第1讲-信息科学基本概念
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信息、知识、情报、文献基本概念及相互关系.ppt
（1）印刷型文献
指通过油印、铅印、胶印、复印等各种印刷手 段将信息记录在纸张或其它载体（绢帛、木 板、铁皮等）上的信息资源. （图书、期刊、 报纸、档案、技术标准、专利说明书、产品 说明书、广告等）
优点：使用方便，易于携带和阅读，
缺点：体积大，不易整理和保存。
2019-10-10
感谢你的欣赏
23
（2）缩微型文献 指以印刷型文献为母本，利用光学技术
感谢你的欣赏
3
控制论创始人
维纳在《信息控制论》 一书中指出：“信息是 人与外界相互作用过程 中相互交换的内容和名 称。”
2019-10-10
感谢你的欣赏
4
“信息”的定义之所以呈现多样化，主要有三 方面的原因 ：
第一，信息本身的复杂性。它是一个多元化、 多层次、多功能的综合物；
第二，信息科学是一门新兴学科，是一门“大” 学科，它有许多分支学科，它的内涵与外延 不很确切，而且随着社会、经济和科学技术 的发展处于不断发展之中；
南大教授沈固朝《信息检索（多媒体）教程》：
记录有人类精神信息的、且便于存贮或传递的
人工固态附载物
2019-10-10
感谢你的欣赏
21
（二）文献的构成
现代文献由四要素构成：文献信息（知识信 息）、文献载体、符号系统和记录方式（记录 手段），四要素缺乏任何一种都不可能形成文 献。
文献信息（知识信息）是文献的内容，
(5)普遍性
一切事物运动的状态和方式都是信息，而宇宙时
空中的事物是无限丰富的，因而它们所产生的信
2019-10-10
感谢你的欣赏
9
息也必然是无限量的。
(6)存储性(依附性)
信息必须依附在一定的载体上才能被识别和使 用，并且随着人类社会的发展和科学技术进步， 信息的存储手段和存储介质都在不断改进，如 现在的存储介质有纸张、胶片、磁带、磁盘、 光盘、硬盘、阵列等
指通过油印、铅印、胶印、复印等各种印刷手 段将信息记录在纸张或其它载体（绢帛、木 板、铁皮等）上的信息资源. （图书、期刊、 报纸、档案、技术标准、专利说明书、产品 说明书、广告等）
优点：使用方便，易于携带和阅读，
缺点：体积大，不易整理和保存。
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（2）缩微型文献 指以印刷型文献为母本，利用光学技术
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控制论创始人
维纳在《信息控制论》 一书中指出：“信息是 人与外界相互作用过程 中相互交换的内容和名 称。”
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4
“信息”的定义之所以呈现多样化，主要有三 方面的原因 ：
第一，信息本身的复杂性。它是一个多元化、 多层次、多功能的综合物；
第二，信息科学是一门新兴学科，是一门“大” 学科，它有许多分支学科，它的内涵与外延 不很确切，而且随着社会、经济和科学技术 的发展处于不断发展之中；
南大教授沈固朝《信息检索（多媒体）教程》：
记录有人类精神信息的、且便于存贮或传递的
人工固态附载物
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21
（二）文献的构成
现代文献由四要素构成：文献信息（知识信 息）、文献载体、符号系统和记录方式（记录 手段），四要素缺乏任何一种都不可能形成文 献。
文献信息（知识信息）是文献的内容，
(5)普遍性
一切事物运动的状态和方式都是信息，而宇宙时
空中的事物是无限丰富的，因而它们所产生的信
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9
息也必然是无限量的。
(6)存储性(依附性)
信息必须依附在一定的载体上才能被识别和使 用，并且随着人类社会的发展和科学技术进步， 信息的存储手段和存储介质都在不断改进，如 现在的存储介质有纸张、胶片、磁带、磁盘、 光盘、硬盘、阵列等
信息的现实结构-本质和信息科学的哲学基础
信息的现实结构\本质和信息科学的哲学基础要：客观现实的世界具有二重化的特征，因为它同时包含着物理现实和理想现实，并且，在这两种现实之间具有相互反映的性质。
我们把这一现象称为信息。
在最广泛意义上，信息是现实世界的客观属性，它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现，这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界，以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中。
信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次，它是物质和能量运动的首要的原因，并决定着它们在空间和时间中运动的方向。
信息是进化的决定性因素，它决定着自然和社会进化过程的发展方向。
关键词：物质；能量；信息；本质；物理现实；理想现实近年来，在基础科学和复杂性科学研究的领域，信息科学的作用正在大幅度增长。
这是因为，现代科学自身发展的逻辑导致的，这一逻辑就是基于信息科学的相关概念和方法的应用形成了新的科学范式和新的科学研究方法。
一、信息现象的现实结构依据许多研究人员的看法，信息是我们面对世界的最重要的，同时也是最神秘的现象。
在今天的科学文献中，对信息的定义有几十个，然而，其中没有一个能够被普遍的接受。
这是因为，科学家们在进行某一科学领域的研究时，都是从他们研究领域的特定角度出发，制定或选择一个最适合其研究领域的特定的具体的信息定义。
此外，有些科学文献甚至宣称，为信息概念下一个一般性的本质定义也许是永远不可能的，至少在今后几年中这种尝试不可能达到。
也许，“信息”这一概念从根本上就是无法定义的，也许，它仅只是一个同音异义的术语，在日常使用中，它可能被用来指称完全不同的或根本没有关联的不同的对象。
然而，与此同时，信息已经成为一种普遍性的科学范畴，今天，许多研究人员都已经公认，信息在关于自然现象、技术系统、生物世界、以及人与社会的问题等众多研究领域的价值正在迅速增长。
信息现象是多层面的，因此，它不仅在不同状态的信息过程中，而且也在这些过程现实运行的不同阶段上都以特殊的方式表现出来。
信号与系统 第一节基本概念
离散的含义是指信号的定义域离散 • 当各相临时刻间隔为等间隔时简记为f (k )，并称其为序列。
单位阶跃序列
单边指数序列
12
3、周期信号和非周期信号
周期信号：定义在（－∞，∞ ）区间，每隔一定时间T （或整 数N）按相同规律重复变化的信号
连续周期信号： f (t) f (t mT ) m 0, 1, 2K 离散周期信号： f (k) f (k mN) m 0, 1, 2K
复信号： 物理上不可实现的抽象的信号，各时 刻的函数值为复数（是分析的工具）
如 f (t ) Ae( j )t
2、系统理论
系统综合~ 根据需要去设计实现系统。 系统分析~ 对给定的系统，研究系统对输入信号
所产生的响应。
3、系统的分析方法：
a.建立系统的数学模型~电系统中需用电路分析的知识。
b.求解数学模型~需要微（差）分方程、级数、 复变函数
等数学知识。
c. 对数学解赋予物理意义
5
4、网络（电路）与系统的关系：
一、 信号的描述 1 、物理上： 信号是信息寄予变化的形式，
如电压、电流 2、数学上： 信号是一个或多个独立变量的函数
（函数与信号二词通用） 3、形态上：信号表现为一种波形 4、描述信号的变量：时间、位移、周期、频率、
幅度、相位 例如，正弦信号
9
二、信号的分类（可从不同的角度进行分类）
1、确定性信号和随机信号 确定性信号：可用确定的函数式或波形表示（不含信息）
第一节基本概念 1、消息、信息、信号 a、什么是信号？
信号是消息的表现形式，消息则是信号的具体内容。 待传输消息的表现形式，可看作运载消息的工具（即消息借
一定形式的信号传送出去）。 例如，交通红绿灯信号、烽火、击鼓、旗语、信号灯等 电压、电流 、电信号、光信号 近代通讯方式：电报、电话、无线通讯
单位阶跃序列
单边指数序列
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3、周期信号和非周期信号
周期信号：定义在（－∞，∞ ）区间，每隔一定时间T （或整 数N）按相同规律重复变化的信号
连续周期信号： f (t) f (t mT ) m 0, 1, 2K 离散周期信号： f (k) f (k mN) m 0, 1, 2K
复信号： 物理上不可实现的抽象的信号，各时 刻的函数值为复数（是分析的工具）
如 f (t ) Ae( j )t
2、系统理论
系统综合~ 根据需要去设计实现系统。 系统分析~ 对给定的系统，研究系统对输入信号
所产生的响应。
3、系统的分析方法：
a.建立系统的数学模型~电系统中需用电路分析的知识。
b.求解数学模型~需要微（差）分方程、级数、 复变函数
等数学知识。
c. 对数学解赋予物理意义
5
4、网络（电路）与系统的关系：
一、 信号的描述 1 、物理上： 信号是信息寄予变化的形式，
如电压、电流 2、数学上： 信号是一个或多个独立变量的函数
（函数与信号二词通用） 3、形态上：信号表现为一种波形 4、描述信号的变量：时间、位移、周期、频率、
幅度、相位 例如，正弦信号
9
二、信号的分类（可从不同的角度进行分类）
1、确定性信号和随机信号 确定性信号：可用确定的函数式或波形表示（不含信息）
第一节基本概念 1、消息、信息、信号 a、什么是信号？
信号是消息的表现形式，消息则是信号的具体内容。 待传输消息的表现形式，可看作运载消息的工具（即消息借
一定形式的信号传送出去）。 例如，交通红绿灯信号、烽火、击鼓、旗语、信号灯等 电压、电流 、电信号、光信号 近代通讯方式：电报、电话、无线通讯
2024河大教材,六年级下册信息科学教学案例
2024河大教材，六年级下册信息科学教学案例2024河大教材六年级下册信息科学教学案例1. 教学目标1.1 知识与技能- 让学生掌握信息科学的基本概念和原理。
- 培养学生运用信息科学知识解决实际问题的能力。
1.2 过程与方法- 引导学生通过观察、实验、探究等方法，体验信息科学的探究过程。
- 培养学生运用信息科学方法解决实际问题的能力。
1.3 情感态度与价值观- 培养学生对信息科学的兴趣和好奇心，激发学生学习信息科学的内在动力。
- 使学生认识到信息科学在现代社会中的重要地位，培养学生的信息素养。
2. 教学内容2.1 信息科学基础知识- 信息的概念与特征- 信息的传递与处理- 信息科学的基本原理2.2 信息技术的应用- 计算机的基本操作- 互联网的使用- 信息检索与处理2.3 信息科学的实际应用- 信息科学在生活中的应用- 信息科学在科学研究中的应用- 信息科学在产业发展中的应用3. 教学方法- 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究信息科学的奥秘。
- 运用案例教学法，分析信息科学的实际应用，提高学生的应用能力。
- 采用小组合作学习，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
4. 教学评价- 过程性评价：关注学生在学习过程中的表现，如态度、参与度、合作能力等。
- 终结性评价：通过考试、作业、项目报告等方式，评估学生掌握知识与技能的程度。
- 自我评价：鼓励学生反思自己的学习过程，提高自我认知和自我调整能力。
5. 教学计划第五周：信息科学基础知识- 信息的概念与特征- 信息的传递与处理- 信息科学的基本原理第六周：信息技术的应用- 计算机的基本操作- 互联网的使用- 信息检索与处理第七周：信息科学的实际应用- 信息科学在生活中的应用- 信息科学在科学研究中的应用- 信息科学在产业发展中的应用6. 教学资源- 教材：《信息科学》- 课件：教师自制的课件- 网络资源：相关网站、在线视频等7. 教学活动设计7.1 导入- 通过生活中的实例，引发学生对信息科学的兴趣和好奇心。
信息论讲义_第一讲
• 香农定义的信息也有其局限性，存在一些缺陷
– 定义的出发点是假定事物状态可以用一个以经典集 合论为基础的概率模型来描述。 – 没有考虑收信者的主观特性和主观意义，也撇开了 信息的具体含意、具体用途、重要程度和引起后果 等因素。
20
1.1.4 信息、消息与信号
信息： 比较抽象的概念；是系统中传输的对 象；包含在消息之中。 消息：比较具体，但不是物理量；具有不同 形式，例如语言、文字、符号、图像等能够 被人感知；可以传输并被通信双方理解；同 一消息含有不同信息；同一信息可用不同消 息载荷。 信号：最具体，是消息的载荷者；是表示消 息的物理量，可测量、可显示、可描述，是 信息的物理表达层。
12
1.1.2 广义的信息概念
信息本身看不见、摸不着，它必须依附于一定的物 质形式（如文字、声波、电磁波等）。这种运载信 息的物质称为信息的载体，一切物质都有可能成为 信息的载体。
13
1.1.3 概率信息概念
由美国数学家香农1948年提出，亦称香农信息 基于对通信活动基本功 基于对通信活动对象和 基于对通信活动的机制 或狭义信息。概率信息是从 不确定性 能的观察分析，“通信 过程的分析研究，“信 和本质的分析研究， (Uncertainty) 和概率测度出发定义信息的。 的基本问题是在信宿端 源发出的消息总是从可 “人类只有在两种情况 香农针对人类通信活动的特点，提出了 精确或近似地复制发送 能发生的消息符号集合 下有通信的需求， 1）自 端所挑选的消息。通常 中随机选择，通信系统 己有某种形式的消息要 ① 形式化假说 消息是有语义的，即它 无法预先知道信源在什 告诉对方，且估计对方 ② 非决定论 按某种关系与某些物质 么时候会选择什么消息 不知道； 2）自己有某种 ③ 不确定性 概念的实体联系着。通 发送”，即具有通信意 疑问需要对方给出解答” 信中语义方面的问题与 义的消息都是随机发生 经过通信活动后，消除 工程问题没有关系” 的 了 随机事件，获取了信 不确定性
第一章信息论基础介绍
一般信息论
信号滤波 预测理论
调制 理论
香农 信息论
噪声 理论
统计检测 估计理论
虽然维纳和香农等人都是运用概 率和统计数学的方法研究准确或近似 再现消息的问题，都是通信系统的最 优化问题。但他们之间有一个重要的
区别。
发送
接收
维纳研究的重点是在接收端。研究 消息在传输过程中受到干扰时，在接收 端如何把消息从干扰中提取出来，并建 立了最佳过滤理论（维纳滤波器）、统 计检测与估计理论、噪声理论等。
• 编码目的——提高系统对某一方面的要求 优化系统某一方面的性能指标
课程介绍(续)
• 通信系统主要性能指标——有效性
可靠性
安全性 • 编码分类——
信源编码——提高通信系统的有效性 信道编码——提高通信系统的可靠性
保密编码——保证通信系统的安全性
• 研究——信息的度量(信源熵)、信道容量、信息 率失真函数（香农三定理）、密码学
虚假
不定
6 按照信息的传递方向 前馈 反馈
7 按照信息的生成领域 宇宙
自然 社会 思维
8 按照信息的应用部门
工 农 军 政 科 文 经 市 管 业 业 事 治 技 化 济 场 理
9 按照信息的来源
语 声 图 象 文 字 数 据 计 算
10 按照信息载体的性质
电 磁 语 声 图 象 文 字 光 学 生 物
1
香农信息论
无失真信源 编码定理
信 源 熵
香农信息论
信 道 编 码 密 码 信 源 编 码
1.4 编码理论的发展
1.4.1 无失真信源编码
• 1948年，香农发表“通信的数学理论”，标志着信息论的正 式诞生 • C.E.Shannon, A Mathematical Theory of communication, • Bell System Tech.J, vol.27, PP 379-423, July 1948 • 在前人工作基础上，用概率统计方法研究通信系统 • 揭示：通信系统传递的对象——信息 • 提出：信息熵、信息量 • 指出：通信系统的中心问题—— 噪声背景下如何有效、可靠地传递信息 实现的主要方法——编码 • 提出了无失真信源编码定理、信道编码定理
信号滤波 预测理论
调制 理论
香农 信息论
噪声 理论
统计检测 估计理论
虽然维纳和香农等人都是运用概 率和统计数学的方法研究准确或近似 再现消息的问题，都是通信系统的最 优化问题。但他们之间有一个重要的
区别。
发送
接收
维纳研究的重点是在接收端。研究 消息在传输过程中受到干扰时，在接收 端如何把消息从干扰中提取出来，并建 立了最佳过滤理论（维纳滤波器）、统 计检测与估计理论、噪声理论等。
• 编码目的——提高系统对某一方面的要求 优化系统某一方面的性能指标
课程介绍(续)
• 通信系统主要性能指标——有效性
可靠性
安全性 • 编码分类——
信源编码——提高通信系统的有效性 信道编码——提高通信系统的可靠性
保密编码——保证通信系统的安全性
• 研究——信息的度量(信源熵)、信道容量、信息 率失真函数（香农三定理）、密码学
虚假
不定
6 按照信息的传递方向 前馈 反馈
7 按照信息的生成领域 宇宙
自然 社会 思维
8 按照信息的应用部门
工 农 军 政 科 文 经 市 管 业 业 事 治 技 化 济 场 理
9 按照信息的来源
语 声 图 象 文 字 数 据 计 算
10 按照信息载体的性质
电 磁 语 声 图 象 文 字 光 学 生 物
1
香农信息论
无失真信源 编码定理
信 源 熵
香农信息论
信 道 编 码 密 码 信 源 编 码
1.4 编码理论的发展
1.4.1 无失真信源编码
• 1948年，香农发表“通信的数学理论”，标志着信息论的正 式诞生 • C.E.Shannon, A Mathematical Theory of communication, • Bell System Tech.J, vol.27, PP 379-423, July 1948 • 在前人工作基础上，用概率统计方法研究通信系统 • 揭示：通信系统传递的对象——信息 • 提出：信息熵、信息量 • 指出：通信系统的中心问题—— 噪声背景下如何有效、可靠地传递信息 实现的主要方法——编码 • 提出了无失真信源编码定理、信道编码定理
第1章信息技术基础知识
1.2.1 计算机基本结构
2、计算机主要应用领域 科学计算（数值计算） 信息（数据）处理 过程控制（实时控制） 计算机辅助工程 人工智能 计算机模拟 网络通信
1.2.1 计算机基本结构
3、计算机基本结构 计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两 大部分组成的。 硬件（hardware）是指实际的物理设备，包 括计算机的主机和外部设备。 软件（software）是指实现算法的程序和相 关文档，包括计算机本身运行所需的系统软 件和用户完成特定任务所需要的应用软件。
1.1.1 信息化时代 3、信息、数据、知识 “信息”的含义往往容易与“数据”混淆。数据是 反映客观事物属性的原始事实；而信息是由原始数据经 过处理加工，按特定的方式组织起来的，对人们有价值 的数据集合。由此可见，数据是对客观事实的真实记录， 没有其他意义；信息是从关系数据中提炼出来的数据， 它具有超出其本身的额外价值。同时信息是通过具体的 数据形式被存储和传输的，因此数据又被看作是信息的 载体。 知识是经过加工并经过实践检验的条理化（序化） 的信息；信息是知识的基础，并非所有信息都是知识。 情报通常是指秘密的、新颖的一类信息；所有的情 报都是信息，但不能说所有的信息都是情报。
1.1.1 信息化时代
4、信息的主要特征 普遍性：信息随物质及其运动而普遍存在； 传递性：信息只有通过传递（发布）才能体现其价值； 存储性：信息必须依附于物理载体存在，不存在没有载体的 信息； 可识别性：任何信息都可以被特定的对象所识别而发挥作用； 转换性：信息可以由一种形态转换为另一种形态。如数据和 信息在特定条件下可以相互转换； 再生性：信息可以被再次处理； 时效性：过时的信息没有利用价值； 共享性：被共享后的信息不会消失。
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信息、知识、情报、文献基本概念及相互关系.pptx
第三，人们出于不同的研究目的或使用目的， 从不同的角度或层次出发，对“信息”必然 作出不同的理解与解释。
2019年6月25
感谢你的观看
5
2.信息的特征
（1）传递性
所谓信息的传递过程，是指客观存在的 信息通过人的智慧被感知以后将其转换成语 言、文字、图形、代码等可接受的形式进行 传递。信息在时间上的传递体现了信息的可 存储性，在空间上的传递体现了信息的可扩 散性。
（1）图书（国家标准对图书的定义：一般不少 于49页并构成一个书目单元的文献）
(5)普遍性
一切事物运动的状态和方式都是信息，而宇宙时
空中的事物是无限丰富的，因而它们所产生的信
2019年6月25
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9
息也必然是无限量的。
(6)存储性(依附性)
信息必须依附在一定的载体上才能被识别和使 用，并且随着人类社会的发展和科学技术进步， 信息的存储手段和存储介质都在不断改进，如 现在的存储介质有纸张、胶片、磁带、磁盘、 光盘、硬盘、阵列等
3.人类对客观世界的认识，是人类认识的成果
或结晶。 2019年6月25
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12
4.从信息观的角度理解，知识是人类通过信息 对自然界、生物界、人类社会运动规律的认识 和概括，是一种特定的人类信息，它是对信息 进行提炼、深化、抽象化、系统化的结果，是 信息中最有价值的部分。知识是信息的一部分。
2019年6月25
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16
3.1996年国际经济合作与发展组织发表的《以 知识为基础的经济》报告中。将知识分为以 下几种类型（1）事实知识（Know-what),关 于事实的知识，这类知识通常近似地称为信 息；（2）原理知识（Know-why),关于自然原 理和规律方面的科学理论，这类知识大爽在 专业研究机构和大学里形成；（3）技能知识 （Know-how),做某些事情的技艺和能力，许 多企业的技术情报、商业秘密、技术诀窍或 专业技术；（4）人力知识（Know-who),到哪 里寻求知识的知识。
2019年6月25
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2.信息的特征
（1）传递性
所谓信息的传递过程，是指客观存在的 信息通过人的智慧被感知以后将其转换成语 言、文字、图形、代码等可接受的形式进行 传递。信息在时间上的传递体现了信息的可 存储性，在空间上的传递体现了信息的可扩 散性。
（1）图书（国家标准对图书的定义：一般不少 于49页并构成一个书目单元的文献）
(5)普遍性
一切事物运动的状态和方式都是信息，而宇宙时
空中的事物是无限丰富的，因而它们所产生的信
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息也必然是无限量的。
(6)存储性(依附性)
信息必须依附在一定的载体上才能被识别和使 用，并且随着人类社会的发展和科学技术进步， 信息的存储手段和存储介质都在不断改进，如 现在的存储介质有纸张、胶片、磁带、磁盘、 光盘、硬盘、阵列等
3.人类对客观世界的认识，是人类认识的成果
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4.从信息观的角度理解，知识是人类通过信息 对自然界、生物界、人类社会运动规律的认识 和概括，是一种特定的人类信息，它是对信息 进行提炼、深化、抽象化、系统化的结果，是 信息中最有价值的部分。知识是信息的一部分。
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3.1996年国际经济合作与发展组织发表的《以 知识为基础的经济》报告中。将知识分为以 下几种类型（1）事实知识（Know-what),关 于事实的知识，这类知识通常近似地称为信 息；（2）原理知识（Know-why),关于自然原 理和规律方面的科学理论，这类知识大爽在 专业研究机构和大学里形成；（3）技能知识 （Know-how),做某些事情的技艺和能力，许 多企业的技术情报、商业秘密、技术诀窍或 专业技术；（4）人力知识（Know-who),到哪 里寻求知识的知识。
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通信网
互联网
未来通信是怎样的？
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
19
§1.2 信息科学技术基本概念
信息处理
信息、消息与信号
信号是消息的载体；通信传输含有信息的消息； 信息是一种不确定度的确定。 模数转换、噪声去除 ； 信号代数运算、信号增强。 语音识别与理解 文字识别 图像识别 视频信息理解 语音合成 虚拟现实
关系数据库模型：基于关系模型的数据表、关系表设计的范式约束。
结构化查询语言：包括查询、操纵、定义和控制等功能。
网络信息检索
搜索器：其功能是在互联网中漫游，发现和搜集信息；
索引器：其功能是理解搜索器所搜索到的信息，从中抽取出索引项，用于表示文档以
及生成文档库的索引表；
检索器：其功能是根据用户的查询在索引库中快速检索文档，进行相关度评价，对将
电子信息工程是一门应用计算机进行电子信息控制和处理的学科，研究 信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。
电话交换局里怎么处理各种电话信号？ 手机是怎样传递声音和图像？ 网络怎样传递数据？ 信息传递中如何保密等？
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
15
§1.2 信息科学技术基本概念
，与专业相关的问题，写作论文；
个人四年大学规划
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
7
信息技术导论
第1 讲
信息科学技术的基本概念
本讲内容
什么是信息、科学、技术
信息科学技术基本概念
电子技术、信息理论
信息科学技术的研究邻域
信息科学技术的学科划分
学科门类、学科大类、专业
学习规划
《信息技术导论》-第1讲 9
信息技术导论
华中科技大学电子与信息工程系
新生的困惑
电信专业是干什么的？ 大学毕业可以从事什么工作？
要学哪些课程？它们有什么用？
电信技术的发展状况
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
2
《信息技术导论》课程大纲
使学生了解电子信息科学技术的相关专业、学科与
产业的发展历史、现状，以及今后的可能技术发展
《信息技术导论》-第1讲
13
§1.1 名词解释
4.信息
定义：
信息 【information】：以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。
1928年R.VHartly在《信息传输》描述：信息是指有新内容、新知识的消息。 1948年C.E.Shannon在《通信的数学理论》描述：认为信息是用以消除随机不 确定性的东西（信息是肯定性的确认；确定性的增加），并提出信息量的概念和 信息熵的计算方法，从而奠定了信息论的基础。
王 殊：信息与通信工程 金 海：计算机科学与技术 王红卫：控制科学与工程 邹雪城：集成电路与微电子技术 付松年：激光与光电信息技术 大学一年级第一学期（4学时） 大学二年级第一学期（4学时） 大学三年级第一学期（4学时）
（2学时） （2学时） （2学时） （2学时） （2学时）
第三部分：文灏主讲，本学科教学计划和课程设置
《信息技术导论》-第1讲 20
iphone4s
基本信息处理
面向识别的信息处理
信息综合处理
2014-7-6
§1.2 信息科学技术基本概念
信息存储
信息存储是人类文明传承的基础，意义重大。 电子信息存储的硬件
磁存储：容量4T，1500转/分，读写>200MB/s 光存储：蓝光DVD容量30G，读写>20X4.5MB/s 半导体存储：CF卡容量128G，读写100MB/s 信息的压缩 语音压缩： 图像压缩： 视频压缩： 信息的加密
工业信息、农业信息、科技信息、文化信息….
14
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
§1.1 名词解释
5.电子信息工程
信息电子技术包括 模拟电子技术和 数字电子技术。电子技术是对电子 信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、 转换。是采用电子技术解决信息科学中提出的问题的一门技术。
编号、拨号、多用户接续（交换）
数字程控交换电话
数字技术应用，更高效的处理日益增长的用户需求
移动电话 多媒体信息终端
《信息技术导论》-第1讲 23
2014-7-6
§1.2 信息科学技术基本概念
5.信息科学技术改变人类社会
当代社会将信息、材料和能源并列，被称之为社 会的三大支柱。 信息技术正在改变人们的生产方式、工作方式、 学习方式、交往方式、生活方式、战争方式、思 维方式，正在导致人类社会向信息化社会迈进
其他信息的获取
《信息技术导论》-第1讲 18
2014-7-6
§1.2 信息科学技术基本概念
信息传输
问题：人们需要不受时间、地点约束的信息共享。 通信系统
有线系统 无线系统
编 码
解 码
通信理论
编码：有效表达信息，减少传输差错 信源编码、信道编码；香农定理 调制：提高传输效率 多用户参与的通信系统，广泛的适应性借助大量协议的约束 全球信息汇聚平台。多媒体、异质网。
2014-7-6
§1.1 名词解释
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
10
§1.1 名词解释
1.科学
1888年，达尔文 “科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论”。 法国《百科全书》：科学通过分类，以寻求事物之中的条理。科学通 过揭示支配事物的规律，以求说明事物。
科学即反映自然、社会、思维等的客观规律的分科知识体系。-《现
半导体晶体管
集成电路
电子技术百年发 展，催生信息时 代的到来
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《信息技术导论》-第1讲
§1.2 信息科学技术基本概念
2.信息理论
问题
信息是什么？信息如何度量？信息的存储和传输开销有多大？
将信息的传递作为一种统计现象来考虑，运用概率论与数理统计 的方法进行研究。 信息度量基本数学方法，信息熵
2.技术
法国《百科全书》 ：技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。 古代，技术和科学分离。科学知知识专属于贵族哲学家，技术由工匠掌握。 到19世纪，爱迪生建立了世界上第一所研究实验室。技术逐渐以科学为基础， 两者紧密结合，科学技术得到快速发展。
技术发展阶段 石器、铜器、铁器时代 蒸汽机时代 电气时代 信息时代
电子信息存储的软件
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
21
§1.2 信息科学技术基本概念
信息应用
数据库系统
数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的 数据集合。是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。它能 更合适的组织数据、更方便的维护数据、更严密的控制数据和更有效的利 用数据。 数据库中数据的性质：整体性、共享性。
工程更多聚焦实际经验，科学则侧重理论和纯研究，技术介于两者之间。 科学是对自然合理地研究或学习，焦点在于发现(现象)世界内元素间的 永恒关系(原理)。
工程为对科学及技术原理合理的使用，以达到基于经验上的计划结果。 质能转换理论为科学家爱因斯坦的发现，核电站则是该理论的工程应用。
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信号与信息处理
控制理论与控制工程 检测技术与自动化装置 系统工程 模式识别与智能系统 导航、制导与控制 计算机系统结构 计算机软件与理论 计算机应用技术
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0811控制科学与工程
081103 081104 081105 081201
0812计算机科学与技术
代科学技术概论》
按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学，以及总结和贯穿于三 个领域的哲学和数学。
按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。 按人类对自然规律利用的直接程度，科学可分为自然科学、实验科学两类。
《信息技术导论》-第1讲 11
2014-7-6
§1.1 名词解释
H pi log pi
i
香农信息理论
香农信息论基本定理
香农第一定理：可变长无失真信源编码定理 香农第二定理：有噪信道编码定理 （信道容量） 香农第三定理：保失真度准则下的有失真信源编码定理
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《信息技术导论》-第1讲
17
§1.2 信息科学技术基本概念
3.信息科学技术研究领域
2014-7-6
《信息技术导论》-第1讲
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专题讲座安排
主讲人 专题 周次 金海 计算机 6 3-4节 西十二 N212 王红卫 控制工程 7 5-6节 邹雪城 微电子学 8 7-8节 东十二 F102 东十二 F101 王殊 付松年 信息与通信 激光与光电 9 9-10节 西十二 N412 东十二 F101 东十二 F101 东十二 F102