纠正弹道偏差才提出来的。ENIAC的研制者莫库林和埃加托在1946年2月才把它研制成功,这时二次世界大战已经结束,但这时美国正在研制氢弹。于是ENIAC在氢弹试验中派上了大用场,解决了许多需要大量计算的问题。

    从此以后,数值计算方法便成为科学技术领域里最常用的方法。它把传统数学领域中各种求解方法,都变为能使用计算机的数值计算方法。尽管这种方法通常只能求出近似解,但由于计算机计算速度极快,通过加大计算工作量便可使误差缩小到允许的范围以内。

    在把计算工作数值(数字)化的同时,人们又在计测领域开展数字化。从五六十年代开始,数字化测量仪表被大量应用,不仅比原先的模拟式仪表精确,而且显示也更加直观,现在数字式仪表几乎已完全取代了模拟式仪表。

    数字化浪潮同样也涌入设计领域。最初是CAD(计算机辅助设计)得到广泛应用。后来模拟仿真、虚拟现实等技术也相继用于设计领域。使得产品还没有制造出来,人们便可对产品外观表现、功能、性能等了解得一清二楚。例如,核弹头用不着真正爆炸便知道其威力如何,一只玻璃杯还没有制造出来,便知道它掉到地上时将怎样破裂。

    数字化浪潮涌入科技领域,使科学技术得到迅速发展,使科学知识得到广泛普及。这不仅有力地纠正了人们的非科学观念,揭穿了各种伪科学骗局,而且还使知识爆炸式地增长。计算机出现半个多世纪来,人类知识的积累,超过在此之前的几千年。

    商业领域的数字化

    商业领域的数字化使计算机从计算工具变为信息处理工具,使计算机从科学殿堂走向全社会。这是计算机的第一次大普及。现在计算机在信息处理方面的应用超过了在科学计算方面的应用十倍以上。

    计算机在商业方面的应用始于60年代,最初用于各种电子订票,以及大型企业的管理,如建立MIS(信息管理系统)等。到了80年代初,个人计算机大量进入市场,使过去只有大企业、重要政府机构才买得起的计算机,变为小企业,甚至每个办公室都用得起的设备;计算机的运行环境也由以前需要专门的机房变为一般办公室便可使用。

    这时,不仅企业和下属各个部门的经营、管理、决策等工作离不开计算机,就是各个工作人员的编制报表、编写报告,也离不开计算机。在商业网点的现场大量使用POS(销售点终端),使管理部门能立即了解现场的销售状况。

    随着计算机连接于网络上使用的普及,数字化不仅深入到商业的各个领域,而且也越来越重要。电子邮件是它最常见的用途,由于它方便、快捷、安全、便宜,而且是人对人的通信,发信人可以不必知道收信人当前具体在什么地点,只要对方身边拥有连接于网络上的计算机,就能及时收到来自世界各地的电子邮件,因此电子邮件已是现代商业不可缺少的手段。

    80年代兴起的EDI(电子数据交换),使传统商业中使用的各种书面单据和贸易文件等全部“退伍”而被采用标准格式的电子文件,利用计算机经由网络进行的数据交换所取代。因为用EDI进行的贸易不用纸面文件,故又称为“无纸贸易”。现在“无纸贸易”已风行全球。

    随着因特网的普及,1994年在因特网建立了电子市场,开始了现代意义上的电子商务。电子商务已成为因特网的最重要用途,将从根本上改变人类经济活动的方式。

    与此同时,网上开设的虚拟商店犹如雨后春笋不断涌现,最近消费者也逐渐开始从网上商店购物。当然这一切都离不开使用电子现金。电子现金是种由银行进行数字签署的数据。

    生活领域的数字化

    90年代出现的计算机多媒体化动向,不仅使计算机更容易使用,而且由于计算机能和音像设备、通信设备相结合,使计算机变得更加有用。这就为计算机进入家庭、成为生活必需品扫清了道路。

    预计到2000年,全世界计算机的销售量就会超过电视机的销售量,这标志着计算机开始成为人们的生活必需品。

    人们不仅利用连接于网络上的计算机进行在家办公,同亲友互通电子邮件,而且还可以利用计算机收看电视节目、欣赏音乐。除此之外,还可以利用计算机进行电子游戏、网上交友、网上购物、网上打电话等等。

    这时,计算机已不仅仅是计算工具、信息处理工具,而且已成为信息媒体。也就是和报纸、收音机、电视机一样,成为人们了解各种信息的媒体,因为人们可以从连接于因特网上的计算机了解各种信息。和以往信息媒体不同的是,计算机不是被动地接受别人提供的信息,而是能够主动地搜寻所需要的信息,更重要的是,它不仅收看别人提供的信息,而且还能通过因特网向全世界发布自己的信息。

    计算机还可以成为家庭各种电器设备的管理中心和控制中心。例如,可由计算机安排家用机器人何时做饭、何时打扫卫生等等,甚至在主人外出时,还可以进行遥控。

    利用计算机管理家中的安全系统,可以监控各处的温度、烟雾情况,遇有火警可启动自动灭火系统或自动报警系统。还可以对人员出入和重要财物存放地点进行监控,遇有盗匪时可自动报警,或提供有力证据。

    当然,更可以利用计算机进行家务管理,如进行收支管理、家庭投资选择、日程安排等等。

    信息压缩规格MPEG

    MPEG是ISO(国际标准化组织)下属的“运动图像专家小组”的英文缩写。MPEG的职责便是制定图像压缩的国际标准,所以由它制定出来的技术规格,便以MPEG为名。

    迄今为止,MPEG已有两个重大成果在实际上得到广泛应用。一是1991年公布的MPEG-1规格。它是包括音频、视频(视像)和图像在内的多种信息源的编码(压缩)方案,其输出码率(输出数据的速度)为1.5Mbps,它能够提供相当于VHS(家用视频系统)录像带质量的视频信号。目前,MPEG-1已获得广泛的使用。VCD便采用MPEG-1规格。

    二是1994年公布的MPEG-2规格。它是关于广播、视像记录、通信以及其他各种新用途的编码方案。它的分辨率为MPEG-1的4倍,而且其输出码率达到2Mbps至10Mbps。MPEG-2规格被广泛用于SDTV(数字常规电视)、DVD、HDTV(高清晰度电视)中。它用4Mbps至9Mbps便可维持现有电视质量。为了维持高清晰度电视的质量,还可以提高到15Mbps至30Mbps。

    继MPEG-2之后的下一代音像信息压缩规格是MPEG-4,它于1999年公布实施。

    MPEG-4的最初目标是用于超低速率的移动用途上,当初设想它的输出码率不会超过64kbps。但是现在已把它的用途扩大到经由因特网和移动通信网的音像通信、远地监视、音像数据库检索、播放,甚至视像游戏等众多方面。不仅适用于顺序出现的图像,还适用于交替出现的图像(如电视里的隔行扫描),从5kbps至4Mbps这么宽范围的位速率都是它的适用范围。

    MPEG-4的最大特点在于可以把图像预先分为不同的对象然后分别进行数字化,例如可以分成人物和背景分别进行数字化和信息压缩,在还原时再把二者合成就可以恢复画面的本来面目。这样做有利于进行信息压缩。而且也便于把自然视像对象同人工视像对象合成在一起。照相机拍下的人物、背景、汽车等是自然视像对象的例子,而由CG(计算机图形)技术生成的物体,则是人工视像对象的例子。

    激光唱片——CD

    把音像信息数字化并存放在光盘上,是音像技术的一个飞跃。它可使音像信息高度保真,虽经多次复制、传输,仍能保持其原来面目,提高存储容量,便于利用计算机进行加工处理、存放。

    CD是最早得到使用的这类产品,它先把声音的模拟信号转换为数字信号存储起来,放唱时再恢复成模拟的信号输出。光盘记录密度相当于1000万比特/厘米2,比密纹唱片要大好几个数量级,直径120毫米的CD唱片,可记录78分钟的音乐内容,它不仅能存储大量信息,并且几乎可以百分之百地再现音乐演奏的真实情况,其音质的优美远远超过普通密纹唱片,所以它正在迅速取代原有的唱片。

    目前的光存储,通常还不能像磁存储那样可以随时擦洗而重新写入。所以在计算机上使用的CD,往往也叫做CD-ROM(只读光盘,ROM指只读存储器),就是说里面的信息只能读出而不能改写。CD-ROM容量可达650MB,盘径为5英寸(约120毫米),不仅可以存放音响信息,也可以用于存放计算机程序及视像信息、文字信息等,是多媒体个人机必不可少的配置。

    激光视盘——VCD

    VCD俗称小影碟,它是为了取代LD(激光录像盘,港台将其称为镭射影碟,其盘径为12英寸)而出现的。LD和CD一样,也是利用激光技术来存储信息的,不同之处在于它是专门用来存放视像的,存储之前的信号变换以及演放时所用的方法均与CD有所不同。LD由于价格较高、体积较大,所以首先在我国出现了VCD以取代它。VCD的盘片直径和CD一样,都是5英寸,可以播放74分钟全屏幕、全动态的影像和立体声音乐。它遵循MPEG-1规格,画面质量虽然不及LD,但价格远远低于LD,所以在收入较低的我国,迅速被消费者所接受,不到三年时间便在全国普及,成为最畅销的家电产品。

    VCD影碟机和录像机虽然在外观上区别不大,在使用功能上也颇为相似,但二者是不同类型的产品。最主要的区别在于录像机有“可录”功能。因为录像机既是视听播放设备,又是音像复制设备,而VCD影碟机仅仅是视听播放设备。录像机可以录取各种信号源的节目,如电视、光盘或其他录像上的内容,VCD影碟机则不能。另外,录像可以演放摄像机拍摄的节目,特别在家庭用的小摄录机开始普及时,演放自己拍摄的节目更给人增添不少乐趣。另外录像机的图像质量也在不断提高,目前VHS录像机图像清晰度已大于240线,有的已高达260线,而一般VCD影碟机的分辨率才不过230线。因此在一段时间内VCD影碟机将和录像机并存,各有各的用途。

    不久前,我国又出现了VCD(中国视盘)影碟机,它是为了提高VCD图像质量而开发的新产品。从技术上说,CVD使用与DVD相同的MPEG-Ⅱ规格,分辨率在280-352线之间,图像质量完全能达到现有彩电所能显示的分辨极限,而且画质优良,在普通的彩电上就能欣赏到高清晰度的画面。它的图像质量虽赶不上DVD,但比VCD的好,价格虽比VCD贵,但比DVD低得多,而且不像DVD那样对住房条件和音响电视配置要求苛刻,比较适合我国消费者经济水平。它将是往DVD过渡前的一种现实选择。

    数字视盘——DVD

    横扫影像音响及计算机存储领域,被誉为集激光、半导体、信息压缩技术之大成的DVD从1996年开始进入市场以来,受到人们的好评,被认为是音像及存储领域具有里程碑的大事。它拥有广泛的用途和巨大的市场,因而受到人们的青睐。

    同人们已熟悉的CD一样,DVD也是直径为12厘米的光盘,从外表上很难看出它们之间的区别。何以DVD的出现会引起以往光盘所没有的轰动呢?这是因为DVD拥有三大特点:大容量、通用性和可读写。

    DVD的用途大致有三大类:音像领域用的DVD-Video(用以存放影像并可在电视机上演放);音响领域专用的DVD-Audio(不带影像的);以及计算机领域使用的DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM三大类。人们普遍认为,市场前景最大的是计算机领域用的DVD。

    在各种DVD中,DVD-RAM将是发展DVD的关键。它不仅可作为个人机大容量的可取下存储媒体,而且再有三年左右时间其价格就能降到用户能接受的水平。

    DVD-ROM同CD-ROM相比,容量为其7.3倍,速度为其8倍以上。CD-ROM采用MPEG-1规格,只能存放74分钟的影像节目,DVD-ROM采用分辨率为其4倍的MPEG-2规格,清晰度可达500线,而且能存放长达134分钟的节目。因此,今后DVD-ROM将取代CD-ROM。

    各取所需视像——VOD

    原先人们观看电视节目完全是被动的,电视台播放什么便只能观看什么。交互式电视则可以做到观众想看什么节目,电视台(电视中心)便可通过CATV(有线电视)网把该节目传送到观众家里的电视屏幕上,单独为其播放。这样,可使千家万户能同时观看各自喜爱的节目。

    这种想看什么便播什么的服务,便是VOD(各取所需视像,又称点播视像)服务。它是交互式电视所提供的最有魅力的服务,此外,交互式电视还可提供在家购物、交互式游戏、多媒体电视会议、多媒体信息服务、远程教育、远程医疗等多种服务。

    经过大约三年多的实践,说明利用交互式电视实现VOD,存在费用高(需要专门建立电视中心,用户还要另外添置硬件,而且要计时收费)、节目来源有限的缺点。而在这一时间内,因特网得到巨大改进,出现了第二代万维网,它提高了传输速度,能够传输彩色动画像,而且拥有交互性能,因此人们觉得通过PC或专门的Web TV(因特网电视机)来实现VOD,要比用交互式电视来实现VOD)更为合理。

    现在人们已经普遍利用因特网来实现当初要由专门的电视中心和有线电视网来实现的交互式电视。而利用交互式电视而发展起来的各种远程服务,也因能够通过因特网实现,也变得更加便宜、更容易实现而迅速发展起来,达到了千里之遥、犹如咫尺的效果。这些远程服务有在家购物(网上购物,已成为电子商务的重要组成部分)、多媒体信息服务(已通过PC成为信息媒体实现)、远程教育、远程医疗、多媒体电视会议等。

    真正清晰的电视——数字电视

    现有的模拟电视无论是图像和声音用的都是模拟信号。而数字电视则是指从发射端至接收端,所有图像和声音信号全都采用数字信号。这是出现电视以来,继1953年开始出现彩色电视之后,又一次的电视技术革命,这一革命是以提高清晰度为目的,以数字技术为手段,使整个电视都完成数字化的过程。

    当前数字电视存在着18种不同图像格式,如CBS(哥伦比亚广播公司)采用隔行扫描的1080线扫描方式,ABC(美国广播公司)则采用逐行扫描的720条线扫描方式,因此今后将会出现清晰程度不同、收视效果各异的情况。用户将根据自己不同的经济能力选购不同档次的电视机获得不同的图像质量。这同现在模拟电视大不相同,目前在同一制式下扫描线都一样,因此不同的电视机图像质量没有多大差别。

    数字化电视

    1998年下半年起,国内彩电市场刮起一股“数字风”。“数字王”、“数码王”、“数字化”、“全媒体全数字”等五花八门的彩电称谓充斥于各种广告中,使消费者如坠五里雾中,无所适从。许多厂家以这样的产品标榜自己是数字彩电、数字电视,希图利用消费者对数字电视的仰慕来达到促销的目的。

    这一切往往容易给消费者误导,而且混淆了数字电视同数字化电视之间的概念差别,不利于我国发展真正的数字电视事业。

    其实,我们目前出现的种种“数字”电视、种种冠以“数字”称谓的电视,包括所谓的数字彩电,都只是数字化电视,数字化电视同数字电视的根本差别,在于数字电视从发射端至接收端用的全都是数字信号,也就是包括传输、接收、处理、存储、控制等所有环节用的都是数字信号;而数字化电视是指在不改变现行模拟电视信号传输制式的前提下,采用数字技术来处理电视广播中的视频、音频和画中画等信号。它们使用的数字技术比重可以不同,所取得的效果也不一样。尽管比纯模拟电视的图像、声音质量有不同程度的提高,但同真正的数字电视还是有很大差别。因为数字化电视接收到的毕竟还是模拟信号,模拟信号固有的缺点,难以从根本上去除。

    聚焦CCD——数码相机

    从外表上看,数码相机同传统相机没有太大不同。例如,当今最适合家庭用户使用的数码单反(单镜头反光式)相机便是由传统的单反相机改造而来。二者的机身也都采用相同的构造。不同的是用CCD(电荷耦合器件)取代胶卷,并加上模/数变换器等部件组成整机。相机的光学系统以及智能化电子操作程序都和传统相机完全一样。它的绝大多数功能如自动对焦、自动曝光等功能,以及曝光、聚焦等操作,也同传统相机的大同小异。

    数码相机的前端使用镜头、光圈和快门来聚焦成像,这同传统相机并无多大区别。但是聚焦成像所用的载体却不大一样。传统相机拍摄的图像系聚焦在光敏卤化银的胶卷上,利用每一颗粒感光程度不同形成图像,并通过显影、定影等冲洗过程,把图像固定在底片上,并用它冲洗出相片。

    数码相机拍摄的图像系聚焦在CCD芯片上,其上有许多CCD单元,每一单元相当于一个像素,任何光线都可分解为红、绿、蓝三种原色,因此可把成像的光经过滤镜分解成红、绿、蓝三色分别投到每一CCD单元上,各个单元根据感受到的不同光的强度作出不同反应,这一反应得出的信号是模拟值。经过模/数变换器把所得的模拟信号转换为数字信号,然后把表示拍下图像的数据存入到存储器中。通常用8位表示一种光的强度,因此一个像素所获得的光的强度和颜色(要用24位表示)总共要用4字节表示。

    现在数码相机的图像采用不同的格式,它们拥有不同的像素。通常数码相机所带的存储器足以存放80个至110个画面的数据,也就是可以拍摄80-110张照片。

    许多数码相机带有LCD(液晶显示器),可以通过LCD取景,或者拍下的照片立即通过LCD显示出来。如果感到不满意,可以立即将旧的照片数据删去而进行重拍,不会出现使用传统相机时的事后遗憾。不过使用LCD非常耗电,因此四节5号高能电池在使用液晶取景的工作模式下,只能支持拍摄70-80张照片。

    拍摄后的图像数字数据,要通过DSP(数字信号处理器)按照JPEG规格进行信息压缩后才送往存储器存放。JPEG规格是由ISO(国际标准化组织)下属的JPEG(同照片有关的专家小组)制定的全色静止画面数字压缩的规格,和MPEG一样,也以制定它的机构命名。

    由于数码相机每拍摄一张照片,CCD需要清除其上的电荷,相机内部还需要进行重新设置;另外还需要DSP把所获数据生成图像、进行压缩,并存放到存储器中。这些都需要时间,因此数码相机每拍摄一张照片需要停顿片刻才能继续往下拍摄。最初停顿的时间需要四五秒钟,现在已缩短到不超过1秒钟。今后,随着相机内部存储器的增大,压缩技术的改进,这种停顿时间将越来越短,直到消失。

    数字电影

    数字电影又叫数字电影视觉特技,主要指使用计算机图形技术处理用胶片拍摄出来的影像以制作电影的技术。它不仅能对现实中真正存在的影像进行加工,而且还能创造出现实生活中不存在的影像。数字电影大大丰富了艺术家实现其艺术构思的手段,使摄影机不再是制作电影的惟一手段。它能创造出只在人们想像中存在的事物,甚至创造人们连想都没有想过的事物,真正达到“源于生活、高于生活”的境界。

    制作数字电影,首先需要“建模”,就是在计算机上建立所要描述对象几何特征的数学模型。在数字电影中,建模的方法往往使用三维扫描仪,把与真实尺寸成严格比例的实物模型通过扫描输入计算机中。计算机记录下该实物的形体特征后,便可利用这些特征数据对其外观、动作、神态等进行模拟。然后将模拟好的形象与实地拍摄的影像融合在一起。演放出来就会产生栩栩如生的视觉效果。一些特技场面利用数字电影技术拍摄,会产生前所未有的震撼力。

    从票房收入也能看出数字电影的魅力。据统计1996年美国电影在本土的票房收入超过1亿美元的有:《独立日》(4.13亿美元)、《谍中谍》(2.68亿美元)、《龙卷风》(2.49亿美元)。而开数字电影先河的《侏罗纪公园》的票房收入更是高达8.68亿美元。这些影片取得如此巨大成功,无不同大量使用数字电影技术有关。

    不需纸的出版物——电子出版物

    又叫无纸出版物。它采用两种形式,一种是CD(袖珍激光光盘)或光盘版,它最适合于存放容量巨大而又经常需要检索的工具书,如百科全书、报纸合订本等等。如果将它放进计算机里阅读,很快就能检索出所要的内容,而且可以配合彩色插图、声音说明甚至彩色的动画,使人更容易明白。例如介绍某一种鸟时,可配以介绍这种鸟的彩色动画,使人可看到这种鸟的动作习性,听到它的鸣叫声,真正做到绘声绘色。这是一般出版物所无法做到的。但是像小说这类需要连续阅读和消闲的读物,通过计算机屏幕进行阅读当然有许多不便。因此在相当长时间内,电子出版物和传统出版物将同时并存,各有各的用途。

    另一种是网络版,即把出版物内容输入网络,让全世界读者能以最快速度读到它。所以网络版最适于报纸、杂志的发行。包括我国在内,许多国家的报纸、杂志,都已在因特网上发行了自己的网络版。我国最有代表性的报刊网络版,有《人民日报》、《计算机世界》报等。《人民日报》在网上建立了收录该报多年出版内容的庞大数据库,堪称中国社会的一部百科全书。《计算机世界》是国内第一个每日更新的网站,具有信息量大、更新频率快等特点,这两个站点每天都在接受大量读者访问,阅读它们的网络版。

    面对着汹涌而来的数字化浪潮,国家新闻出版署从1995年起便决定用5-6年时间,投资3亿多元,启动建设我国的“金版工程”。它包括两个网络和4个大型数据库。金版工程目标之一,就是要适应出版载体变化(除纸介质出版物外还出现电子出版物)这样形势,使我们出版业无论在出版上还是发行上,都能赶上电子出版物蓬勃发展的步伐。

    信息化的地球——数字地球

    数字地球其实就是信息化的地球,是一个完整的地球信息模型。它把有关地球上每一点的所有信息,按地球的地理坐标加以整理,然后构成一个全球的信息模型。这样,我们就可以快速地、形象地、完整地了解我们所在这颗星球上任何方面的信息,就能实现“信息就在我们的指尖上”的理想。

    在信息爆炸的今天,如何驾驭信息为我们所用,而不是被浩瀚的信息海洋所淹没,是个亟待解决的课题。对于一方面迫切需要信息,另一方面大量信息又被闲置一旁慢慢地过时而变得无用的情况,戈尔将其譬喻为一方面众多人群在挨饿,另一方面大量粮食堆积在地窖里慢慢地霉烂变质。建立数字地球就是在当前信息爆炸时代充分利用信息的有效手段。

    所以需要把有关地球的各种数据,按地理坐标建立数字地球,而不是像通常那样放在数据库里,是因为这样做既便于表现出这些数据间的有机联系,又便于对它们进行检索利用。可见,数字地球将在促进经济发展和社会进步上发挥重大作用。这就是数字地球的巨大意义。

    电子水印技术

    电子水印使用的基础技术并不是什么新东西,它们是已经用于图像压缩和声音处理中各种信号处理技术。

    电子水印技术是在图像数据和声音数据中,在对人的感觉并不重要的部分,也就是所谓的冗长部分下功夫。把透明的信息作为噪音(与正文无关的信息)埋藏于其中。因为它是作为噪音,所以尽管埋藏于其中,并不会使有效数据的数量发生变化。

    对图像数据来说,系把水印信息埋藏于高频成分区域,因为这时视觉上敏感的信息系集中在低频成分区域,埋藏在高频成分区域只会增加其冗长度而不影响其观看效果。

    但是,如果仅仅在冗长部分中埋藏水印信息,则通过数据压缩和低通滤波(这是经常使用的信息处理方法)便会把水印信息去除掉。而且用这样的方法去除水印信息不会降低图像和声音的质量,这就失去了用电子水印来防止非法复制的意义。因此除了在冗长部分外,在主要数据部分也要适当埋藏水印信息,这样才能有效地防止非法复制。

    电子数据交换——EDI

    EDI是英文“电子数据交换”的缩写,它盛行于80年代,是一种建立在计算机通信和计算机信息管理系统上的新技术,也是当今广被使用的贸易方式,并在现代电子商务中继续发挥重要作用。

    在传统贸易中,必须使用订单、发票、说明书、产品规格证书等一系列书面文件。采用EDI后,这些传统的书面商业单据和贸易文件等全被采用标准格式的电子文件并由计算机经由网络进行的数据交换所取代,而且这些数据可由计算机进行处理。这样,可以简化贸易手续、缩短完成贸易的周期、节约人工和处理费用、加快资金周转,从而可准确控制货物的库存量,在减少资金占用等方面有着极为可观的经济效益,因此深受各国政府和公司的欢迎。用EDI进行贸易时不用纸面文件,故又被称为“无纸贸易”。

    EDI完全在联接于网络中的计算机上进行,这和现代的电子商务完全一样,因此它可以毫不困难地作为电子商务中一个重要的环节,继续发挥重要作用。

    率先使用EDI的是美国,美国大企业乃至许多中小企业都普遍采用EDI来降低成本、提高企业的竞争力。现在美国商务部和海关已明确规定,对使用EDI技术的进口许可证和相关文件,将优先审批和处理,而对使用纸面文件的,则推后处理。这一切都使要同美国进行贸易的别国企业也要使用EDI。于是,在90年代初世界各国纷纷都在朝着使用EDI的方向发展。使用EDI的高潮使电子商业出现了第二次高峰。

    在各国外贸都在EDI化中,如果我国外贸企业不采用EDI,就面临着无法同别国开展正常贸易和失去贸易伙伴的危险。何况,采用EDI对我国实现贸易现代化和提高经济效益也有巨大意义。所以1993年新组建的电子工业部,在促进国民经济信息化的三金工程中的金关工程,便是要在2000年初步建成覆盖全国的通用EDI系统。

    网上的圣诞节——电子圣诞节

    电子圣诞节是1997年圣诞节时在欧洲举行的一个庆祝圣诞节的活动,以便让广大公众体会一下现代电子商务给最终消费者带来的网上购物的感受。这项活动是由HP(惠普)、微软、维萨卡、万事达卡等六家公司共同发起,联合了比利时、法国、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、西班牙、瑞士和英国等9个欧洲国家的21家ISP(因特网服务提供商),建立起连接这9个国家商业零售网点和各国圣诞节消费者的Web(万维网)网络。

    “电子圣诞节”活动吸引了众多零售商参加。它们在网上开设的各种“虚拟商店”,出售的商品应有尽有、琳琅满目。消费者进入这样的Web网络购物时,可按要求用6种语言中的1种向消费者进行指导,并把“虚拟商店”向消费者开放。消费者提出购物想法后,“商店”便会推荐一些商品供选择。消费者还可以指定某一国家或地区,从那里选购自己所要的商品。也可以输入对所要商品的各种要求,网络便会显示所有符合这些要求的商品供选择。一旦确定购买某种商品后,便立即完成钱款的电子支付,而快递公司很快便把所购商品送到消费者手中。这样,足不出户便可在整个欧洲购买到称心如意的商品,这该是多么美妙的一件事。

    信用——IC卡

    早期的信用卡是塑料磁条卡,它容易被仿造,安全性较差。因此人们便力图用先进的技术来提高信用卡的安全性。随着集成电路和计算机技术的进步,从80年代开始,人们便用IC(集成电路)卡逐步取代磁卡。IC卡内部装有IC芯片,和计算机类似拥有存储能力和一定的信息处理能力,所以又被称为智能卡。IC卡内的CPU可以对数据进行加密,使数据在传输过程中不易被篡改、破译,因此可以大大提高卡的安全性。IC卡满足电子货币的要求,率先被用在电子商务中实现电子支付。

    原先的lC卡使用时必须同划卡机相接触,不仅使用上不够方便,而且IC芯片裸露在外,容易被灰尘、雨水等弄脏,也容易划伤。于是近年来又出现了非接触IC卡。非接触lC卡的IC芯片埋藏在卡内部,不仅不易被污损,从外部也难发现。它通常不带电源,而是靠电磁感应原理,在IC芯片内靠感应产生的电动势作为电源来使IC电路工作的,同时利用无线电波来传输数据。因此IC卡不必同读取器/写入器(相当于划卡机)接触便可工作。

    非接触IC卡不仅和普通IC卡一样,可用于电子商务中。它还有许多新的用途。例如,用它作为乘车卡时,乘客只要拿卡在剪票口处晃一晃,便可把票款记下收取。如果卡上记有乘客身份标志,还可以记下某人某月某日某一时刻乘哪一趟车从哪里到哪里,它还可以用于高速公路收费,这样,汽车驶过收费口时不必停车便自动交纳了过路费,不仅增大了公路的通过量,还便于统计车流。

    非接触IC卡还可以作为出入房问的自动通行证、打开电子锁的钥匙、开会时的代表证以及司机的驾驶执照。

    凡是利用IC卡进行现金结算的,一切钱财往来均记录在案,哪里来哪里去清清楚楚,有助于防止乱罚款、乱收费,还可以防止营私舞弊、中饱私囊。

    数字货币——电子现金

    电子现金和纸币一样,本身没有价值,只是依靠发行者的信用才体现出其价值的货币。它是一种通过电子方式进行银行署名的由0和1组成的数字信息,因此也被叫作数字货币,它同现在使用的信用卡不一样,因为信用卡本身不是货币,只是一种转账手段,而电子现金本身就是一种货币,它可以直接用来购买商品。它虽然和金币、纸币一样都是货币,但不像它们那样需要有物质实体,而是仅仅通过数据的交换便可进行电子支付实现现金的功能。电子现金有以下特点:

    一是移动的快速性。它可经由网络瞬时把现金送至远处,所以有极快的移动性。因为它是一种数字信息,和通常的数据一样,所以可以将其放在计算机中由网络传送。而且可由消费终端直接送到商店终端,所以不必向中间的结算机构支付手续费。但也由于它能瞬时地把大笔钱款转移到远方,也增加了金融管理机构的监控难度,还会造成税收、法律、汇率不稳定等问题。

    二是可实现支付的匿名性(即无法知道这笔钱原先是谁的)。使用现金也可实现匿名性,但使用电子结算服务(如信用卡)时却难以实现,随着各种各样社会系统的电子化,出现了自动收集有关个人秘密信息的倾向。支付行为往往是各种个人秘密信息的发生源。所以使用电子现金将是在今后电脑社会中,实现自卫的有效手段。但是,电子现金的匿名性也会给来路不明的钱财提供洗钱的方便,所以要设法防范。

    三是提高了安全性。因为它所采用的安全措施远比目前的信用卡完善得多,比使用支票账户、储蓄账户都要安全得多,更不会像纸币、硬币那样被偷、被抢。

    四是可以节省费用。纸币需要印制、运输、保存、清点、防伪、保安,为此得支付大量费用。据报道,美国每年用以搬运有形货币的费用便高达60亿美元,英国也达2亿英镑。世界银行体系之间用于货币结算和搬运的费用占其全部管理费的5%。使用电子现金时,这些费用全可节省下来。

    网上银行——虚拟银行

    虚拟银行也就是网上银行,银行同客户之间的所有交易都可以通过网络进行数据交换来实现,而且它是全自动化的银行。

    千千万万的客户可以根据需要到网上漫游虚拟银行,享受它所提供的几十种服务。当客户进入虚拟银行“大门”后,所受到的接待和服务同真实银行时是一样的。因为呈现在画面上的虚拟银行是按真实的银行大楼、服务大厅、业务窗口、走廊通道安排的,使客户有真实感而且能得到质量较高的服务。

    虚拟银行使用电子货币,全面无纸化,签名也是用数字签名。客户只要在家里点击鼠标就可以进入虚拟银行获得满意的服务。及时、准确、快捷、方便、可靠的高质量服务是它的突出优点。

    虚拟银行可以便宜地增设网点。例如开设一家供家庭使用的虚拟银行,通常只要20平方米的场地和2名员工,而且不必建在黄金地段和拥有富丽堂皇的建筑。即便是向全球提供各种金融服务的虚拟银行,同样可以大幅度减少房地产投资和人员投资。

    虚拟银行给客户带来莫大好处。无论有多少客户、无论有多少业务量,虚拟银行都不显得拥挤,更不用排队,因为计算机处理速度已足够的快。虚拟银行不仅给客户提供如此的方便,而且服务费用极为低廉。不过客户要利用虚拟银行,必须具有一定的计算机和网络方面的知识。

    对银行来说,建立虚拟银行也有很大好处。不仅因服务质量高可招揽更多客户,而且也可以减少不少费用。如建立一所虚拟银行,占地仅有传统银行的十分之一,人员仅有传统银行的八分之一到十分之一。

    由于电子商务的广阔前景,也由于虚拟银行本身的优点,全球的银行界都以积极态度对待虚拟银行。可以认为,虚拟银行是现代银行的发展方向,是未来银行的归缩。

    密钥技术

    密钥技术分两大类:一是秘密钥方式,另一是公开钥方式。所谓钥,其实就是数字。例如当发送的信息为“1、2、3”时,在这些数字上加“3”,便变成“4、5、6”而发送出来。接收者对这“4、5、6”减以“3”,便可得到原来的信息“1、2、3”。在这里,“3”便是钥。

    秘密钥方式时,发送方(A)和接收方(P)用的钥是一样的,所以这种方式又称为共享密钥方式。这时所用的钥只有收发双方当事人知道,对其他人是保密的,所以才称为秘密钥方式。使用这种方式时,每一对收发者都有各自的钥。所以它的缺点是:钥的数量庞大、管理困难,密钥可能被对方泄露,所以安全程度低。

    所以现在广泛使用的是公开钥方式。这时,加密的钥和解密的钥虽然配对使用,但二者是不一样的。某人用的加密的钥是公开的,可以让任何人知道,所以才称为公开钥方式。但他所用的解密钥掌握在自己手中,只有他自己知道。这样,无论何人向他发送信息都使用同样的加密钥进行加密,而他收到信息时则用自己才掌握的解密钥解密。这样,无论同多少人进行信息交换,所用的密钥都是这一对,不存在数量庞大难以管理的问题,也不会经由对方把用以解密的秘密钥泄露。

    这就好像可以把自己家的地址公开,登在通信录上让谁都可以知道。尽管谁都可以往这里寄信,但能够取出信的(能够解密的)只有拿着自己家信箱钥匙的本人。由于没有必要像秘密钥方式时那样收发双方共享同一钥,所以它适合于一对多、多对多的通信(交换信息)。

    公开钥方式也有缺点,这就是有可能被人通过对公开的加密钥进行分析计算,破解出用以解密的秘密钥。为了避免被破译的危险,就要使钥的长度很大。随着钥的长度增加,加密、解密所花的时间也要相应增加。

    公开钥方式也可以用作确认本人身份的认证技术。因为秘密的解密钥只有本人掌握,因此能读出这一信息的只有他本人。有时配对的公开钥还可以交换其作用,如把原先用作解密的私有钥进行加密,而用与其配对的原先用作加密的公开钥进行解密。这样,发送者先用自己掌握的秘密钥加密,接收者再用发送者的公开钥解密,便可确认发送者确是他本人。如果发送者先用本人的私有钥加密,然后再用接收者的公开钥加密,接收方先用自己私有钥解密,再用对方的公开钥解密,则不仅保证了信息在传送中不会被窃取、篡改,而且收发双方都能确认彼此的身份。电子计算机

    最早的电子计算机

    第1台电子计算机是1946年由美国宾夕法尼来亚大学两位年轻的工程师埃克特(Eckert)和莫克莱(Mauchley)制造的。这台计算机叫ENIAC(电子数字积分计算机),它采用了18000个电子管,70000个电阻,6000个开关,重30吨,占地140平方米,每秒可运行5000次加法计算。但埃克特和莫克莱只是制造了第一台电子计算机。而最早研制自动化计算工具的是英国人查尔斯·巴贝奇(CrihadesBabbage,1791-1871)。他19岁就学于剑桥大学,他是运筹学和企业科学处理的创始人,英国皇家学会会员,但巴贝奇毕生的精力都用于研制计算机。31岁时研制的机械式的加法机,能够自动完成整个计算过程。后来他又设想搞一台大型自动工作的分析机,包括五部分:输入命令的穿孔卡,控制运算自动进行的控制装置,称为“工场”的运算装置和称为“仓库”的存储装置以及自动输出结果的打印装置。与今天的计算机何其相似。但由于当时的技术水平和工艺水平所限,终未能完成。巴贝奇死后73年(1944年)美国哈佛大学的艾肯(Aiken)在IBM公司的支持下,研制了一台自动程序控制的数字计算机MKl号,完全是按照巴贝奇的设想制作的。但艾肯比巴贝奇幸运,他使用了继电器,但这仍不是电子计算机,只是机电式的。两年后,埃克特和莫克莱用电子管制造出了真正的电子计算机。现在,计算机已成为不可缺少的信息处理工具。

    电子计算机的发展

    自从第一台电子计算机诞生后,从1946年到1957年的10年间,计算机的制造都是以电子管为主要的部件,因此价格昂贵,且原件易损,很难长时间的无故障运行。主要应用于科学计算。这一时期称为电子管时代。

    1958年到1963年,随着电子元件的更新,晶体管达到实用阶段,并利用到了计算机的生产中,晶体管体积小、耗电小、重量轻、价格低,工作稳定,用它制成的计算机每称钟能进行几十万甚至上百万次运算。计算机的应用范围也由此扩展到了数据处理、自动控制等领域。这一时期被称为晶体管时代。

    1964年到1970年,中小规模的集成电路(把许多电子元件例如晶体管、电阻……做在一小块芯片上),广泛地使用到了计算机生产上,这样一来计算机体积就急剧的减小,应用进一步深入。1970年以后,称为计算机的第四个时代——大规模集成电路时代,在一个只有几平方毫米的半导体芯片上可以放得下几十万甚至上百万的电子元件,计算机体积急速下降,性能却大大增强。

    计算机发展之快,举个简单的例子你就可以有点体会。在庆祝第一台电子计算机ENIAC诞生35周年的典礼上,美国宾夕法尼亚大学的学生在耗资40万美元的ENIAC和在当时市场上售价不到5000美元的微型机之间安排了一场比赛,要求两者都计算从0到10000的所有整数的平方,结果ENIAC用了6秒,而那台微型机仅用了1/3秒。由此可见计算机发展得是多么的快。

    近十多年来,软件系统的飞速发展是第四代计算机的又一明显特征。高级语言、操作系统、数据库、各类应用软件的研究和应用越来越深入、完善,使计算机的应用普及到现代社会的每个领域。

    我国于1975年开始研制大规模集成电路。亿次巨型计算机于1983年研制成功。微型计算机在我国的产量成倍增长。

    1983年世界上出现了集成两万个电路的超大规模集成电路。从此科研人员开始将目光放在了第五代计算机——人工智能计算机的研制开发上。

    第五代电子计算机比前四代都要优越,因为它采用并行式工作方法,而第一至第四代计算机是采用串行式工作方法。

    什么是串行式和并行式?举个例子来说,如果有许多人要通过某一地段,是排成一路纵队“串行”通过快呢,还是排成一排,一路横队“并行”通过快呢?答案当然是后者。这种排成一路横队的方式叫并行式,而排成一路纵队,一个个走的叫串行式。

    由于第五代电子计算机采用并行式的工作方法,它接受任务后,把任务分解成几个部分,同时对这几部分进行处理。因此,第五代电子计算机的处理速度要比前四代电子计算机快得多,每秒钟可运行1000亿次,比目前的高速计算机高1000~2000倍,所以,它比前四代电子计算机更先进。

    第六代计算机——生物计算机

    被称为第六代计算机的生物计算机,其主要原材料是借助生物工程技术(特别是蛋白质工程)生产的蛋白质分子,以它作为生物集成电路——生物芯片。在生物芯片中,信息以波的形式传递。当波沿着蛋白质分子链传播时,会引起蛋白质分子链中单链、双键结构顺序的改变。因此,当一列波传播到分子链的某一部位时,它们就像硅集成电路中的载流子(电流的载体叫做载流子)那样传递信息。由于蛋白质分子比硅芯片上的电子元件要小得多,彼此相距很近,因此,生物元件可小到几十亿分之一米,元件的密集度可达每平方厘米10~100万亿个,甚至1000万亿个门电路。

    生物芯片具有天然的立体化结构,它的密集度比平面型的硅集成电路高3~5个数量级。这就意味着,生物计算机每完成一项运算,所需的时间仅为目前硅集成电路计算机的万分之一。与普通计算机不同的是,由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以,生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体结合。同时,生物芯片具有发热少、功耗低、电路间无信号干扰等优点。

    光计算机

    光计算机是由光代替电子或电流,实现高速处理大容量信息的计算机。

    为什么要研究光计算机呢?因为光计算机有许多优点。

    首先,传递信息速度快。电脑中的电子运动速度在理想情况下是光速,但在导体中的速度,最高不会超过每秒500千米,还不及光子流在导体中速度的10%,目前电脑的运算速度预计比光计算机慢上千倍。

    其次,可以很容易实现并行处理信息。电脑中的电子是沿固定线路流动的。光计算机中利用反射镜、棱镜、分光镜等,可以随意控制和改变方向,这样,在传递信息时,光束不需要导体了,可以相互交叉而不损失信息。有人作过这样的比喻:如果将电子通道比作铁路网,光子通道比作空中航线,那么,作为“火车”的电子将沿着“铁轨”运行,当“火车”过“站”时,需降低速度。而作为“飞机”的光子却可以笔直地飞达目标,甚至在横越其它“飞机的航线”时,也不用减速。铁路网的密集度毕竟是有限的,而空中航线的密集度几乎是无限的,一块直径只有五分硬币大小的棱镜,通过信息的能力却是现在全世界电话电缆的许多倍。

    光计算机比电子计算机更先进,它的运算速度至少比现在的计算机快1000倍,高达一万亿次,存储容量比现在的计算机大百万倍。光计算机能识别和合成语言、图画和手势。能学习文字,连潦草的手写文字都能辨认;不仅如此,在遇到错误的文字时,它还能“联想”出正确的字形。光计算机的出现,将使21世纪成为人机交际的时代。

    光计算机的运用非常广泛,特别是在一些特殊领域,比如预测天气、气候等一些复杂而多变的过程,还可应用在电话的传输上。由于现在的通信已发展到光纤通信,使用电子计算机,就必须把光信号变为电信号,如果使用光计算机,就不必了,这也就方便多了。

    现在,全世界除了贝尔实验室外,日本和德国的其他公司都投入巨资研制光计算机,预计在21世纪,将出现更加先进的光计算机。

    模糊计算机

    日常生活中常碰到诸如天气怎么样啦,近来有何打算、身体可好啊等等发问。若仔细推敲,与准确的数字式提问,如1+1等于几比较,均是非确切性问题,这在数学上叫做模糊性问题。同样,由模糊性陈述或判断所表示的概念叫做模糊性概念,如美与丑、黑与白、明与暗、臭与香、胖与瘦、好与坏、高与矮等,虽然相互背道而驰,但在它们中间也没有泾渭分明的界限,属于模糊概念。在民间,虽然有很多事情是清晰而精确的,但大量事情却是模糊的。错综复杂的事情使系统很难作出精确描述,对系统起作用的因素有许多,倘若我们抓住了其中的主导因素,便会忽略次要的,这在数学上很容易使概念由精确变得模糊。反过来,如果把次要的当成主要的,则会使概念更加模糊。要解决这种模糊性问题只能通过模糊推理才能得出结果,这种本领只有人类大脑具有。人在长期进化中与自然作斗争,使大脑有了这种独有的处理问题的功能。现有的计算机,甚至将来的神经元网络计算机都没有这种功能,只有模糊计算机才有。

    第一个模糊逻辑片在1985年设计制造成功。它一秒钟内能进行八万次模糊逻辑推理。目前,正在制造一秒钟内能进行64.5万次模糊推理的逻辑片。用模糊逻辑片和电路组合在一起,就能制成模糊计算机。

    日本科学家把模糊计算机应用在地铁管理上。日本东京以北320千米的仙台市的地铁列车,在模糊计算机控制下,自1986年以来,一直安全、平稳地行驶着。车上的乘客可以不必攀扶拉手吊带。因为,在列车行进中,模糊逻辑“司机”判断行车情况的错误,几乎比人类司机要少70%。

    1990年,日本松下公司把模糊计算机装在洗衣机里,能根据衣服的肮脏程度、衣服的质料调节洗衣程序。我国有些品牌的洗衣机也装上了模糊逻辑片。人们又把模糊计算机装在吸尘器里,可以根据灰尘量以及地毯的厚实程度调整吸尘器功率。

    模糊计算机还能用于地震灾情判断、疾病医疗诊断、发酵工程控制、海空导航巡视等方面。

    计算机的物理装置——硬件

    硬件亦称“硬设备”是整个计算机系统的物理装置,是由电气、机械及其他器件所组成的全部部件和实体。

    计算机的硬件一般分为五部分:1.输入装置,是将人们预先给定的计算步骤及原始数据送入计算机的装置。它相当于人的感觉器官或笔,通过穿孔卡、穿孔带、磁带接受外来的信息,并将其送进计算机中储存起来。2.存储器,是记录和保存原始数据,运算步骤和中间计算结果的装置。它相当于人的大脑的记忆部分或纸,来自输入装置的信息在这里存储起来。其中,内存储器主要存入随时取用的信息,存取时间较短;外存储器则存一些相对来说不太常用的信息,存取时间较长。3.运算器,是进行各种基本运算的装置。它相当于算盘,将存人的信息自动进行运算、整理、判断、分析,再将运算的结果送入存储器。4.输出装置,是报告计算结果的装置。它相当于人的反应器官或笔。常用的输出装置有打印机、荧光屏显示装置等。5.控制器,是控制和指挥整个计算机的信息处理的装置。它是计算机的核心装置,相当于人的大脑和手。人们计算一个问题,一般需要纸、笔、计算工具如算盘,以及使用这些计算工具的人,电子计算机硬件的五个组成部分即与之相似。

    计算机程序的总和——软件

    我们把为了运行、管理维护和开发计算机所编制出的各种程序的总和称为软件。软件按其功能分为系统软件和应用软件两种。

    一台没有软件的计算机称为“裸机”,它是很难被人们所使用的,只有配上用来操作它的系统后才可以方便地使用计算机,并且在此基础之上去开发计算机的其他功能。系统软件就是通常所指的操作系统,比如我们经常用到的磁盘操作系统DOS,它管理计算机中的各种资源,提高这些资源的利用率,以便更好地为用户服务;另一方面它是架在用户和“裸机”之间的友好界面,用户通过操作系统和计算机实现交流,向计算机发号施令。

    DOS中是将计算机里的信息以文件的形式来管理的,它可以通过命令对文件进行复制、删除、改名等多种操作。这将在下一节中进行简单地讲解。在这种情况下根据规则给计算机输入一串英文命令就可以对计算机发号施令了。可是由于命令太多,人们必须仔细学习每一条命令的拼写以及该命令附加参数的意义,因此使用起来很不方便。尤其对于初学者来说,一旦敲入计算机时一个字母写错,计算机马上以英文的方式通知一串错误信息,搞得手忙脚乱。后来在微软公司的努力下,WINDOWS诞生了,它的出现大受人们的欢迎,WINDOWS是英文中“窗口”的意思,正如它的名字一样,WINDOWS一改DOS的字符界面,以图形窗口的方式同用户对话,用户只要用鼠标轻轻一点想要执行的下拉式菜单中的命令,命令随即便被执行,同时在窗口中还整齐地排列着一些图标,它们是能够运行的程序的图形表达方式,当你想运行一个应用程序时,只需轻点一下代表此应用程序的图标就可以了。省时省力。目前通用的WINDOWS版本是WIN98中文版和WIN98SE(WIN98第二版),还有WIN95和WIN2000也有不少人在使用。正是由于这一系列系统软件的出现才使计算机从少数科学家的手中至宝走向寻常百姓家里。

    除系统软件之外还有一类是应用软件,应用软件为了完成特定的任务而编写的计算机程序。例如我们通常见到的游戏软件、计算机辅助教学软件、商场里看到的电脑试衣系统、电脑设计发型、电脑照相等。应用软件的丰富延伸了计算机在各领域的应用。

    计算机语言

    计算机语言可分为高级语言、汇编语言和机器语言三种。

    高级语言和我们日常所说的语言最接近,高级语言里的命令通常可以用英文单词为表示,例如输出结果时采用命令“PRINT”来表示“打印”;对于数学表达式也和我们数学里常用的表达方式相差无几,例如要表示“3×7÷8,在高级语言里通常写成“3*7/8”的形式。高级语言有许多种,如我们熟悉的BASIC语言、PASCAL语言、C语言等,每一种的语法规则虽有不同之处,但用它们写程序都具有易读、易懂的特点,学习起来比较容易。现在的中学计算机课程里一般都要教给学生们一种或一种以上的计算机高级语言。通过这种语言要大家去了解和学会支配计算机完成一定的工作。

    我们知道计算机只认识两个字0和1,所以用高级语言编写命令是不可以被计算机直接执行的,在运行高级语言编写的命令之前必须将它翻译成计算机能够识别的由0和1组成的语言,我们把这种语言叫做机器语言。完成这个翻译任务有两种程序:一是编译程序还有一种是翻译程序,它们是介于高级语言和机器语言之间的梁。编译是将高级语言写成的程序全部翻译为机器语言后再运行,相当于笔译。而翻译程序却是将高级语言写成的程序每翻译一条便执行一条,相当于口译。

    汇编语言是介于高级语言和机器语言之间的一种语言,它将组成机器语言的由0和l组成的数字串转换为易读的代码,执行速度明显快于高级语言。可是要求编写的人懂得计算机内部的许多知识,不同的计算机它的汇编语言也不尽相同,所以汇编语言不大易学。一般属于计算机科学的专业课程。

    计算机犯罪

    目前,计算机广泛地应用于社会的各个领域:政治、军事、经济、文化等等,给我们带来了巨大的效益,推动科学技术迅速的发展。但是计算机系统中存贮有大量的经济、军事、政治等方面的信息,一旦计算机系统的安全出了问题,将会造成极大的政治、经济损失,甚至危害到国家的安全。

    计算机应用的迅速发展,要求计算机信息系统具备综合性的安全控制功能。由于各种条件和技术方面的限制,我们对计算机的应用还没有一个安全完善的使用环境。还会不时地发生自然灾害、人为破坏、违反操作规程、计算机病毒侵入、计算机犯罪等各种危害。据报道:美国的计算机犯罪率以每年400%的速度增长,其危害最大,也是最难控制的。

    计算机犯罪分为人为破坏计算机系统和贪污诈骗活动。持有政治立场对立或对现行制度仇恨的人,他们会以种种办法去破坏计算机系统,破坏或修改正确的数据。也有的人为了满足自己的某种欲望,有意破坏信息系统。例如1985年,就在我国某考区发生了一名录入员删改考生成绩单,破坏高考招生的犯罪案件。还有人经不起金钱的巨大诱惑,采用数据欺诈的方式,在系统毫无察觉的情况下,获得可观的经济收入。1987年发生在深圳银行的盗窃案就是其中的一例:一名管理人员使用计算机窃取资料,伪造存折,从银行提取2万元人民币和3万元港币。

    对计算机犯罪的预防已成为各国研究的中心课题。人们不断地加强立法保证和采取一系列技术手段来加强计算机的使用安全。

    计算机病毒

    1989年上半年,报刊首次报道了国内发现计算机病毒的消息。时间不长,病毒席卷全国各地,对计算机系统造成了巨大的危害,引起了有关部门的重视。人们会问:“计算机为什么也会感染上病毒?”

    计算机病毒是借用了生物病毒的概念。它是一种计算机程序:能够通过某种途径侵入计算机存贮介质里,并在某种条件下开始对计算机资源进行破坏的一组程序,同时,它本身还能进行自我复制,具有极强的感染性。

    目前随着计算机的普及,能够透彻了解它内部结构的人日益增多,计算机存在的缺陷和易攻击处会受到致命的攻击。一些计算机使用人员会因恶作剧或寻开心而造出病毒;一些软件公司为了保护自己的软件不被非法复制也采取了报复性的惩罚措施;一些人员为了某种目的,制造了摧毁计算机系统的病毒,这种病毒针对性强、破坏性大。目前已发现的病毒有数百种。国内出现最多的小球病毒属于良性的,它不破坏系统和数据,只是大量占用系统空间,使机器无法正常工作而瘫痪。另一种大麻病毒则是恶性的,它破坏系统文件,造成用户数据丢失。计算机病毒最普遍的传染途径是通过软盘传染,通过计算机网络也极易传染。

    为了防止病毒的侵入,首先立足于预防,完善规章制度,堵塞传染渠道。在病毒传入后,应综合分析症状尽早发现,把损失减少到最低限度,并可用相应的杀毒软件进行清除病毒工作。

    电子计算机设计

    随着电子计算机功能的不断提高,许多大工厂开始使用计算机进行图纸设计。这就结束了传统设计人员趴在桌子上人工绘图的历史,用电脑代替人手,设计起来事半功倍。

    为什么电子计算机设计优于人工设计呢?

    设计离不开计算,由于计算繁琐使设计时间拖得很长,且人工计算有时得不到精确数据,工程质量难以保障。而使用电子计算机进行设计,可以提高计算速度和精确度,能对一种产品的多种方案进行分析比较,选择出最优方案,使设计质量有很大程度的提高。

    计算机设计工程还有一个优点,它可以及时发现存在的隐患。有一个大型水坝,坝体有裂缝,这是非常危险的。是什么原因造成的呢?工程人员用电子计算机进行计算分析,不但找出造成裂缝的原因,还发现这个水坝有第二道裂缝。

    电子计算机的发展,使得用计算机设计愈来愈方便。设计人员先把各种资料储存在计算机内,在具体设计时,设计人员只需将草图用光笔输入到计算机里,计算机进行快速分析计算,然后将计算结果、设计图形在荧光屏上显示出来。设计人员可以直接从屏幕上看到自己设计的楼房,设计人员不仅可以向使用方显示楼房外部结构,还可以让楼房旋转,全方位地观察楼房。使用方有什么不清楚的地方,设计人员用光笔当场修改,并自动绘出更标准图纸,让使用方满意。

    时下时装设计也使用计算机了。当服装的外形、各部分的形状在计算机屏幕上显示出来以后,服装设计师用光笔在屏幕上可任意修改。服装的颜色,可以任意搭配、几何图案可以任意修改和移动,一切都满意后,一套精美的时装设计图便由电子计算机自动绘出。

    电脑设计技术是工程师和设计师飞翔在理想境界的一双奇妙的翅膀!

    计算机虚幻实体技术

    近年来在计算机绘画的基础上,又发展出一门新技术——计算机虚幻实体技术。它的设备除了计算机外,不但要有一件名叫“艾蜂”的头戴式液晶显示器,还要有一个名叫“数据手套”的传感器。

    当你头戴显示器,手戴“数据手套”,打开电子计算机时,一幅幅立体感很强的画面就会出现在你的眼前。随着你手指的运动,你的一举一动都将输入到计算机,并在屏幕上再现。此时此刻,你有一种身临其境的感觉,觉得自己进入了一个梦幻般的计算机空间。虚幻实体技术,就是人类“进入”电子计算机所创造的空间,是现实人和计算机直接对话的技术。

    在未来的航空控制中心,管理人员只要用戴有“数据手套”的手触摸计算机屏幕上的飞机,便可以和飞机上的驾驶员直接通话,调动飞机的起落。

    现在许多危险场所的工作都让机器去做,比如海底作业、拆除爆破物、处理化学废料等。怎样才能把周围环境的真实感觉传给远处的控制者呢?利用计算机虚幻实体技术就可以解决。

    初学开车的人,很想知道在繁华街道上开车是什么滋味,利用此技术可以使你有在繁华街道上的开车的感觉,使你真的到繁华街道开车时,才不至于手忙脚乱。

    计算机虚幻实体技术正以其独特的魅力,日趋受到人们的信任和青睐!

    电脑作曲

    音乐可以陶冶情操给人以美的享受。我们常常陶醉在音乐天地里,流连忘返……

    说到作曲,每个人都会随意想到几十件乐器,小提琴、钢琴、萨克斯、架子鼓等等。可是你也许想不到,电脑也能作曲。

    只要在电脑上安装声卡、作曲软件,如果条件允许可以直接在电脑上连一个MIDI接口的带键盘的合成器即可,安装声卡的电脑便可以发出声音。选择预置一种乐器,可以边写边听,帮助构思。安装作曲软件可以将构思出的曲子写到电脑中,可以预听,并随时修改。安装有录音功能的合成器,在电脑上出现相应乐谱,将自己的得意之作制成磁带,与别人一起共享音乐之美。

    如果你是业余音乐爱好者,在工作之余,可以使用电脑抒发感情,会十分惬意!如果你是专业作曲家,使用电脑作曲能准确记录下音乐思维的活动,抓住创作灵感和冲动,谱出好的作品。能够避免创作过程中的遗忘和思维的不连贯,给曲子留下这样那样的遗憾!

    看来,电脑作为一种便捷的现代工具,已经进入了艺术的殿堂,电脑作曲时代的到来离我们并不遥远!

    多媒体计算机

    “多媒体”的使用率现已日益频繁,其英文是Multimedia,指的是文本、声音、图形/图像、视频及动画等媒体形式的组合。多媒体计算机是指能处理这种多种媒体组合形式的计算机,虽然有的计算机只能处理声音、图形/图像,而有的计算机只能处理动态视频,但它们都被称为多媒体计算机。

    多媒体计算机简称MPC。1990年11月,由微软公司牵头制定了多媒体计算机标准1.0版。

    多媒体何以一问世便受到广大用户的青睐呢?

    因为它使你的工作更加生动和丰富多彩,并且更多地介入到了你的生活中。对于家庭来讲你可以建立自己的家庭影院,随心所欲不受时间的限制,再没有在电影院剧终人散依然意犹未尽的遗憾感了;对于工作还可以用多媒体进行包装,对普通文档演示使其图文并茂;可以边工作边欣赏优美的乐曲;还可以用丰富的多媒体软件学习,随时随地为自己“充电”;甚至用计算机作曲,过一把作曲家的瘾!多媒体计算机充分发挥你的想象力和创造力,让你在生活、学习、工作中游刃有余,多媒体计算机,给你更广阔的想象空间!

    正如Intel公司副总裁虞有澄博士所说的,“唯一不变的是变化”。多媒体计算机也在不断地发展与提高,其功能更强大,操作也将会像我们打开电视机看节目那样随心所欲。

    有着“漂亮外衣”的电脑——彩壳电脑

    你知道彩壳电脑吗?

    自美国人埃德·罗伯茨于1975年向市场推出第一台个人计算机以来,其中央处理器CPU已历经沧桑,从早期Intel公司推出的8086、8088、286、386……直到PentiumⅢ,其CPU一换再换,而其操作系统亦由最初的OS软件,历经DOS,各版Windows走到今天,可是你注意过没有,而计算机的外观几乎没什么变化,几十年如一日地固守着昔日的旧模样。淡色灰方盒子,淡灰色外壳,毫无个性的多媒体音箱。几十年来,PC“灵魂”和“心脏”不断变化更新,而身上却一直穿着同款同色的“旧”衣服!

    而1995年5月出现了第一个敢于“吃螃蟹”的人,台湾宏基集团率先在美国推出墨绿色个人电脑——渴望系列电脑,流线型柔和线条与墨绿色亮丽的机壳令人耳目一新,赢得业界关注和掌声!

    时至1998年,苹果公司乔布斯宣布IMAC电脑问世,在计算机史上是一个质的飞跃。半透明的5种彩色外壳极具诱惑力,美国十余家报刊授予IMAC“1998年最佳电脑、最佳年度产品设计奖”,赢得了用户好评!大约每隔15秒美国便有一台IMAC售出,1997年乔布斯宣布便携式电脑ibook采用透明机身设计,无疑又是一个先例!

    在即将到来的新世纪,“后PC时代”在未来市场争夺战中,机身外观与色彩正变成与技术指标同样重要的竞争焦点!

    对身体有益的电脑——绿色电脑

    你也许听说过绿色食品、绿色工程,可是,你听说过绿色电脑吗?

    其实,满足下面条件之一的电脑都能算为绿色电脑:

    (1)符合EPA的能源之星标准(美国环保局于1992年提出的“能源之星”计划的达标产品标识。首期目标要求每台主机或显示器在不用时进入休眠状态,功耗达30W以下,即可获得“能源之星”标志)。

    (2)制造厂商能够对制造电脑时的废弃物进行再回收,保护环境不受污染。

    (3)彻底削减或消除电磁辅射等不利于人体健康的因素。

    (4)制造厂商在包装过程中,使用有益于环境的材料。

    即绿色电脑是节能、对人体无害,对环境无害的新型电脑。

    毫无疑问,绿色电脑的诞生,将是一件令人兴奋的事!现在很多著名的电脑厂商纷纷与美国环保局签订协议,进行绿色电脑的开发。就操作者本身而言,整天盯着图像闪烁的显示器时,不会像普通电脑那样,时间一久就头昏眼花;不会因为极低频辐射和射频干扰引发疾病;在计算机的生产过程中,将废弃物回收令你生活的环境赏心悦目;其耗电量将大大降低。

    现在有些绿色电脑部件设计得比较奇特,有人把桌上型电脑设计成桌下型,即显示器放在桌面下方,从而减轻眼睛负担。将键盘以不规则的曲线和斜面取代传统直线设计,主键区分左右两个区,使击键异常舒服、灵活!

    电脑翻译

    80年代是电脑翻译兴旺发达的时期,并且已发展到第二代。

    第一代电脑翻译是半自动翻译,电脑只是起字典的作用。人输入一种语言和文字,显示器就可以显示出另一种文字的解释,供翻译人员参考。第二代电脑翻译是人助机器翻译系统。一种语言的文章输入到电脑中去,它把句子变成单词,判别词性,查存储在电脑内的语法词典、分析语法,弄清语法结构;最后,电脑把文章翻译成另一种语言的文字,用显示器或打印机输出来。在翻译中,人要帮助解决疑难问题。

    近些年来又发展了第三代电脑翻译,它除了有处理文字和语法的部分外,还进行语义内涵分析,弄清文章各句子的相互关系,以达到完全正确地、自动地进行多种语言间的翻译。最近又在发展智能化翻译机器,也就是电脑根据已掌握的知识,能够进行逻辑推理,不但能保证机器翻译完全自动化,而且能够准确地翻译那些修辞色彩浓重、感情丰富的文章。

    现在使用新型电脑进行翻译,使其翻译速度大大地提高了。据日本报刊报道,由松下电器产业公司研制的翻译系统,由于采用了神经网络技术,实现了迅速翻译,在工作站上一小时可翻译4.5万个单词。当然,用不了多久,翻译速度会更快。

    今天,要在短时间内翻译大量手册和资料,只有选择电脑翻译。

    连接世界的Internet

    网络寻根——Internet发展史

    Internet起源于本世纪60年代末至70年代初,由美国国防部资助,一个名为ARPA(Advanced Research Projects Agency)的机构承建,通过一个名为ARPANET的网络把美国的几个军事及研究用计算机主机联接起来,这就是Inter.net最早的形态。

    在Internet面世之初,没有人能想到它会进入千家万户,也没有人能想到它会用于商业用途。由于参加试验的人全是熟练的计算机操作人员,个个都熟悉复杂的计算机系统和命令,因此,没有人在In-ternet的界面以及操作方面花过任何的心思。

    Internet的第一次快速发展出现在本世纪80年代中期。当时美国国家科学基金(National Science Foundation)为鼓励大学与研究机构共享他们非常昂贵的四台计算机主机,希望通过计算机网络把各大学、研究所的计算机与这四台巨型计算机联接起来。开始的时候,他们想引用现成的ARPANET,不过他们最终发觉,与美国军方打交道也不是一件容易的事情。

    于是他们决定:利用ARPANET发展出来的叫做TCP/IP的通讯协议,自己出资建立名叫NSFnet的广域网。由于美国国家科学资金的鼓励和资助,很多大学资助的、政府资助的研究机构甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFNET中,从1986年至1991年,并入Internet的计算机子网从100个增加到3000多个,几乎每年都以百分之百的速度增长。

    到了90年代初期,Internet事实上已成为一个“网中网”:各个子网分别负责自己的架设和运作费用,而这些子网又通过NSFNET互联起来。由于NSFNET是由政府出钱的,所以此时Internet最大的老板是美国政府,但在一定程度上加入了一些私人小老板。

    Internet在80年代的扩张不单带来量的改变,同时亦带来质的某些改变。由于多种学术团体、企业研究机构甚至个人用户的进入Internet,使使用者不再限于计算机专业人员。新的使用者发觉加入Internet除了可以共享NSF的巨型计算机外,还能进行相互间的通讯,而这种相互间的通讯对他们来讲更有吸引力。于是,他们逐步把Internet当作一种交流与通信的工具,而不仅仅只是共享NSF巨型计算机的运算能力。

    90年代,Internet以惊人的速度发展,成为全球连接范围最广用户最多的互联网络。科学家们为Internet设计了一种基于开放标准的结构,因此多个网络可以实现互联。到了1991年底,形势已经很明朗,Internet发展太快,NSFNET主干网也将达到极限。美国政府很难负担整个Internet,NSF要求私人公司承担一些责任。为了解决这一问题,IBM、MERI和MCI组建了一个非盈利性的公司,即高级网络和服务公司ANS(Advanced Network and services)。1992年,ANS建立了一个新的广域网,即目前的Internet主干网ANSNET。ANSNET广域主干网所用的传输线路的容量是被取代的NSFNET的30倍。

    随后世界各地的不同种类的网络与美国Internet相连,便形成全球Internet。短短几年,全球已有数亿人在使用它,无数人在谈论它并跃跃欲试。

    君子协议——TCP/IP

    Internet网没有老板。Internet是由不同国家不同地区不同大小不同类型的计算机网联结起来的一个大网,说句不好听的话,Internet是一群温文儒雅的乌合之众。

    网与网之间相连,不是像插板玩具那样方便。因为不同的网络使用各自的操作系统和软件,五花八门,无奇不有。怎么办?TCP/IP通信协议应运而生。

    TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际协议)的缩写,为Internet所用的规则集合,是一组标准,又称协议。该组协议定义了结构不同的计算机之间的通信如何进行。在Internet内所采用的联网协议,被集中地称为TCP/IP。

    TCP/IP是网络互联中的标准协议,为世界上最大的计算机网络系统的基石,是在网络通信中联系不同电脑系统不可缺少的重要工具,也可看成是Internet的操作系统。

    IP指Internet协议(一般是指Interact地址),而TCP是指传输控制协议。TCP实际是建立在IP上,因为TCP更可靠更容易使用,几乎所有Internet服务均用TCP传输数据。

    TCP/IP传输数据时将数据分成帧(帧是定长的数据单位),每个帧有个帧头,其中包括有帧长、始发者、目的地和其他识别信息,后面则是数据块。这与标准文本帐号不同,不是发送modem连接上实际见到与输入的字符。

    TCP/IP协议泛指以TCP与IP为基础的一个协议集,它不依赖于某一操作系统,亦不依赖于下层的网络技术,适用于当今几乎所有诸如DOS、VMS、UNIX、OpenVMS、OS/2Warp、Netware及Windwos NT等操作系统的计算机的互联。所以TCP/IP是实现异种机、异种操作系统和异种网络互联与互操作切实可行的途径。TCP/IP协议已充分地显示出其强大的联网能力与适应多种应用环境的能力,特别是得到了UNIX操作系统的支持。近年来,TCP/IP已成为事实上的标准。

    网上的户口——域名

    用户电脑要进入Internet网,就必须有一个号码,让别人来识别与Internet相连的任何一台电脑,不管是最大型的,还是最小型的,都需要有一个类似电话网中的电话号一样的号码。

    域名可以简单地认为是接入Internet的用户在Internet上的名称。在网上人们就通过域名来查找入网单位的网络地址。因此选取的域名最好与自己的单位名称、注册商标相一致,这样便于别人查找,也与单位平时所作宣传统一起来,以便形成完整的形象。

    域名中的区域(域名中的最右部分)分为两大类:一类是由三个字母组成的,适用于美国国内,另一类是由两个字母组成的,适用于国际上除美国以外的其他国家。由三个字母组成的区域是按机构类型建立的,比如com用来表示商业。下表列出了美国境内的三字母区域名:

    在美国,大部分Internet站点的顶级域名都使用以上的三字母域名。美国以外,使用地理名称则更为普遍,我们将在下面讲述。那么,有没有一个完整的主机名称表呢?没有。按原则讲,应该有可能将所有各种系统的名字汇总并排列出来。凡是如此做的人,一方面出于闲得无聊,另一方面是由于对收集网络统计数据感兴趣,过去曾有人试着做过。但是随着网络的迅速扩大,他们的收集站点名称的工作即使花上一个月时间也完成不了,最后不得不放弃。

    除美国以外的世界其他各国或地区的区域名称都是用该国或该地区名称缩写的字符代码代表的,中国的国名缩写是cn,所以中国天津大学中的一台机器就被命名为abc.tju.ti.cn。每个国家的网络管理人员可以按他们认为合适的办法为主机命名。

    美国境内的三字母区域名表顶级域名含义Com商业机构Edu教育机构Gov政府部门Int国际机构(主要指北约组织)Mil军事网点Net网络机构Org其他不符合以上分类规定的有些国家还按机构类别进行再划分,例如,澳大利亚一所大学中的计算机被命名为sait.edu.au(赛特,教育,澳大利亚)。还有一些国家对区域的命名较为随便。下表列出了较常用的地理性区域名。地理性区域顶级域名表区域国家或地区区域国家或地区AU澳大利亚AT奥地利BE比利时CA加拿大FL芬兰(共和国)DK丹麦DE德国FR法国IE爱尔兰IN印度IT意大利IL以色列国NL荷兰(王国)JP日本RU俄罗斯联邦NO挪威(王国)ES西班牙BE瑞典(王国)CH瑞士CN中国BG英国US美国

    网络掮客——ISP

    ISP(Internet Servies Provider),是Internet服务提供商的英文缩写。它应有两个含义,一是能接入,成为一个站点;第二它应是一个服务的提供者。所以,对ISP强调的不光是接入,更应强调其服务的职责。

    简单地讲,ISP扮演的是一个中间人的角色,是用户与外界沟通的桥梁。据说“上网”这个词在1996年所有流行的词汇中排名第三(前两位是“炒股”和“九七”)。过去的一年中,北京的Internet服务提供商迅速增加到30多个,而大大小小、专业或非专业媒体更是推波助澜,使Internet、上网等概念倍显红火。国内较为知名的ISP有:北京电报局Chi.naNet,国联,中网NetChina,宏基兴业、东方网景、创联、中西、英泰奈特、吉通、世纪、麦至科、瀛海威等,还有中科院网络信息中心,亦可提供基本Internet服务,他们都在中国日益扩大的Internet市场中谋求发展。

    Internet服务提供商——ISP,业务对象是所有试图获得Internet服务的个人、企业、政府机关,主要服务内容包括从技术和手续上帮助用户入网,提供网上信息增值服务和数据库开发业务,在软、硬件和基础知识方面解答和帮助解决用户上网过程中遇到的各种难题,ISP可根据其业务特点细分为A、B、C三类。

    A类:从事市场推销工作,负责发展客户,用户终端设备的安装、集成、并负责对用户进行不同深度的业务培训。

    B类:主要从事网络接入服务,也包括信息增值服务。

    C类:数据库及信息增值服务。

    在国内已有的近30家ISP中(包括正式运营和准备阶段的),A类ISP有7家:北京东方网景数据通讯有限责任公司,北京英泰奈特科技发展中心,北京中西电子工程技术开发公司,北京蓝盒商贸公司电脑经营部,北京西城飞华通信商贸公司等(其中中西公司亦可提供B类服务)。

    B类ISP有22家:包括宏基兴业发展公司、国联公司、北京世纪互联通讯技术有限公司、北京东方环讯网络公司、北京国网信息有限责任公司、北京易迈电子邮件有限责任公司、北京三欧电子科技公司、北京山缘行科技发展公司、北京信海科技发展公司、北京讯合科技有限公司、北京赛贝尔网络信息技术有限责任公司(以上各家公司已正式投入运营)。还有一些B类ISP正秣马励兵、蓄势待发。它们是:北京实华开信息技术有限责任公司、北京奈特通信技术开发公司、北京世达信息公司、北京神威并行计算机工程公司、天津正连信息工程有限公司、北京三信时代信息公司、北京飞华通信技术开发公司等。

    已知的C类ISP有:中国计算机软件与技术服务公司、北京金桥网数据有限公司,他们亦提供B类ISP服务。

    ISP向用户收取的门票是安装费,安装费一般包含分配IP地址、域名、注册和设置等费用。ISP向你收取的服务费要视用户要求提供的服务项目而定,服务费也叫月租费。

    安装电话时,我们不但要向装机公司交纳初装费,还要每月向电信部门交纳电话费。初装费中当然含有将电话引入您家中这个服务项目,电话费就是月租费。

    入网类似于装电话,离开ISP纵有天大的本事也只能望Internet兴叹了。

    ISP如同无数的浪花随着滔天的海潮扑向市场这个海岸,中国ISP成长非常迅速。影响较大的ISP有:邮电部Chi-naNet、中网NetChina、东方网景、国联在线(ICNET)、宏基兴业、讯合科技、北京吉通和瀛海威。

    网上的脸谱——网上表情符

    在Internet中,大家都是通过那个方脑袋的显示器沟通,时有“词不达意”、“说者无心听者有意”也在所难免,有时也会引起不必要的误会和争执。让人说你没礼貌或不幽默便丢尽了大男人的面子。表情符是眉目传情的文化,而且节省空间,何乐而不为呢?

    多年来,网友们发展出许多不同的表情符。举几个例子:

    :-)表示一张笑脸——如“今晚中国队胜了韩国:-)”。

    ;-)表示眨眼——如“是优质产品吧?;-)”。

    :-(表示不愉快——如“我们收到了发货,但是…:-(”。

    :->表示沾沾自喜——如“我们收到发货:->”。

    下面的表情符并不很常用,有些还很奇特。

    :-D表示大笑:-9用户在舔嘴

    :-I表示漠不关心:-p用户在吐舌头

    :-t表示非常生气:>)用户有一个大鼻子

    :-〓表示未决定的〓:-Q用户在抽烟

    :-O表示惊讶:-?用户在抽烟斗

    :-&表示张口结舌的:-{用户有小胡子

    1-1表示困倦:-}用户涂了口红

    :-(用户感到沮丧8-)用户戴着眼镜

    8-#用户处在死机状态B-)用户戴隐形眼镜

    注:如果看不明白这些符号,把头转过90度再看一看。

    网上寄信——电子邮件

    “烽火连三月,家书抵万金”

    柳毅传书、鸿雁传情,古往今来,围绕邮递,留下多少动人的传说。

    传统的邮递是通过对物理载体的运输来传递的,这是原子时代的信息输送方式;而在比特时代,邮递的对象邮件,又有了新的形式。这就是电子邮件——E-mail。

    电子邮件是基于计算机与通信网的信息存储和传递的工具,具有全球通信能力。如今,人们的名片上除有印有手机、BP机、电话号码外,又多出一项E-mail地址(即电子邮箱号码)。

    电子邮件是Internet上众多功能之一,可谓沧海一粟,若外出时,可随时利用笔记本电脑和家人保持联络,向领导汇报工作。这种方式不分地域,不分时间,轻松灵活,且所花费用比传真机或电话少得多,比普通信件传递速度快得多。它所传递的内容不仅仅包含文字,还可以包含图像、声音、动画等多媒体信息。常用的邮件管理软件有Outlook Express、Foxmail、Eudora等。

    如果你需要将发送的信息进行保密,可以进行加密传输,这一点比普通信件、电报、传真安全可靠得多。

    电子邮件工作效率高,传递速度快,使用费用低,一问世便受到用户青睐,得到迅速发展。我国于20世纪90年代初始建电子邮件系统,现用户达10万余,覆盖400多个城市,预计2000年用户将达百万,而全球电子邮件用户将达3亿。

    正如古人所说:“秀才不出门,便知天下事”,只要拥有一台电脑,一只“猫”,再交一笔入网费,便可有一个电子邮箱,使你了解最新科技、时事、商业动态等。

    眼下,电子邮件已逐步趋向普及,由于科技发展需要,电子邮件正向我们走来!

    网上交流中心——BBS

    大学的食堂,是个热闹的去处,因此大门口会常设一块布告栏。谁丢了东西,通知有什么活动、交友信息等等都可以在这里与众人见面。布告栏没有要求书写格式,也不要求语种、手写的、打印的、油印的,只要能讲清楚就算数。

    在Internet的世界里,有一个类似布告栏的所在,只不过许多人不用真名,简直是假面舞会。那就是随处可见的BBS。BBS又称电子公告牌,是英文Bulletin Board System的缩写。在国外已走过了几十年的风雨历程,商业的、业余的、学术的站点不计其数,为网上用户提供了大量的信息。

    BBS最早是用来公布股市行情等一些信息的,当时连文件传输的功能都没有,而且只适用于APPLE Ⅱ上。早期的BBS与一般街头和校园内的公告性质相同,只不过是通过电脑来传播或取得消息而已。一直到PC开始普及,有人尝试将APPLE Ⅱ上的BBS转移到PC上,BBS才开始渐渐普及开来。近些年来,由于爱好者们的努力,BBS的功能得到了很大的扩充。

    我们通过BBS系统可随时取得国际最新的软件及信息,也可以通过BBS系统来和别人讨论计算机软件、硬件、Internet、多媒体、编程、医学……等等各种有趣话题,更可以利用BBS系统来刊登一些“征友”、“廉价转让”、“公司产品介绍”等等。

    BBS几乎与微机历史一样长,并不是有了Internet之后才有BBS。

    BBS的意义在于,任何入网的人,都可以通过自己的电脑,将自己的想法和信息“张贴”(post)到网络里,让其他的人分享这些想法和信息。如果其他人对这些“张贴”有不同看法或有不同发现,他们也可以就相同的课题“张贴”自己的意见和发现。

    交互网络建立之初,就是为了让在世界各地的科学家们能够及时地交换有关自己学科的情报和看法,能够相互通过网络及时而经济地进行学术讨论。

    在交互网络进一步扩大并延伸到了普通老百姓家里之后,那些非科学界和学术界的人士很快就发现了这个东西的妙处:用最便宜的手段将自己有关生活的体会和全世界的人分享。

    用户的自由论坛——Usenet

    Usenet是什么?

    一说起Internet,许多人就想到E-mail。其实Usenet新闻组也是很大众化的Internet信息服务。那么Usenet究竟是个什么东西呢?

    简单地说,它就是一个世界范围的电子公告牌(BBS),是一个多人参加,多向交流的网络大论坛,它把世界上具有相同兴趣的人们组织了起来,他们交流自己的看法,分享有益的经验,帮助遇到困难的人,在那里,你会真正体会到什么是“海内存知己,天涯若比邻”。

    向一小部分人传送信息时,使用E-mail发送清单是一种不错的方式,但如果需要向许多人传递信息,这种方法就变得很糟了。一方面,保存一张包括几千人名址的大清单本身就是一项很大的工作,另一方面,要向成千上万的地址传送信息内容,会使送出信息的系统负担过重。

    电子公告牌系统可以解决这个问题。从概念上来说,Internet的电子公告牌服务对Internet用户扮演着与日常生活中的普通公告牌同样的角色——允许每个人张贴(post)自己的见解供他人阅读,实际上,Internet提供了对上万个电子公告牌的访问,每个电子公告牌包含关于一个特定课题的正在进行的讨论。也正是因为这一原因,电子公告牌服务有时候也称为计算机讨论小组(computer discussiongroup)服务或计算机会议(computerconference)服务。

    那么Usenet与Internet之间是什么关系呢?Internet是一个真正的网络,而Usenet则是一种服务,是Internet支持的信息服务之一,其它网络也可以搭载Usenet,两者之间不存在包容的关系。

    Usenet中交换的信息称为文章(article)或帖子(posting),是按新闻组(newsgroup)来分类的,实际上这里并没有报纸意义上的真正新闻,从实际含义看,称newsgroup为“讨论组”或“专题组”更确切。

    Online——在线服务

    在线服务是消费者利用微电脑,通过公用网或数据网及其它公用电子传输媒体而获得信息、购物以至消闲等服务的统称。它最早用于信息服务领域,用户与服务主机之间可双向存取信息,用户与用户之间可相互交流消息(电子邮件)、实时交谈等。消闲被引入在线服务后,用户便可以“足不出户”地通过在线服务选购物品、订购机票、火车票,进行网上教育、网上游戏等。

    在线服务是在计算机技术和通信网络技术相结合的基础上发展起来选择一种全新服务,是信息革命的产物,构成了一个新的信息空间,在这信息空间中进行信息交流、经商贸易、观光旅游及游戏娱乐等。在线服务分有互联网服务、商业性服务与交互电视服务三大类型。

    互联网的基础是“高级研究项目网络”,为1969年美国国防部所支持的大学重点研究项目计算机的主机网络,它的目的是使项目参加单位分享有关大学的计算机资源,直至1986年美国科学基金会网络加入,互联网的大结构才正式形成。20世纪90年代,网上信息内容便超出了学术及科学研究的范畴,变得五花八门、形形色色,但入网的目的仍是共享网上资源,使互联网是个“无主管”网,成为世界上最大的信息“自由市场”。1993年美国的“信息基础设施计划”出台,使互联网商业化成为不可逆转的定局,变为现今存储最大的全球信息交换网络,成为名符其实的全球信息高速公路。

    商业性服务是指赢利性的服务,它是在电子公告系统BBS服务基础上发展起来的直接面向消费者的服务,为在线服务的主要形式。它是提供在线新闻、各种动态信息、在线刊物、电子邮件、交流园地、电子市场、在线游戏及互联网接入等服务。

    交互电视是信息高速公路用户终端的基础,将为消费者提供电影、电视点播、新闻点播、交互式游戏、商品浏览选购、远程教育及交互式广告等。个人电脑,则是一体化交互电视设备的基础。

    Telnet——远程登录

    为了缩短远距离的互助合作,随着科技的日益发展,远程登录出现在世人的面前。远程登录就是允许用户用一台计算机与另一台远程计算机上的运行程序进行交互,扩展为普通分时系统的使用,允许用户访问远程(remote)的分时系统。

    远程登录与Internet网上的其他服务具有本质的区别,它允许用户与远程计算机互助合作。也就是说,远程登录允许运行在远程计算机上的一个程序,不但能接收本地计算机用户的输入,对输入还会作出响应,而且能输出送回本地计算机用户。

    远程登录的通用性,是指用户登录到远程计算机后,无论远程计算机是何种品牌,数据库是什么产品,只要在远程计算机上,即可执行远程计算机上的任何应用程序,进行正常操作。

    它可以让很多人使用远程登录,既快捷又方便。如用户自己的计算机忙碌万分,可将任务托付给远程计算机,使其事半功倍。

    远程登录为Internet提供的最基本服务之一,是在远程终端协议Telnet的支持下,使用Telnet命令,用户将自己的计算机暂时变成远程计算机的一个终端的过程,使远程计算机为己服务。

    当用户成功地完成远程登录后,用户使用的计算机就像远程计算机直接连接到本地终端一样地工作,方便异常。

    MUD——令你不忍释手的网上游戏

    MUD全称是Multi-UserDungeon,意为“多人地牢游戏”。它允许一组用户建立一个游戏会话,这与他们建立一个电子会议会话相似。MUD的名称是由“地牢和龙”(D&D,Dungeons&Dragons)——一种参加者在其中扮演不同角色游戏——发展而来的。早期的MUD借用了“地牢和龙”的环境和规则。游戏中,参加者打出命令,在地下的一个巨大的多穴洞中穿行,寻找财宝并避免被杀死。Internet上的多人地牢游戏,是真正的“多人”游戏。参加者遍布网上,地球上任何角落的人都可以在这间地牢里结伴走上一遭。用户加入游戏后,要走一个大的迷宫,而且会碰到其他用户。你可以以不同的方式与他们打交道,可以是极其敌视的,也可以是非常友好的。

    在MUD中用户所接触的,是一个由电脑构造出的广阔的虚拟世界,在这个世界中的每个游戏角色背后,都有一个现实中的人在操作,他的七情六欲、喜怒哀乐、脾气嗜好、价值观念,无不完全投射到游戏角色身上,并影响游戏的进程。每个使用者控制一个电脑化的角色、神或形体。你可以到处走,跟其他人聊天,探险具有危险怪物滋扰的地区,解决谜题,甚至创造自己的地区。MUD的玩家所面对的不再是那些在笨拙的电脑控制下的机器人物,而是一群有血有肉有个性,具备真正的人的智慧的游戏伙伴。

    另一方面,这些游戏角色在MUD中也有其独特的人际关系和特定的行为特征(比如魔法师)。所以,不论是无恶不作的恶巫婆、公共汽车上杀人不眨眼的谋杀狂、救人于危难的圣法师或是行侠仗义的大侠客,所有这些虚拟(Virtual)的游戏角色在现实生活中往往是没有意义或是不可能的,但可以使玩家们在MUD提供的另一个世界中体味现实生活中不敢或不可能实际去体验的人生,在逃避现实当中得到特别的精神满足,从而得到真正PRG的乐趣。MUD就是这样一种将虚拟与现实完美融合的幻想游戏。

    MUD没有漂亮的彩色画面,连黑白的都没有!最多只有一张用ASCⅡ字符组成的封面。参与者只能用键盘输入文字命令,电脑也以文字作出应答,并随时以文字向玩者描述他所能见到、感到、听到、遇到的所有事物,比如宫殿如何雄伟壮观,姑娘如何美若天仙,侠士如何飘逸潇洒,恶龙如何巨大可怕等等,并且一切都是在绝对的安静中(PC喇叭都不响)。但正是这样一份宁静以及纯粹的文字表述,才带给玩家们更广阔的幻想空间和更深入的参与感。

    MUD使用的是字符,而不是图形。计算机用文字描述目前的场景,等待用户输入指令。例如,MUD可能会显示:Youare standing in a large.dark hall with adoor on the left(你正站在一间巨大的、黑暗的大厅里,左手有扇门)。用户可以指示计算机打开门,随后,计算机描述门打开以后看到的景象。

    一个被称作巫师(Wizard)的游戏者在屏幕上通过描述创造出一个环境,其他游戏者可在任何给定的时间进入环境并开展活动。每次活动都有一个主题。你可以选择当老谋深算的巫师,也可以选择当猎奇探险的英雄,完全随心所欲。网络上有许多种不同风格的MUD环境。MUD中的众多游戏者对当前环境作出反应,并互相影响。这些人被称为MUD玩家(Mudder)。

    有缘网上来相会

    人类活动中最古老的一种交往方式就是闲聊。Internet集结了大量的人,因而它像世界上任何一个有人居住的地方一样充满了闲聊。只要你有时间和金钱,不管你在何处,Internet容许你连续24个小时漫无边际地和你看不见的“侃伴”侃大山。

    在Internet上与别人聊天需要专门的聊天软件,用这些个软件来聊天,你不再是一个活生生的人,而是作为卡通人物出现在现场,你可以随意选择对象,甚至改变性别。

    在网上交谈,人们只通过你的言谈来判断你是个什么样的人。一些人不太关心他们在网上的表现,因为他们仅仅把它作为一种游戏。另外一些人则比真实生活还要认真对待。过多的遮饰与滥用角色,最终会使一个人众叛亲离。Internet是一个信息共享的大家庭,网上的聊天更是一种双向的交流,只愿索取不愿付出是有悖于交流的原则的。总之,在网上聊天请记住:善待他人,必将得以善报。

    行踪诡秘的网上黑客

    自从因特网出现以来,网络的安全性一直是网络使用者最关心的问题。随着社会活动的信息化,电脑已经成为机密和财富最集中的宝库,从而成为智能犯罪的主要目标。尽管电脑网络在平常人眼里关卡严密,措施周到,但对于黑客们来说,远比普通人想像的要脆弱得多。据估计,1994年在因特网上大约有价值20亿美元的软件被盗;而美国每年因电脑盗窃、诈骗造成的损失要以10亿美元计,比其他任何一种偷盗损失都要多得多。事实上,因特网犯罪在我国也已出现。

    网上黑客首选的攻击目标是银行。他们改变银行资金的流向,并盗取银行保存的信息,从而直接获得经济利益。他们还常常选择攻击企业网络。通常,大型企业都拥有大量的商业机密,黑客获得这些商业机密后,或者用来威胁企业,或者直接出售给第三方企业,以获得报酬。更重要的是,网上黑客的活动对国家的军事机密存在着致命的威胁。美国国防部曾进行了一次试验,由一个以计算机神童著称的年轻军官利用一台普通电脑和一个调制解调器,潜入了世界上最强大的美国海军战舰的核心部位——指挥和控制系统。在海上,舰长对这艘价值数百万美元的军舰的指挥权旁落他人之手昏然不知。随着隐藏在电子邮件信息中的密码在各军舰计算机中不断复制,目标军舰一艘接一艘地拱手交出指挥权。事实上,整个海军战斗团队是被一根电话线操纵的。这项实验使得人们充分意识到了网络安全的重要性。

    除了以个人身份进行网上黑客行为的人以外,网上黑客还包括一些专门的网络犯罪组织。比如有一个称作“核黑手党”的集团,他们通过网络偷窃可以得到核材料,然后卖给任何有能力制造核武器的政权或组织。还有一个叫做“全球电脑网络解放战线”的恐怖组织,因为看不惯商业化污染电脑,在几个小时内,通过因特网侵入防范严密的大公司进行破坏,其中包括IBM公司和AT&T公司。

    IT评点

    电脑大脑制造商——Intel

    Intel是90年代在全球PC市场取得最辉煌成功的信息技术企业。Intel的创始人之一戈登·摩尔提出的著名的摩尔定律——计算机芯片的集成度和运算能力每18个月翻一番,至今影响着整个计算机产业的发展。1971年,Intel公司推出了第一枚微处理器——4004芯片,并第一次打出“Intel说到做到”的广告语,而90年代的广告语便是“Intel Inside”。1982年,Intel推出了x86体系结构,此后9年中,Intel又率先推出了286、386、486、奔腾系列处理器。90年代末,电脑在Internet的驱动下,更加迅猛地发展,这使得微处理器也将继续迅猛地发展。

    软件巨人——Microsoft

    微软是世界最大的个人电脑软件公司,它几乎垄断了个人电脑的各类操作系统和软件。70年代末、80年代初微软与IBM合作推出了IBM-PC/XT计算机的配套操作系统MS-DOSI.0。1983年11月10日微软发布了它的第一个图形操作环境Microsoft Windows,而现在微软的Windows成了世界上使用最广泛的操作系统。如今,微软在操作系统、开发工具、办公套装软件、数据库、浏览器、Internet应用软件、电子商务、网站、游戏软件、家用软件等都有涉及。

    蓝色巨人——IBM

    85岁的IBM几经沉浮,历经沧桑。其贡献是将企业管理的重要性以及多项IT技术推到了极致。IBM Watson实验室中走出了太多太多的发明,而这些发明无不与IT产业的发展息息相关——主机、硬盘、软盘、内存、Fortran编程语言、关系型数据库理论、RISC、IBM PC机、令牌环网Token-ring network、SET、CMOS 7S,等等。有了IBM才能够真正建立起IT产业的结构;有了IBM才会出现微软;有了IBM,电子商务的产业升级才会出现。20世纪企业的典型标志是跨国经营,IBM当之无愧。

    计算机的鼻祖——Apple

    成立于1977年1月3日的Apple(苹果)公司,可以说是个人计算机的鼻祖之一,其苹果计算机开创了计算机的新时代。这一极富创新精神的企业,自创立之初就致力于让电脑变得更容易使用;而鼠标器的发明,图形用户界面的商品化,则使计算机更贴近普通大众、更好用、更好玩。苹果电脑那充满艺术性和人性化的设计与方便易用的操作系统Mas OS,总让人以为苹果公司的设计人员是艺术家而不是工程师,因此在图形处理领域引得无数人倾倒。也正是因为如此,一款iMac就把苹果公司从年年亏损中拉了出来,并成为每月畅销机型的前三名。苹果公司在短短五年内营业额达到了10亿美元,跨进了美国500强企业之列。

    网络先行者——Sun

    和IBM、HP等老牌公司相比,Sun相对年轻些,但它在自己所从事的领域内的表现不得不令人刮目相看。Sun一直把自己定位于以科技为先导的公司,但它又决不是在市场默默无闻。相反,它的声音还很大,仅一句口号——The Network Isthe Computer(网络就是计算机)——就足以震撼IT技术发展的一个时代。而作为敢于和IT大腕微软叫板的公司,Sun尤其引人关注。

    由于忠实于Unix世界,Sun始终认为其Solaris操作系统是Unix的代名词,其中的TCP/IP、NFS等都成为当今Unix服务器乃至Internet中通行的标准。至于Java技术,则可以认为是这张牌的延伸:为任何人,在任何地点、任何时间、任何装置上实现网络化的无缝连接。而那个大大的以地球形象为主体的“COM”的口号,则成为其在Internet经济时代的一面旗帜。由于Sun公司以斯坦福大学和硅谷为根据地,所以总是保持着蓬勃朝气和创新精神,这大概也是它敢于和微软打得不可开交的原因吧。

    最适合中国的IT企业——联想集团

    作为最适合中国国情的IT企业,90年代初联想最早从被洋电脑包围的IT工业中杀出一条血路,其“贸、工、技”之路揭示了国内IT工业发展必须适合中国特色的重要性。同时联想在企业经营管理、人才培养、企业文化和企业战略设计等方面也做了许多有意义的探索。联想现在也面临转型:比如在IT这样一个充分国际化的产业里,光打“民族品牌”策略显然远远不够;销售额和利润构成了巨大反差,联想的“技术根底”一直受到质疑;在Internet方面,联想应该有更大的作为……为此,联想之路依然漫长,国人在期待。

    “含金量”最高的企业——方正集团

    方正一度被认为是国内技术“含金量”最高的IT企业。从电子排版系统起家,方正的发迹缘自80年代末国内出版业的一场技术革命,它的成功证明了科技成果转化为生产力的巨大威力,同时方正的技术商业化模式一直备受业界关注。作为一家拥有自主技术的企业,方正在其辉煌的成功背后掩盖的一些问题近一段时期来也开始浮现:管理滞后,作为校办企业的产权不清,技术和市场的脱节,等等。引人注目的是,方正也开始了重塑自身的企业再造进程。

    成就中国人的骄傲——宏基集团

    1976年诞生于台湾省的宏基电脑公司,以“立足全球、结合地缘”的特色,凭借Acer品牌,迅速跃升为全球十大电脑厂商之一。近年,宏基投入巨资于因特网,并以此为企业新的发展方向。宏基集团在内地投资较多,宏基曾为内地市场销量前三名,后有所下降。目前已加大对内地市场投入,但面临与本地厂家和外国厂商竞争的双重压力。近来,宏基意欲进入信息家电领域,其灵魂人物施振荣提出了XC的概念,意欲大展宏图。

    中关村的象征——四通集团

    1984年,中科院的几位科技人员以5万元的人民币起家创办起四通公司。它是民办的科技实体,也是当时少有的民营高科技企业。四通的历史与王安公司有惊人的相似之处:他们都是在充分的市场调研后发现市场上的微机主要用来文字处理,且使用价格昂贵的微机不仅操作繁琐而且大材小用,因此四通公司也像王安公司一样推出了专门针对办公市场的文字处理机。四通的创新之处在于文字处理机的中文化水平绝对领先,四通打字机销售额一度占到公司收入的70%。但巨大的成功使四通没有看到微机的潜力,丧失了一次腾飞的机会。如今四通公司在人事与体制动荡之后进行了改制,并宣布自己已做好充分准备进入网络时代,人们希望这家最早的民营高科技企业能够焕发昔日的光彩。

    计算机之父——冯·诺依曼

    少年时代便才华横溢的“数、理、化”全才在踏入电脑业后就获得了“计算机之父”的美誉,他就是John Von Neuman(冯·诺依曼,1903-1957)。其最大的贡献就是建立了现代计算机设计的一般逻辑理论。1945年,诺依曼等人发表了计算机史上著名的“101页报告”,这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的基础,报告明确规定计算机的五大部件,并用仙农提倡的二进制代替十进制,将程序也当作数据存进了机器内存,以便电脑能自动执行指令,而不用再连接线路,由此奠定了现代计算机体系结构的根基。直至今日,虽然电脑频繁地更新换代,种类也五花八门,但其体系结构还是没能离开诺依曼体系,即计算机历史上一代又一代的计算机都可以统称为“诺依曼”机。这一点足以说明诺依曼对计算机界的伟大贡献。

    人工智能之父——阿兰·图灵

    “计算机之父”冯·诺依曼的一句话可以说明Alan Turing(阿兰·图灵,1912~1954)的地位:“现代计算机的基本概念只能属于阿兰·图灵”。少年时代的图灵就显示了数学的天赋,在22岁就当选为英国皇家学院的研究员。1936年,他的论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》被称为是阐明现代电脑原理的开山之作,在这篇论文中他提出了“图灵机”的概念。1950年,他的另一篇令世人震惊的论文《机器能思考吗》诞生了,图灵因此获得了“人工智能之父”的称号。为纪念图灵为现代计算机所做出的贡献,美国计算机协会(ACM)于1966年设立了“图灵奖”。这是在计算机技术方面所授予的最高奖项,被喻为计算机界的诺贝尔奖。

    软件天才——比尔·盖茨

    比尔·盖茨在1975年创办了开发计算机软件的微软公司,那时他19岁,大学还没毕业。开始时只是默默无闻的小公司。盖茨看准了一个好机会,以收取较低版税的方式战胜了竞争对手苹果公司。盖茨领导自己的公司开发出了行满天下的Windows操作系统,其中的Win95以上的版本都捆绑了IE浏览器。盖茨并不满足于占领操作系统,而是利用这一优势,积极发展了MSoffice软件,还开发了Windows NT这样的操作系统,现在也同样取得了成功。比尔·盖茨成了世界首富,他创造了世纪的神话。

    硅谷之父——休利特、帕卡德

    在一次野营和钓鱼的活动中,这两个斯坦佛大学的同学发现他们对很多事物的见解是如此相似而成为好朋友,并合作终身。1939年,他们在加州Palo Alto市Addison大道367号的一间汽车房,以538美元作为启动资金,创立一个公司,并以掷硬币决定“排名”先后的方式确定了公司的名称Hewlett-Packard。半个多世纪以来,他们合作得天衣无缝,一静一动:一个是战略家,一个是行动家;一个对内,一个对外;一个负责技术,一个负责管理。他们以电子测量仪器起家,并成功地将HP公司带入IT领域,又稳健地发展成为当今第二大计算机厂商。他们创立的企业管理方法“惠普之道(HP Way)”经常被业内其他公司当作教材。他们开创了让员工参与企业股票分红的方式,大大改进了传统的分配体制,将员工的命运与企业命运紧紧联系在一起。这一做法现已成为美国乃至全球很多国家的企业的普遍做法。此外,他们还开创了弹性工作制。在进行技术和管理创新的同时,他们还善于突破自己——从只采用惠普公司自己的技术,到也采用其他公司的核心技术;从自己的产品一定要自己销售,到开创不同的分销渠道。所有这些现在看来理所当然的做法,如果没有人率先实践,又何以成为主流呢?

    妙手回春——乔布斯

    作为苹果公司的创始人,由于苹果公司的崛起而被美国《时代》杂志评选为封面人物,Steve Jobs(史蒂夫·乔布斯)成为一代美国人心目中的英雄与楷模,也是IT界最早的为大众所熟知的人物。一句比尔·盖茨的话也许能够概括乔布斯的作用:“不过是乔布斯第二,在我之前,苹果电脑快速成长给人以太深的印象。”乔布斯那带着东方神秘主义与唯美主义的人格魅力征服了许多人,他在IT界的起起落落和与微软间的恩恩怨怨也让人们津津乐道。乔布斯对电脑业最大的贡献可以体现在两方面:其一是他把平常放在实验室中的电脑带到了普通人家,从这个意义上说,乔布斯普及微机的作用功不可没;其二是他在电脑的易用性上下了不少功夫,让小孩子也懂得如何使用电脑。

    普及计算机知识的作家——谭浩强

    如果告诉一个外国专家,一本计算机方面的科技书籍卖出了400万册,他肯定会不相信,然而就是这本叫作《Basic语言》的书发行量现在已经超过1200万册,而它的作者就是谭浩强。在80年代,谭浩强在中央电视台主讲BASIC,群众达到100万人,而以后的几种计算机语言的电视讲座使谭浩强的电大学生超过500万人,所以在中国计算机界,谭浩强的学生最多。许多人买书就是冲着“谭浩强”这个名字去的,有人说这个名字就是一个知名品牌。1984年,谭浩强创办了全国高等院校计算机教育研究会,对非计算机专业的计算机教育进行了长期深入的研究。可以说,谭浩强让更多非计算机专业的人了解了计算机,为中国计算机的普及做出了巨大的贡献。

    激光照排之父——王选

    王选是IT业内业外家喻户晓的人物。70年代参与著名的“748”工程,以其独特的“轮廓加参数描述”技术思路实现排版技术跨越,并成为研制汉字激光照排的主导人物之一。同样令人敬佩的不仅是王选的个人奋斗经历和在专业学科中表现出的优异才能,在致力科技成果商品化、产业化方面,他也堪称开风气之先。

    中国IT首席指挥——柳传志

    柳传志的价值、贡献、意义不仅局限在计算机界,他提出的“贸、工、技”企业运作方式,为弱势的中国高科技产业参与国际竞争趟出了一条切实可行的路;他总结的“管理三要素”——“搭班子、定战略、带队伍”,为长期困顿于计划体制下疏于管理的中国企业指明了管理的要义;他对联想“国有民营”模式的产权改造,为中国企业解决在转型时期积累下的大量产权问题提供了一个范例。柳传志是中国最成功的企业家之一,是中国计算机产业的领袖级人物。

    商业应用的中枢——COBOL语言

    COBOL是Common Business OrientedLanguage(通用商业语言)的缩写。在1959年~1961年期间,由美国国防部牵头组织,多家厂商与用户参与的CODASYL(数据系统语言会议)为COBOL的开发奠定了基础。虽然在概念上与Fortran语言相似,但COBOL采用类似于普通英语的语法来编写程序,可读性非常好,因而可自我形成文档。和Fortran比较适合于科学计算相对等,COBOL比较适合于那些计算机较为简单,但要对大量数据进行管理的商业应用,如财务会计应用程序。当时,COBOL在大银行、大公司及政府部门中应用非常广泛。直到现在,虽然更新、更先进的语言层出不穷,但很多大公司或机构的核心应用程序仍保留在COBOL上。

    COBOL给我们带来的麻烦也不小——“2000年问题”在用COBOL编写的应用中最为严重;而COBOL冗长的结构也造成了一种强制的平庸,使得想写出一个非常糟糕的COBOL的程序与想写出一个非常好的COBOL一样困难。

    网络的基础——UNIX

    1969年,AT&T贝尔实验室的KenThompson希望根据PDP 7上十分成熟的MULTICS操作系统生成一个简化的单用户版本,并根据单用户(Uno)的字头和“MuItlX”的字尾,为这种新的操作系统取名Unix,后来又由Dennis Ritchie作了大量的改进。1974年,Unix发展成为一种运行效率很高的操作系统,在科研和教育领域十分盛行。AT&T将Unix源代码向教学科研机构公开,更使其成为“开放系统”的同义语。

    在科研、教育和商业机构,Unix都是非常流行的操作系统平台,被广泛用于客户机/服务器和交互事务处理等关键任务环境。Unix的许多成分,如TCP/lP、SMTP、NFS、NIS和X Window都是当今网络环境特别是Internet中事实上的标准。

    由于各个硬件厂商推出的Unix版本是各不相同的,这给系统之间的互操作带来一些麻烦。开发者们一直在期盼统一的Unix应用程序编程接口,IBM、Intel和SCO正在致力于统一Unix的计划——Monterey,很多企业正积极加入这一计划,但它是否真的能一统Unix天下,人们还在观望。

    自由的局域网——以太网

    在以太网(ETHERNET)中,如果一台电脑没有收到其他电脑正在发送数据的有关信息那么它可以在任何时候发送数据。如果两台电脑同时发送数据,以太网可以将冲突检测出来,并且让每台电脑在重新发送数据之前等待一段任意长的时间。这比令牌网要好用得多。

    这是梅特卡夫于1973年又一项在施乐PARC实验室设计的伟大技术。以太网因其开放自由与技术的简单易实现获得了IT界的青睐,成为一直到现在还存在的三种互联网技术之一(其他两项是TCP/IP与路由交换技术)。在这个充满

    挑战的时代,以太网也在原来的基础上不断地修改、发展以适应新的环境。千兆以太网等技术,令以太网焕发了新的活力。

    Internet上最广泛的技术——WWW技术

    WWW(World Wide Web,万维网,简称Web)是Internet上应用范围最广泛的一种技术。虽然Netscape公司的浏览器让更多的人更方便地使用Internet,然而如果没有后台WWW技术的发明,这一切都只是个梦想。1990年,欧洲粒子实验室(CERN)贝纳斯·李(Tim Berners Lee)开发出万维网,它使用一种“超文本标识语言”(HTML)显示文件,使过去复杂的操作被简单有趣的信息浏览所代替,一只鼠标就可以带领人们走入神奇的Internet世界。贝纳斯·李也因此被称为“万维网之父”,他提出的HTRP、URL、HTML等概念现在已是深入人心,成为Internet上WWW的“世界语”。1994年,W3C(World Wide Web Consortium,WWW协会)·中·成立,其目标是制定所有Web开发人员均可遵循的标准。

    精致与抽象的表达工具——C++和面向对象

    1971年由AT & T公司Dennis Richie和他的同事开发出了C语言,并于1973年用C语言重写了Unix的内核。C语言允许产生机器代码、说明数据类型及定义数据结构,其强大的功能、简洁的形式、较高的运行效率和硬件控制能力博得了广大程序员的青睐,成为80年代最流行的程序设计语言之一。

    C++语言是1985年由AT&TBell实验室的BjameStroustup博士开发的。C++语言是C语言的超集,它除了在非面向对象方面对C语言进行了改进外,更重要的是在面向对象方面对C语言进行了扩充,如类定义与对象、对象的继承以及函数名重载等等。正是这些面向对象的特性使C++成为90年代最受欢迎的程序设计语言之一。

    面向对象方法(OOP)是80年代出现的一种软件设计方法。在OOP中,将“对象”作为最基本的运行实体,“对象”中封装了描述该对象的特殊属性(数据)和行为方式(方法),整个软件系统由各种不同对象组成,对象之间通过消息相互作用,从而完成系统功能。OOP中的封装与继承等特点使软件的重用性和可维护性大大提高。如果说标准集成电路(IC)使硬件设计与生产变得更快、更方便,那么OOP便是软件IC的基础,而软件lC的出现能让我们看到了解决“软件危机”的希望。

    苹果电脑

    1980年,AppleⅡ电脑在第二届COMDEX上亮相,引起了巨大的轰动,成千上万的观众涌到苹果公司的展台,想亲眼目睹曾经在《BYTE》等杂志上刊登的新型微型电脑的风采。靠着这一型号的机器,苹果公司当年赢利就达250万美元。AppleⅡ宣告了PC时代的到来——从此,走出实验室的微型电脑走向了学校、机关、企业、商店,走向了人们的办公室与家庭中。在80年代的中国,AppleⅡ简直就是电脑的代名词。一直到今天,还有许多人怀念当时所用过的AppleⅡ,并且认为那才是真正的电脑。

    IBM-PC机

    1981年8月,IBM以急风骤雨之势进入PC市场。此前,持续5年占据PC市场霸主地位的苹果公司,在华尔街的主流媒体上打出广告“欢迎IBM介入个人电脑市场!”乔步斯辛酸地感叹,这就好像小红帽在欢迎大灰狼的到来!果然,IBM仅用一年便掠占了原属苹果的“PC之王”的宝座。在PC之前,IBM对其计算机的全部机型一贯实施严格封锁技术资料的政策,但在PC市场上,IBM却一反常态,进行“技术大开放”,将硬件和软件的技术规范全部公开,并采用了微软公司提供的DOS操作系统。IBM确立了PC市场的工业标准,托举了一大批后起之秀,受益者最大的当首推微软和Intel公司。自此,PC时代宣告来临。

    网络的“圣火”——Navigator

    当今世界上的网络之火就是被这个毫不起眼的软件点燃的。虽然Internet在此之前已经在许多科研与教育机构中广泛使用,但复杂的命令让普通用户望而却步。1994年,马克·安德森(Marc Anderson)创建的Netscape公司开发出Navigator浏览器,并放在网上让人免费下载。Navigator友好的用户界面与强大的功能为普通用户打开了Internet之门,从此用户可以方便、快捷地浏览Internet上的各种信息,所做的只需用鼠标变成的小手,点击网络页面中的链接,而无需像以前那样要键入复杂的命令。Navigator被称为“最富创造性的软件”,而Netscape公司也凭借这个软件创下了美国上市公司股票的纪录,Netscape作为一个独立的公司也已香销玉陨(尽管被AOL收购后还保留了原品牌),但许多人在上网时仍留恋那个闪烁蓝色字母“N”的浏览器。

    最便利的操作系统——MS-Windows

    谁控制了操作系统,谁就能掌握软件产业的命脉。微软就是倚仗Windows操作系统握住了当今PC软件产业的命脉。1983年Windows刚刚诞生,没有人设想她长大后的样子。1987年Windows 2.0发布,依然是“养在深闺人未识”。到了1990年5月22日,Windows 3.0的盖头掀起,立刻赢来一片掌声,当年微软的销售额首次超过10亿美元。第二年,有400万套、12种语言的Windows 3.0发售到24个国家。这个纪录在1995年被Windows 95改写为3个半月售出700万套。尽管Windows 95的安全性受到质疑,它仍不失为最便利的操作系统。Windows NT在安全性方面大有起色,已经成为众多网络服务器和工作站的优先选择。

    微软的摇钱树——MSOffice

    一个软件,你不能说它非常方便,不能说它界面漂亮,不能说它价格便宜——评价它好还是不好,要犹豫半天。但是你一直在用它,世界上许许多多的人也都在用它,这就是Office。受到的批评越多,越能证明Office巨大的影响力。它是微软公司销量最大的软件之一,在全球办公套装软件市场中,占有率最高时达90%。无数人实际应用计算机从Office开始,学习使用软件从Office开始。对于办公自动化的普及,Office更是功不可没。1983年Word的出现给出版业带来了历史性的变革,到如今,“所见即所得”的大旗仍在飘扬。如日中天的Office同时也有内忧外患,一边是蓝色巨人IBM强力推广的Lo-tus SmartSuite,一边是中国民族IT业的代表软件WPS,风中又传来微软要分家的消息。Office何去何从,我们拭目以待。

    王者的风范——银河机系列

    1983年、1992年、1997年,我国自行研制的亿次、10亿次、百亿次巨型计算机(高性能计算机)银河-1、银河-2、银河-3先后在国防科技大学问世。其中,银河-1向世界宣布,中国已成为继美、日之后,能够独立设计和制造巨型机的国家;银河-2填补了我国面向大型科学工程计算和大规模数据处理的并行巨型机空白,它的应用,也使我国成为世界少数几个能发布中期数值天气预报的国家之一;而银河-3,其综合技术已达到当时国际先进水平。

    高性能计算技术已成为一个国家综合实力的标志。除银河系列外,我国的高性能计算机还有“曙光”系列产品,它的最快运算速度已超过每秒1000亿次。虽然,我国的高性能计算机研制水平名列世界前三,但走出庐山看庐山,才发现山外有山——美国同类机器的最快运算速度是13万亿次/秒,日本的高性能计算机最快运算速度是10万亿次/秒(皆为峰值速度)。同时,我国的高性能计算机还存在严重的推广应用问题。

    最赚钱的国产自主软件——方正排版系统

    说方正排版系统是到目前为止最赚钱的国产自主软件恐怕并不过分。方正排版系统在80年代末90年代初实现了巨大的社会和经济价值,成为国产软件中最著名的品牌之一,在当时的中关村生意之火爆,有人形容为“几乎每天都有人拿着钱排队等着买货”。方正排版系统也曾为方正创造过人均近百万元利润的惊人记录,在一个软件业被戏称为“诸侯纷争”的行业里,方正排版系统无论从哪一个角度来说都称得上是一个奇迹。当然,从排版软件产品的发展历程来看,方正也许并不是最早的,其先行者华光排版软件、科印排版软件等,也曾颇为引人注目,历史也不会忘记他们用“光与电”代替“铅与火”而开创的新时代,不会忘记他们对排版软件、乃至对整个中国软件产业的贡献,但笑到最后的却只有一个方正。

    经典中文输入法——五笔字型

    这个将汉字拆解再组装的简单程序刚开始引人注目时,很有一些人看不惯,甚至有点恼怒,但用户却给了它相当高的评价。

    它是一个经典,也是一个无奈的障碍。谓之经典,是它自1983年被王永民带到世上,便迅速以优异的功能和成功的市场运作,取得了数十种商品化的汉字输入方法中装机量最高和用户量最大“双最”的代表地位。它打破了汉字输入无法超越西文的妄断,并于1987年成为我国第一个获美国专利的中文电脑技术和电脑领域第一个出口专利技术。五笔字型不仅被全国绝大多数的报刊、书籍、公文以及中文寻呼台使用,而且也走进联合国和世界各地。它的市场占有率曾一度达90%,如今大致在7成以上。无论技术本身,还是市场、应用,五笔字型都是当之无愧的中文输入方法的经典产品。谓之障碍,因五笔字型虽然达到了相当的高度,但由于其无比的气势和巨大的市场占有率使许多有志于汉字输入之士消解了士气,也遮挡了他们致力于更聪明、更便利的汉字输入法的研究视线。

    与Word争锋的软件——WPS

    一个中国青年也许比他身旁的美国青年更优秀,但他的价值和分量却往往比不上那些美国人的被认可度。中国的WPS与美国肤色的Word争锋,就是这样一个情势。

    WPS是目前国产中文软件中最响亮的声音,是一个战果不错又充满志向的战士。1989年,WPS由求伯君冶炼出炉,便一举成名。1993年,压下Word,取得中文应用软件霸主之位,当年WPS NT广泛应用于各行各业,相当大程度地提高了办公效率和工作质量,市场占有率曾达90%以上。1997年,WPS 97销售超过Word 97数倍,1999年WPS 2000与MSOffice 2000再次叫板。在其他一些中文软件都在微软与盗版的挤压下力不从心之时,WPS体现出了比较成功的市场操作意识。实际上,富人、富国不仅代表技术,同时还代表着审美、文化以及时髦,WPS如果不再打民族牌,那么在与对手的竞争中,就必须更加注重市场的其他要素运用。

    中文之星

    国人开始认识中文之星是从接触到微软那扇不太友好的英文窗户开始的。1992年,北京新天地公司发布了业界第一个英文Windows外挂式中文操作系统——中文之星1.1。中文之星解决了国人早期在使用英文视窗系统时的汉字问题,对推动中国电脑的普及与软件的发展功不可没,也因此像WPS一样成为民族软件的象征。据国外有关公司调查,“中文之星”的品牌价值为12亿元人民币,不管这个数据是否准确,但从侧面说明中文之星的地位,更提醒人们注意——给国产IT产品,不论软件硬件, “称重”,是时候了!

    在国外软件中文化速度越来越快、质量越来越高的今天,像中文之星这样的平台似乎越来越无用武之地了。人们不禁要问,明星何以永恒?民族软件究竟出路何在?

    中华民族的品牌机——联想电脑

    联想电脑作为民族PC厂商,其成长轨迹紧扣中国PC应用的特殊背景:1992年,联想推出一款只有3900元的“1+1”电脑产品,率先提出家用电脑的概念,从而启动了中国家用电脑市场,为联想最终战胜国外品牌独辟蹊径;1996年,与幸福之家捆绑的的“天蝎”,成为中国家用电脑史上第一款软硬一体化的产品,大大提高了家用电脑的易用性,为电脑走进普通百姓之家打开了应用之门;1999年,面对扑面而来的互联网大潮,联想高瞻远瞩,从单纯的PC产品供应商向因特网技术和产品、服务供应商实现战略转变推出了第一代因特网电脑产品——联想1+1天禧系列,首次将电脑与因特网有机地融合在一起,使个人电脑成为真正的网络门户;在商用电脑领域,以客户需求为导向,联想推出了引起业界共鸣的“功能与应用”的概念,面向行业应用推出了功能电脑和应用电脑系列。

    正是因为联想电脑秉承“让中国人用得起、用得好”的理念,联想电脑才最终取得了亚太PC市场第一的位置,为中国民族品牌PC的崛起立下了汗马功劳。

    Linux

    一位芬兰的大学生俨然是当今IT界的“世界英雄”,原因就是由他发明的一种名为Linux的操作系统被认为可以与通吃IT的大腕微软的Windows相抗衡。其实,早在1990年,Torvalds Linus就发明了Linux,并在Internet上公布源代码,供人免费使用,但热起来是近两年的事。全球成千上万的“Linux迷”们共同精心培育这棵幼苗,不断补充完善,使之茁壮成长,其在稳定、多用户、多任务等方面的卓越性能也深受人们喜爱。人们希望它能成为桌面操作系统的主流,取代不太令人喜欢却又无法舍弃的Windows,但它在交互性、图形操作、与外设的接口、应用软件的丰富与完善等方面都还有很长的路要走。它能否担当此重任,全球IT界正拭目以待。

    红透半边——Java

    如果你没听说过Sun公司早在1990年开发的一种名为“橡树”(Oak)的软件,人们可能一点也不觉得奇怪;但如果你没听说过Java,一定会被认为是孤陋寡闻了。实际上,Java就是当年的Oak更名改姓版。自1995年5月发布以来,Java便红透了半边天,它倡导的“一次编程,到处运行”的平台无关特性迷倒了无数开发者,Sun公司因它而与微软的官司也颇曾引人注目。众多公司的加盟,包括IBM、Oracle等,大大抬高了Java的地位。现在Java不仅被看作是一种编程语言,更被期望成为一种操作系统(桌面的及嵌入式的),以及一种产品(Java芯片、产品等),是实现电子商务的重要手段(甚至被某些公司认为是核心手段)。在未来IT业中,Java估计还会很风光。但它在一些方面也需要加强和提高,如安全性、速度、效率、标准等。

    信息技术

    众说纷纭的信息

    什么是信息?关于信息的定义大约有四十多种,真是众说纷纭,没有一个一致的说法和看法。我国《辞海》中信息一词注释为:“信息是指对消息接受者来说预先不知道的报道。”英国的《牛津字典》对信息注释为:“信息是谈论的事情,新闻和知识。”从另一角度来说,数学家认为信息就是概率论;物理学家认为信息就是负熵;通信专家认为信息是解除不定度。当然,以上说法由于立足于各自专业领域,难免又各有各的局限性。

    信息论与控制论的创始人之一,美国著名数学家诺伯特·维纳认为:“信息就是我们在适应外部世界和控制外部世界的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称。”这是对信息概念比较明确的论述。

    事实上,人类在与外部世界发生联系的过程中,交换的内容相当复杂,形式也非常多。例如,人类可以把自然界的物质(食物)转化为自身的物质(如肌肉、体质),把自然界物质的能量转化为自身的能量。人类可以感觉出环境温度变化,随时增减衣服。但是,物质和能量并不是信息,这正如维纳本人所说:“信息就是信息,既不同于物质,也不是能量。”虽然,信息不是物质和能量,但却与物质和能量密切联系。我们注意到人类从外部世界所摄取的一类内容,就是外部世界各种事物运动变化着的状态及其规律,即知识。信息就是关于事物运动的状态和规律。我们前面提到的消息、广告、报道、新闻等等,都是关于某种事物运动的状态和规律,关于某种事物运动的知识。而世上万物都在不停地运动变化、生生不息。可见,信息普遍存在,它对人类的生存和发展至关重要。

    信息是世上万物联系的桥梁,人类能够对自然资源进行开发,首先是由于这些物质资源能够发出信息,而人类接收到这些信息加以利用。人类就能够认识天体、微观电子,也都依赖于它们所发出的信息。当然,我们研究天体,并不需要全体天文学家亲自遨游太空,只要利用科学仪器或少量学者取得的足够的信息就可以解决问题;研究电子学,也并不需要电子学专家都去做显波器,只要利用现有信息和设备就能解决一般科研问题。

    自动化技术

    自动化技术现在已经广泛地应用于生产过程、科学研究、军事技术、社会经济管理和日常生活中。单机自动化已达到了很高的水平。如已经有能够加工出工件比头发丝还要细得很多很多的微加工设备;有能够在每小时内印刷上万张印刷品的高速印刷自动校准装置。

    世界上目前有成千上万的机器人在工作。先进的机器人有感觉装置,由计算机进行控制,能够根据内部和外部信息产生适应外界条件变化的控制作用,在完成复杂操作中具有适应外界条件变化的能力。例如能自动寻找复杂工件的焊缝以进行正确焊接,能根据需要自动装配产品的零部件。

    工业过程控制自动化生产现在也已从单机自动化发展到全盘综合自动化,出现了柔性生产线、自动化车间和工厂。例如,日本的日野工厂是专门生产机器人和数控设备的工厂,其中有一个车间有92名工人和101台机械手,工人们在白天把程序编好,晚上完全由机械手来进行生产。

    自动化技术在国防现代化建设中起着极其重要的作用。例如:高射火炮系统装有自动搜索、自动指挥和自动跟踪的系统;坦克车内装有自动测量目标、自动瞄准目标和自动发射炮弹的系统;战斗机和轰炸机上不仅装有自动驾驶仪,而且还装有发射导弹和控制导弹飞行的自动装置;在精确的制导武器上,装有能自动寻找目标并实行攻击的“自动寻的”设备,可使导弹的单发命中率提高10~100倍。

    正是在制成了具有高度自动化技术水平的宇宙飞船之后,人类遨游月宫的幻梦才得以实现。

    自动化系统可以根据搜集到的信息来产生管理的决策,并作出计划和进行指挥。现在办公自动化已经实现。至于把家庭生活中所用的气、水、电以及各种电气设备统统用计算机控制起来,实现家庭自动化,目前正在发展中。

    光纤通信

    1870年,英国物理学家丁达尔在一次实验中,首先发现了弯曲的水流可以传导光。在这一启示下,科学家们开始实验用拉得很细的玻璃丝——光纤来作光的“导线”。实验表明:不管玻璃丝怎样弯曲,从它的一端射入的光都会顺着它弯曲地传播,从另一端射出。这种纤维就叫光导纤维。

    光纤通信就是用光导纤维来传送声音、图像。光导纤维传送声音和文字的原理与电线相类似,但它要把声音和文字的电信号变成相应强弱变化的光信号。光信号通过光导纤维传到另一端后,由译码器复原成声波和图像。

    光导纤维除了具有体积小、重量轻、造价低等优点外,光纤通信所使用的是频率很单纯的激光,它传递的信息容量是非常大的。所以光纤通信在现代生活中发挥的作用越来越大,应用的范围也越来越广泛。除了用于“光话”、“光视”计算机网络外,还广泛地用于厂矿内部通信、电力和铁道系统的通信、光缆传输等方面。

    激光通信

    激光在军事通信中的应用潜力很大,用它来进行点与点之间的通信,敌方难以截获和干扰,保密性好,不易因暴露位置而受敌攻击。激光的频率比微波的频率高得多,传输信息的频带很宽,可以在很短的时间内发送和接收大量信息。因为蓝绿色激光对海水有很强的穿透能力,所以海军指挥部门可以通过飞机和卫星上的蓝绿色激光器同潜艇通信,指挥潜艇作战。

    激光通过大气时,会受到大气散射、吸收和涡流的影响而散失能量,影响传输距离;另外大气中的烟尘雨雾对激光传输也有影响。为了避免大气的影响,激光通信可以通过光导纤维来实现。光导纤维通信以半导体二极管激光器作为光源,经过信号调制的激光束通过光纤进行传输,容量比电缆通信大得多。

    移动通信

    所谓移动通信就是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、飞机等在移动状态中的物体。

    移动通信与固定物体之间的通信比较起来,具有一系列的特点,主要是:(1)移动性。就是要保持物体在移动状态中的通信,因而它必须是无线通信,或无线通信与有线通信的结合。(2)电波传播条件复杂。因移动体可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。(3)噪声和干扰严重。在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声,移动用户之间的互调干扰,邻道干扰、同频干扰等。(4)系统和网络结构复杂。它是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作。此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构是很复杂的。(5)要求频带利用率高、设备性能好。

    移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为(1)集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点为只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30~50km,发射机功率可高达200W。用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可以是手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其他移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。(2)蜂房移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制,各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。(3)卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信。对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。(4)无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。

    现有的大量的移动通信都持用模拟识别信号,称为模拟移动通信。但为了解决容量增加,提高通话质量和增加服务功能,目前已开始应用数字识别信号,即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)和北美的双模制式标准IS-54及日本的JDC标准。对于码分多址,则有美国Qualcomnn公司研制的IS-95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模拟移动通信,CDMA体制将更占优势。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来。

    微波通信

    微波的波长很短,绕过障碍物的能力很小,容易被地球表面吸收,因此,电视广播信号不能用地波方式传播。微波一般能透过电离层,因而也不能利用电离层的反射进行天波传播。电视广播信号主要靠空间波直线传播。这样,电视广播信号的传播距离就受到地球曲率半径的限制。由此可知,电视广播信号直接传播的距离是有限的,接收点距离电视台越远,接收天线需架设得越高,这样才能接收到电视台的信号。例如,当发射天线高度为150米,接收天线高度为10米时,即使没有高山或高大建筑物相阻,则最远只不过在63千米的地方接收到电视信号。

    在实际应用中,发射天线和接收天线的高度及传输功率都会受到一定限制。要将电视信号送至千里之外,就必须设立许许多多的微波接力站。每一个接力站在接收到上一接力站的信号后,由接力站的信号放大器来弥补传输信号的损耗,然后再发送至下一个微波接力站,如此一环接一环。由于电波传输的速度极快,几乎在同一瞬间,就可完成全部接力站的传送。因此,相隔千里之遥也能同时观看同一个电视节目。

    卫星通信

    1946年,美国科学家用雷达把电波发射到月球,并第一次接收到它的回波。这证明了携带信号的微波可以穿过大气层,并可以从大气层以外的星球上反射回地球。此外,人类发射了用来通信的人造卫星,它能够把地球上发来的电波信号经过放大处理后,再发回地球,这样就实现了远距离国际卫星通信。

    卫星通信不仅能够远距离传送信息,还有质量好、干扰小、容量大等优点。利用卫星通信不仅可以进行电视广播通信,还可以通长途电视电话、召开电视电话会议等。

    目前,我国不仅发射了自己的通信卫星,而且还建立了许多地面卫星通信站。通过这些通信卫星和地面接收、转播站,实现了方便快捷的国际、国内电视电话通信。

    电子通信

    在当前这样一个信息时代,人们对信息交往速度的要求越来越高,其中尤其使人们不满足的是信件的邮递速度。一封国际邮件,即使是利用特快专递邮政业务,它也要二三天左右。这对于一些急需用信件方式而无法用电话传递的信息来说,譬如合同、各种公证文书等等,常常因太慢而误事。当然使用传真通信是可行的,但就国内国际的目前状况来说,许多普通家庭并不拥有传真机,因此也难于普遍地使用传真机传送。

    终于在20世纪80年代初,国际上出现了一种电子信函业务。简单地说,这是一种邮政加电信结合的业务。其原理也很易理解,需要使用者可去开办这项业务的邮局,把需要邮递传送的文件或信件交给他们,由邮局用传真机发往中继局,再由中继局通过国际电话电路传往目的地邮局,交给收受邮件者,收件人就可以在一二小时内看到同交件人交出的文件或信件一模一样的真迹。因此,电子信函是目前最迅速的通邮方式了。

    在国际电脑网络正在形成的20世纪90年代,这种电子信函有了更进一步的飞跃。分布世界各地的入网电脑的使用者,只要在家里就可以及时把信函内容直接发给收件人,不必再有劳邮政部门了。

    中微子束通信

    无线电通信是今日使用最广的通信方法。但是它常受到外界的干扰。至于微波通信则有一个很大的缺点,就是受到高山或高大建筑物的阻隔,微波就不能通过。于是不得不每隔一定距离设置一个微波中继站,来传送微波讯号,这就大大增加了费用。

    现在已经发明了一种新型的通信方法,它就是利用中微子束进行的通信。中微子是存在于原子核中的一种粒子,它在原子核裂变时放射出来。中微子并不神秘,在阳光中就含有大量的中微子,并不断地放射到地球上来,这是因为太阳内部不断地在进行着核反应。中微子的本领大极了,一是速度快,它以接近光速的速度行进,从太阳来到地球8分钟就够了。二是穿透力强,不管高山深海,还是岩石金属,它都一穿而过,似乎没有东西可以阻拦它前进。三是方向性好,不会反射、折射、散射,能量损耗极小。它穿过地球之后,衰减不到1%。四是中微子具有不受干扰的特点,因为中微子不带电,不会受任何物质,包括核辐射的影响。因此,中微子束通信是一种最迅速、最安全、最能保密的现代通信手段。它早在1978年就在美国华盛顿大学试验成功。

    当然,要建立中微子通信系统,需要大量的昂贵的设备,如高能质子加速器等等,所以目前还不能普遍采用,然而它是一种很有前途的新型通信手段。

    集成电路

    一块集成电路,小的只有一二平方毫米,大的不过以平方厘米计。这种小芯片却以其信息含量大、发展迅捷和渗透力强,成为当今信息技术的核心和本世纪最重要和最有影响力的产品。在它问世之初,人们根本没有想到,这个不起眼的小东西,竟会引发一场真正的信息革命。

    1948年6月30日,美国贝尔实验室发明了世界上第一台晶体管收音机。时隔十年,1958年,美国人基尔比,用硅材料做了三个电阻,一个硅功率晶体管,另用涂敷金属的方法,做了一个电容器。再把它们用很细的金属丝连接起来,安装在一块很小的锗半导体片上。这一发明,为以后日渐精密的集成电路奠定了基础。

    从第一块集成电路诞生以来,集成电路平均每三年更新一代,集成度则提高四倍。与此相伴的,是以集成电路为主要元件的其它电子产品,体积相应大大缩减,成本不断降低,从而得到更广泛地普及。

    IBM公司新近推出的一种便携式电脑,兼有大哥大和电脑笔记本功能,重量却只有510克。照此下去,不远的将来,钢笔式大哥大、袖珍收音机般的电脑,完全可以实现。

    最有希望的新技术,是“纳米技术”。研究如何应用原子、分子现象及其结构信息的高技术。这一技术将把大规模集成电路线条宽度从微米级降到纳米量度,制造出高密度的存储器,并用此制出“纳米计算机”。

    通信网

    迄今为止,通信网已经历了电报、电话、数据和综合数据网四代。智能试制正在进行中。

    1969年,美国国防部的“ARPA”分组交换实验网建成,它便是今天现代化交互式网络的先驱。

    由于网络技术的迅速发展,新兴的电信服务项目突增。电子邮件、资料检索、家庭购物、可视电话、还有交互电视、数据通信、电子数据交换、可视图文通信……给今天人类带来无穷无尽的方便和乐趣。

    多媒体信息

    人们直接接触客观世界时,感觉器官所接受到的外部信息,其实就是多媒体。人们调动眼、耳、鼻、舌、身,通过看、听、闻、尝、触,感知丰富多彩的信息。然而,当人们想遥知远处的信息时,自身的器官便有很大的局限性。于是,千百年来,无数的科学家在人与外部世界之问建立信息沟通的桥梁上,绞尽脑汁。电报、电话、电视、广播、计算机、传真机、光导纤维……极大地延伸了人们的感觉器官,使人们与外部世界的联系更加密切。

    由于技术的局限性,过去的通信手段,只能传递单媒体信息。例如电报只能传文字,电话仅供通声音等等。

    计算机,特别是微机的发展,给多媒体带来了新曙光。计算机不仅可以处理数据、文字、声音,而且还能通过高清晰度的视屏,处理图像。

    多媒体信息,由于其中包括了信息量较大的图像,传送时流量很大,一般通道窄。光导纤维具有无与伦比的带宽,可供多媒体纵横驰聘。而宽带综合业务数字网的问世,更为多媒体的流动扫除了最后的重大障碍。

    多媒体具有综合处理音频、视频、图像、文字等多类信息的功能,包括计算机、电视机、录像机、录音机、游戏机、传真机等许多电子新产品的性能,从而真正实现了图文一体化、视听一体化。另外,它还可以形成人机互动、互相交流的操作环境及身临其境的场景,使人产生强烈的参与感、操作感。有了多媒体技术,计算机便朝着人类更易接受和处理信息最自然的方式发展,实现了人机的融合。

    国家信息基础设施——NII

    1993年2月22日,当选后的克林顿和戈尔一起在硅谷访问一家技术公司时强调,建设信息高速公路是新政府技术政策的中心,被置于白宫科技议事日程的最突出位置。9月1日,戈尔和商务部长布朗正式宣布了建设全国信息基础设施(NII),即“信息高速公路”的行动计划。

    美国计划中的“信息高速公路”主要有以下几个部分组成:建设一个覆盖全国的宽带高速信息通信网;信息资源的开发和利用;以微电子技术为基础的信息设备的开发与制造;通信和信息系统软件、应用软件和各类技术标准的研究开发;培养和造就大量的信息技术人才。政府的目标是:先把100万户家庭联结起来,五年之内使全国大部分家庭入网;在本世界末实现多媒体的普及化;到2010年,使所有的地区、所有的经济阶层及普通公民获得以各种形式进行信息交流的机会。

    国家信息基础设施(NII)计划对信息基础结构作了详细阐明。从直观上看,国家信息基础结构是一些看得见、摸得着的物理设备。它们包括摄象机、扫描设备、键盘、电话、传真机、计算机、光盘、声像磁带、电缆、电线、卫星、光纤传输线、转换器、电视机、监视器、打印机等等。

    NII还包括如下内容:

    (1)各种形式的信息。电视节目、科研和商业数据库、图像、录音磁带、图书馆档案等等。

    (2)应用系统和软件。它们可以帮助用户使用、处理、组织和整理由国家信息基础结构提供的大量激增信息。

    (3)网络标准和传输编码。这些标准和编码可促进网络之间的互联和兼容,保证网络的安全性和可靠性。

    (4)人。主要指那些在民间企业产生信息、开发应用与服务系统、建造设施并培训其他人开发国家信息基础结构潜力的人们。

    建设国家信息基础结构,必须全面地、协调地发展其中的每一个组成部分,使之发挥出整体效应。NII计划是一个社会系统工程。

    把上述各部分的作用充分地发挥出来,信息基础结构才能最大限度地发挥出功能。这正如用于交通的高速公路一样,既要有“路”——光纤卫星网络及各种终端设备等;有“车”——多媒体;有“货”——有关的网络标准;有“司机”——开发与使用信息基础设施的人们,现代化的信息高速公路才能有效地运行起来,成为支撑人类社会高速运转的“动脉”。

    “CHINA”——中国高速信息网计划

    近年来,中国一批信息专家,站在历史的高度,经过周密调查研究,根据中国现有国情,提出了中国的“高速信息网计划”。英文缩写为“CHINA”。

    中国的“CHINA”计划,其技术目标是:

    (1)研制大量的适合各种用途的高性能价格低的感测系统。其中包括各种传感系统、测量系统、遥感遥测系统等。

    (2)智能系统。即各种专家系统、计算机系统以及相应的数据库系统、知识库系统等。

    (3)控制与显示系统。各种自动化系统,如工业自动化系统、办公自动化系统、家庭自动化系统、武器自动控制系统、医疗自动监护系统等。

    (4)建设一个覆盖全国的能把大量上述信息技术系统或网络融为有机整体的先进的国家通信网。

    专家们还提出,实现上述计划的原则应是:及早启动,长期努力;抓住重点,顾及其余;微观放活,宏观有序;现实起步,放眼长远;研究建设,协调推进;军民结合,内外合作。

    受中国科学院委托,中科院院士、著名电信专家叶培大和陈俊亮领导的一个研究小组,通过调查研究,更具体地提出了分两步走的战略方案。第一步,到2000年,初步建成国家高速信息网的骨干网;第二步,到2020年,基本建成覆盖全国的国家高速信息网,大部分节点都采用先进交换系统、大部分地区都可进行高速传输。

    从通信落后状态一跃进入信息时代,中国面临着一个巨大的历史机遇和挑战,相信我们一定会成功。

    第五次信息革命

    在漫长的人类文明发展史中,已经经历了4次信息革命。

    第一次建立了语言。这是人类进化和文明发展的一个重要里程碑。语言的出现促进了人类思维能力的提高,并为人们相互交流思想、传递信息提供了有效的工具。

    第二次创造了文字。使用文字作为信息的载体,可以使知识、经验长期得到保存,并使信息的交流开始能够克服时间、空间的障碍,可以长距离地或隔代地传递信息。

    第三次发明了印刷术,产生了书刊报纸。这极大地促进了信息的共享和文化的普及。

    1844年5月24日,美国人莫尔斯通过实验线路发出了人类有史以来第一封电报。虽然这封电报的传输距离只有40英里,但它标志着第四次信息革命开始了。此后,电信事业得到了飞速发展。电话、广播、电视等信息传播手段的广泛普及,已经使人类的经济和文化生活发生了革命性的变化。

    目前人类正面临着第五次信息革命。第五次信息革命的标志是电子计算机的数据处理技术与新一代通信技术的有机结合。

    专家们认为,高度信息化的社会必须有高级信息通信网的支持。所谓高级信息网就是采用数字技术,使现代通信技术与电子计算机结合起来,有效和经济地传送、存储和处理各种通信业务信息的统一的网络体系。国际上把这样的系统称为综合业务数字网或ISDN。

    目前在一些发达国家,ISDN已经能够或即将能够提供下列服务:

    (1)话音业务。

    伴静止图像传输的通话:相隔万里的两个人,在通电话的同时,可以看到对方通话时的静态形象。

    伴书写的电话会议:在电话会议的同时可以把一些文字材料传输给与会各方,并显示在他们的电话屏幕上。

    防窃听数字编码通话业务:根据需要,使用加密数字编码。使得非通话双方无法窃听通话内容。

    (2)数据类型业务。

    电子邮件。在计算机上“书写”、编辑信息(文件),经统一的数字交换技术传输给对方的计算机。电子邮件的特点是快速、可靠。而且可以方便的存储。接收的一方可以在适当的时候检索来函,避免不时地接电话而打乱工作安排。电子邮件可以提高办事效率,它以磁媒体(例如磁盘)代替纸张来存储档案、文件,既缩小了存储空间,又便于检索。可以预言,电子邮件将会逐渐替代现有的通信邮递服务系统。

    此外数据类型业务还包括数据的安全存取与防窃、遥测、遥控数据传输等。

    (3)可视型业务。

    可视类型业务主要是指静止或动态的图像传输、电视节目的分配与传送,高清晰度电视等。

    人类社会的第五次信息革命正在进行中,虽然还有许多技术问题有待突破,但仅从现有的进展来看,它已向世人展现了美妙的前景。

    无线寻呼业务的种类

    无线寻呼机广泛应用到我们生活的各个领域。它尽管只具有单向找人通信的本领,但是种类繁多的无线寻呼业务仍然给我们的生活、学习、工作带来诸多方便。由于其业务多样、价格低廉,所以受到人们的普遍青睐。近年来在全世界以15%~20%的速度递增。到1993年6月,我国开通无线寻呼的城市有1500个,到93年底用户达560万,无线寻呼网规模仅次于美国和日本。无线寻呼业务的种类可分为如下几种:

    优先呼。寻呼台可不按先后次序,优先将主人声明发出的信息发出。

    紧急呼。这是主呼人有紧急事时通知持机人的一种方式。这时BP机会发出与以往不同的响声,并且寻呼台会在众多寻呼信息中优先发出,而过几分钟还要加呼一次。

    定时呼。BP机携带者可以打普通电话给寻呼台,如在几点钟定时呼叫。

    特种服务。服务的对象只能是拥有汉显BP机的用户。它是寻呼台开设的服务项目,如天气预报、电视节目预报、新闻、股市行情等等。

    伴随着寻呼业务的发展,出现了自动寻呼,实现了电话交换网和无线寻呼台的自动接换。既避免了口音造成的错误又节省了人力。

聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com

小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源
首页 上一章 目录 下一章 书架