现代科学技术的三大支柱
信息技术复习资料
信息技术复习资料一、奇妙的信息世界1、把材料、信息和能源并称为人类社会的三大资源，是现代社会三大支柱。
2、信息的特点：（1）可依附性：信息离不开载体而存在数据：从信息科学的角度看，文本、声音（第一载体）、图像等信息属于数据。
（2）共享性（3）传递性（4）可处理性二、二进制代码1、二进制数的运算法则：逢二进一2、二进制与十进制的换算：3、位、字节、字、字长：（1）位：在计算机中，存储信息的最小单位是二进制数中的一位数，即“bit”，通常称作“位”，取值“0”和“1”。
（2）字节（B）：在微机内部把八位二进制数作为一个字节,一个字节对应着微机中的一个存储单元。
一个英文字符和一个半角数字占1个字节；一个汉字占2个字节。
①单位：字节（B）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节(GB)、太字节（TB）②换算关系：1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB（3）字：计算机进行数据处理时，一次存储、加工、传送到数据称为字，一个字可以由一个或多个字节组成。
（4）字长：计算机内部一次可以处理的二进制数据的位数。
决定着计算机的运算精度和数据处理能力。
它与CPU的型号有关。
课堂练习（一）单项选择题：1、人们把（）、材料和能源并称为人类社会的三大资源，是现代科学技术的三大支柱。
A 物质B 信息C 计算机D 互联网2、人们把（）并称为人类社会的三大资源，是现代科学技术的三大支柱。
A 水利、煤炭、太阳能B 信息、材料和能源C 工业、农业和畜牧业D 原子能、海洋和矿山3、人们把信息、材料和（）并称为人类社会的三大资源。
A 石油B 煤炭C 能源D 海洋4、以下关于信息的说法中，正确的是（）。
A 信息是由思维产生的B信息是可以互相传递的C信息可以不依赖于载体而存在D信息不能共享5、以下关于信息的说法中不正确的是（）A 信息可以共享B 信息无法传递C 信息可以保存D 信息可以被处理6、在计算机内，数据是指用二进制数表示的（）等信息代码。
现代科学技术与材料科学
现代科学技术与材料科学摘要：材料科学是当代科学技术发展的四大支柱之一。
可以说，人类社会的文明史就是一部材料科学发展的历史。
材料科学作为一门跨学科的边缘科学对现代科学技术的发展起着极其重要的作用，成为科学技术发展的带头学科和重要组成部分；而现代科学技术革命的最新成果如各种生物学、物理学和电子学方法以及计算机技术等则更好地推动了材料科学等相关领域的科技进步和创新，导致了一系列高新技术和高性能材料的诞生。
目前，信息功能材料、高温结构材料、复合材料、生物材料、智能材料和纳米材料取得了较大的发展，它们正成为国民经济发展的重要动力。
关键词：科技科学技术材料科学高分子材料科学相互关系作用与影响引言现代科学技术是20世纪40年代兴起的世界新技术革命发展过程中逐渐形成的一个高新科学技术群[1]。
它以先进材料技术、先进能源技术、信息技术和生物技术等四大学科为中心，通过其相互交叉和相互影响，为人类创造出完全不同的物质环境；并在此基础上发生以原子能技术、电子计算机技术和空间技术为主体的现代技术革命。
现代科学技术作为一个知识体系正在对国家的经济、社会的各个领域起到越来越重要的作用[2]。
材料科学的发展与现代科学技术密切相关。
没有材料科学技术，其它几个领域的发展就会受到很大的影响，材料科学起到一个带头学科的作用。
另一方面，现代科学技术的发展有力地推动了材料科学的技术进步。
这种相互关系就形成了材料科学与现代科学技术二者之间的促进作用和反馈作用。
本文通过对现代科技科学技术与材料科学相互关系、相互作用与影响论述的基础上，以期对提高人们正确评价和使用现代科学技术，具有一定的现实意义和理论意义.1 材料科学是现代科学技术的重要组成部分材料科学是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能，以及它们之间相互关系的科学。
材料科学是多学科交叉与结合的结晶，是一门与工程技术密不可分的应用科学。
通常材料按化学组成和结构可分为高分子材料、无机非金属材料、金属材料和复合材料。
《现代信息科学技术概论》题集
《现代信息科学技术概论》题集大题一：选择题1.下列哪项不属于现代信息技术的主要特征？A. 数字化B. 网络化C. 手工化D. 智能化2.现代信息技术的核心是什么？A. 计算机技术B. 通信技术C. 控制技术D. 传感技术3.下列哪个不是计算机的主要组成部分？A. CPUB. 内存C. 硬盘D. 键盘（作为输入设备，在此特指非组成部分）4.互联网起源于哪个国家？A. 美国B. 英国C. 中国D. 日本5.下列哪项技术是现代通信技术的重要组成部分？A. 光纤通信B. 烽火传信C. 狼烟报警D. 飞鸽传书6.下列哪个不是大数据的主要特征？A. 大量化（Volume）B. 多样化（Variety）C. 高速化（Velocity）D. 精确化（Precision）7.人工智能的核心技术包括哪项？A. 机器学习B. 手工编织C. 传统农业D. 古代兵法8.下列哪个不是物联网的主要应用领域？A. 智能家居B. 智能交通C. 手工制造D. 智能医疗9.云计算的主要服务模式不包括哪项？A. IaaSB. PaaSC. SaaSD. DaaS10.下列哪个不是区块链的主要特点？A. 去中心化B. 不可篡改C. 高度透明D. 单一信任源大题二：填空题1.现代信息技术的三大支柱包括计算机技术、______和控制技术。
2.互联网的基础协议是______协议。
3.大数据的4V特性包括Volume （大量化）、Velocity （高速化）、Variety （多样化）和______。
4.在人工智能领域，______是一种通过让计算机从数据中学习并改进其性能的方法。
5.物联网通过信息传感设备，将任何物品与______相连接，进行信息交换和通信。
6.云计算按照服务类型大致可以分为三类：IaaS、PaaS和______。
7.区块链技术通过______机制保证数据的不可篡改性和安全性。
大题三：判断题1.现代信息技术已经渗透到社会的各个领域，对人们的生产生活产生了深远的影响。
第二次世界大战战后对材料科学与工程的促进作用 2
第二次世界大战战后对材料科学与工程的促进作用姓名：学院：班级：学号：摘要：材料，能源，信息是当代科学技术的三大支柱。
材料科学是当今世界的带头学科之一。
材料又是一切技术发展的基础物质。
人类社会的进步，几乎无不与材料密切相关。
特别是先进材料与现代文明的关系十分密切，而且先进材料是先进技术的先导。
没有半导体和其他功能材料，就不会有今天的信息社会；没有高温和超高温材料及高比强度、高比刚度材料就不会有今天的航空航天技术。
第二次世界大战后，人们对经济、工业的高要求极大得促进了材料的开发与研究。
冷战时期的军事竞备则更是促进了各种新型材料的出现。
关键词：材料科学与工程高分子第二次世界大战促进作用1 战后工业对材料的促进作用第二次世界大战后，第二产业的地位普遍上升，一般占就业人口和国内生产总值的30%以上。
第二产业迅速发展主要是为了：（一）满足经济现代化装备的需要（二）一些工业品取代农牧产品（如合成纤维）（三）生活水平的提高扩大对工业品的需要（四）发达国家比值下降，但绝对量却不断增加，利用其资金与技术优势，转到国外设厂等。
而经济现代化装备与工业品等无一不与材料有关。
具有可循环再生能力的循环材料极具现代化色彩，第二次世界大战后对工业的高效率，高质量的要求无疑对循环材料的研究开发具有极大促进作用。
而钢铁---战后建筑材料的中枢则发展更是迅速。
现代钢铁工业始建于19世纪初期，至今已有百年历史。
但直到第二次世界大战前，钢铁工业发展缓慢，产量有限，生产国不多，且分布十分集中。
1937年总产量1.1亿吨，多分布在大西洋北部沿岸地区，美国和西欧共占总产量的3/4，再加上原苏联则达87.5 %。
这是战前世界三大钢铁生产地区。
其形成的主要因素：西欧是资本主义工业化的源地，开发较早；美国起步迟，但发展迅速；苏联十月革命后，由于经济发展与国防的需要，大大加快了钢铁工业的发展。
各国丰富的煤铁资源，有利的经济技术和方便的运输条件都给各国钢铁工业发展提供了物质基础。
材料科学基础
1.材料是国民经济的基础；广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质；材料、信息、能源是现代技术的三大支柱。
2.材料科学是研究各种材料的结构、制备加工工艺与性能之间关系的学科。
3.材料分类：金属材料、陶瓷材料或无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
4.材料科学基础是进行材料科学研究的基础理论，它将各种材料（包括金属、陶瓷、高分子材料）的微观结构和宏观结构规律建立在共同的理论基础上，用于指导材料的研究、生产、应用和发展。
它涵盖了材料科学和材料工程的基础理论。
5.金属键：金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键。
特点：电子共有化，既无饱和性又无方向性，形成低能量密堆结构性质：良好导电、导热性能，延展性好。
6.离子键：正负离子之间由于静电引力相互吸引，是原子结合在一起形成离子键。
特点：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性，无饱和性性质：熔点和硬度均较高，良好电绝缘体。
7.共价键：两个或多个电负性相差不大的原子通过共用电子对而形成的化学键。
特点：饱和性配位数较小，方向性（s电子除外）性质：熔点高、质硬脆、导电能力差二；晶体学基础晶体：是指其内部原子（分子或离子）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物体。
晶体原子（分子或离子）在空间的具体排列方式称为晶体结构。
晶体结构的基本特征：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性重复排列即即存在长程有性能上两大特点：固定的熔点，各向异性空间点阵：将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点，即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列—空间点阵特征：每个阵点在空间分布必须具有完全相同的周围环境晶胞：代表性的基本单元（最小平行六面体）选取晶胞的原则1.选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性2.平行六面体的棱和角相等的数目应最多3.当平行六面体的棱边夹角存在直角，直角数目应最多4.在满足上述条件下晶胞应具有最小体积晶格：为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为结点，人为地将结点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称为晶格。
我对材料科学四要素的认识
我对材料科学四要素的认识武晓博材料科学是上世纪五十年代提出的，以研究和揭示固体材料性质规律为主的一门科学，与能源、信息并列为现代科学技术的三大支柱。
随着高技术的兴起，又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。
如今，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民群众生活的重要组成部分。
一般所说的材料,包括传统材料和各种新型材料。
材料科学的任务，就是研究材料的性质、使用性能、结构与成分、合成与加工这四者间的关系，因而将其称为材料科学的四个基本要素。
1、材料的性质。
材料的性质是功能特性和效用的描述符，是材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应，包括力学性质、物理性质以及化学性质。
（1）力学性质。
包括强度、硬度、刚度、塑性、韧性等。
强度：材料抵抗外应力的能力；硬度：材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力；刚度：外应力作用下材料抵抗弹性变形能力；塑性：外力作用下，材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力；韧性：材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量的能力。
（2）物理性质。
包括电学性质、磁学性质、光学性质及热学性质等。
电学性质：主要包括材料的导电性、绝缘性及介电性等；磁学性质：主要包括材料的抗磁性、顺磁性及铁磁性等；光学性质：主要包括材料的光反射、光折射、光学损耗及光透性等；热学性质：主要包括材料的导热性、热膨胀、热容和熔化等。
（3）化学性质包括催化性质及防化性质等。
2、材料的性能。
在某种环境或条件作用下，为描述材料的行为或结果，按照特定的规范所获得的表征参量，称为材料的性能。
包括力学性能、（1）力学性能。
弹性表征：包括弹性极限、屈服强度、比例极限等；塑性表征：包括延伸率、断面收缩率、冲杯深度等；硬度表征：包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等；刚度表征：包括弹性模量、杨氏模量、剪切模量等；疲劳强度表征：包括疲劳极限和疲劳寿命等；抗蠕变性表征：包括蠕变极限和持久强度等；韧性表征：包括断裂韧性和K IC和断裂韧性J IC等。
现代信息技术的三大支柱是传感器技术
传感器技术发展动态与展望现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术, 它们分别完成对被测量的信息提取、信息传输及信息处理。
目前, 信息传输与处理技术已取得突破性进展, 然而传感器的发展相对滞后。
在今天信息时代, 各种控制系统自动化程度、复杂性以及环境适应性(如高温、高速、野外、地下、高空等)要求越来越高, 需要获取的信息量越来越多,它不仅对传感器测量精度、响应速度、可靠性提出了很高的要求, 而且需求信号远距离传输。
显然,传统的传感器已很难满足要求,发展集成化、微型化、智能化、网络化传感器将成为传感器技术的主流和方向。
传感器的集成化传感器的集成化是利用集成电路制作技术和微机械加工技术将多个功能相同、功能相近或功能不同的传感器件集成为一维线型传感器或二维面型(阵列)传感器;或利用微电子电路制作技术和微型计算机接口技术将传感器与信号调理、补偿等电路集成在同一芯片上。
前一种集成具体可分为三种类型:(1)将多个功能相同的敏感元件集成在同一芯片上,检测被测量的线状、面状、甚至体状的分布信息,例如固态图像传感器(CCD阵列光敏器件,它不仅在自动化生产线上发挥“视觉”作用(例如纺织品质量检查及大规模集成电路图形检查等),而且在天文罗盘、星体跟踪、卫星遥感装置上也开始应用。
(2)将多个结构相似、功能相近的敏感元件集成在同一芯片上,在保证测量精度的扩大传感器的测量范围。
例如将不同气敏元件集成在一起组成,利用各种气敏元件对不同气体的敏感效应,采用神经网络及模式识别等先进的数据处理技术,对混合气体的各组分同时监测,得到混合气体的有关信息,同时提高气敏传感器的测量精度。
这种方式还可将不同量程的传感元件进行集成, 根据被测量的大小在各传感元件之间进行切换。
(3)将多个不同功能的敏感元件集成在同一芯片上,使传感器能测量不同性质的参数,实现综合检测。
例如集成压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等不同功能敏感元件的传感器,能同时检测外界环境的物理特性或化学特性,从而实现多环境的多参数综合监测。
传感器的重要性
传感器的重要性传感器技术在现代科学技术中具有十分重要的地位，被称为现代信息技术的三大支柱(传感技术、计算机技术、通信技术)之一。
微电子技术的大力发展与进步，极大地促进了通信技术和计算机技术的快速发展。
与此形成鲜明对照的是，传感器技术发展十分缓慢，制约了信息技术的发展，被称为技术发展的瓶颈。
这种发展不协调的状况以及由此带来的负面影响，在近几年科学技术的快速发展过程中表现的尤为突出，甚至局部领域出现了由于传感器技术发展的滞后，反过来影响、制约了其他相关科学技术的发展与进步的情况。
所以传感器技术又被认为是现代信息技术的关键技术和智能技术的先导。
许多国家都把传感器技术列为重点发展的关键技术之一。
美国曾把20世纪80年代看成是传感器技术时代，并列为20世纪90年代22项关键技术之一；日本把传感器技术列为20世纪80年代10大技术之首；从20世纪80年代中后期开始，我国也把传感器技术列为国家优先发展的技术之一。
可见，传感器技术是一项与现代技术密切相关的尖端技术。
一个国家、一项工程设计中传感器应用的数量和水平直接标志着其技术先进的程度。
当今传感器技术被广泛地应用在各种先进的设备和系统中。
例如，“阿波罗”运载火箭采用的传感器达2077个；宇宙飞船部分的传感器达1218个；一架波音飞机所用的传感器达上千只……。
可以说，任何自动控制装置和系统都离不开传感器技术。
从生产技术的发展角度看，人类社会已经或正在经历着由手工化向机械化向自动化到信息化……的发展历程。
在这个发展历程中的每一历史时代，都有其代表性的生产方式作为标志，它们是：手工化――人与简单工具；机械化――动力与机械；自动化――自动测量与控制；信息化――智能机械与装置(智能机器人)。
而每一种生产方式，又要以相应的科学技术水平作支柱。
很显然，科学技术的重要作用在于，不断用机(仪)器来代替和扩充人的体力劳动(第一次产业革命)和脑力劳动(第二次产业革命)，以大大提高社会生产力。
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现代科学技术的三大支柱
能源，材料，信息技术是当代社会发展的三大支柱。
能源是动力基础，材料是动力目标，科技是动力手段。
具体可分为：
1.光电子信息产业
在本世纪微电子和电子计算机技术的基础上，21世纪将把光、电、声、磁等物理特性加以综合开发利用，形成包括光电子器件、激光配置、光纤系统、全息图像、光是集成电路、光计算机等基本内涵为新一代光电子信息产业。
这一新产业将全面更新现有的各类信息手段，以适应人们对信息的最广泛的需要。
2.软件产业
在21世纪，世界范围内的信息处理和知识处理业务将空前活跃，软科学技术的发展和知识产业的成长将加快步伐；大量的、遍及各个领域的数据库、信息库、知识库将普遍建成并广泛应用；基本软件、应用软件、智能软件、专家系统等软件产业，并在经济发展和国家安全中占有越来越突出的地位。
3.智能机械产业
在21世纪，传统的各种机械工具将广泛地与微电子、光电子和人工智能机械产业。
这个产业提供的智能机器人、智能计算机、智能工具(智能汽车、船舶、火车、飞机、航天器等)、智能生产线、智能化工厂等等，不仅在体力上，同时也在脑力上部分替代人类的各种劳动，使人类的智能获得新的解放，从而人类可以开展更富创造性的工作。
4.生物工程产业
以现代生命技术的四大组成部分(微生物、酶、细胞、基因)为基础，到21世纪将逐步形成以动植物工程、药物及疫苗、蛋白质工程、细胞融合、基因重组、生物芯片及生物计算机等为基本内涵的生物工程产业。
这个产业将改造和创建若干高效益的生物物质，使人类的生产和生活发生巨大变化。
5.生物医学产业
在疾病诊断、医疗手术、人工合成材料新成就的基础上，在21世纪人类能安全地掌握生物的或人工的脏器(心、肺、肾、脾等)、骨骼、血管、知觉(视、听、嗅、味、触)的移植和再造技术，从而使新的医疗技术达到能对人体各单位进行有效替换和重建的高水平，生物医学产业必将成为令人瞩目的高技术产业之一。
6.超导体产业
下个世纪，超导体产业将崛起。
超导材料的某些独特性能将改变传统的若干概念和理论。
超导电机、超导输电系统、超导储能装置、超导磁浮列车、超导计算机、超导电子器件等一系
列高技术成果将大批地实用化、商品化，从而改造现有的强电、弱电、微电、光电等整个技术格局。
7.太阳能产业
21世纪，人类将面临能源紧缺的困境。
除寄希望于核聚变能源之外，现实的选择是：发展太阳能技术、研制和生产各种太阳能跟踪，捕获、转换和存贮装置，在地面和太空中更多地搜集和利用无污染的太阳能，建立起高技术的太阳能产业。
8.空间产业
全世界每年投入4000多亿美元的空间活动经费，为21世纪的空间产业奠定了知识和技术基础，包括卫星发射、载荷搭载、太空旅行等空间商业活动和服务，以及利用微重力、超洁净的太空特有的环境进行科学试验和高精尖产品生产，这些将成为下个世纪国际产业竞争的重要领域，在地球圈外开拓新的疆域，在外星上采掘新的资源，是人类进入21世纪后空间技术及其产业发展的第一批目标。
9.海洋产业：
目前，人类最多只能下潜到200多米深的海区，对海洋深处的状况知道得很少。
21世纪，人类在地球之外扩展高边疆的同时，也能在地球之内扩展低边疆。
可以相信，人类在较长一段时间内从资源密集的低疆域获取的效益，会比从资源离散的高疆域获取的效益多得多。
南极开发，海水利用、深海采矿、海底城市建设等将成为下世纪海洋产业的基本内涵。