1 第一章 电子信息技术概述 1.1 信息科学技术的含义 1.1.1 信息的含义 信息（information）一词早期的含义基本上等同于消息（massage），但到了20世纪50年代，信息与消息的含义逐渐有了区别，创立了“信息论”。到了20世纪末，由于微电子技术、计算机技术的发展，使移动通信和互联网普及，相应的，我们的时代也由工业化时代进入到了信息化时代。那么什么是信息呢？对“信息”一词有多种从不同角度出发给出的定义（解释），但一般说来，信息是人类社会、宇宙和大自然的一切事物运动变化的表征。社会、宇宙和大自然是不断运动变化的，因而它们在不断发出信息；相反，如果事物死亡了，或者说运动终止了，那么信息也就没有了。因此，一个寂静的世界是不产生信息的，运动、变化的世界是充满信息的世界。 人类正是通过获取自然界的信息来了解自然、认识自然；通过获取人类社会各方面的信息来了解社会、认识社会；并通过交换彼此获得的信息来促进人类科学技术的不断发展和社会的不断进步。信息是知识，是资源，也是财富，因此当代社会将信息、材料和能源并列，被称之为社会的三大支柱。 1.1.2 信息技术的含义 然而，人类对信息的认知是随着科学技术的发展而深化的，“信息”所包含的内容也在不断丰富。不论何种信息，要描述它都需通过语言、文字（包括定律、数学公式和数据等书面形式）或图像反映出来，因而信息与语言、文字和图像密不可分，在一定程度上可以说：信息技术是关于语言、文字和图像的技术。 而语言、文字和图像又不能与信息等同，例如，不同的人，用同一种语言描述同一事物，可能一个人文字简洁，却描述得十分清楚，而另一个人虽然文字沉长，但却词不达意，不能使人明白事物的本质。因而，逐渐人们又将语言、文字和图像看成是消息，而将信息看成是消息所表征的自然界事物运动变化的内在规律和本质。但在不少情况下人们又并未将二者严格区分开来，往往信息一词指的就是消息；消息一词指的就是信息。 信息是客观存在，并不以人的意志为转移，但限于科学技术水平、经验与研究的不充分，人类现在对很多自然现象还不了解，甚至并未感知到它的存在；有的虽然已感知到它的存在，但不知其所以然，因而无法描述它。对于自然界的这类未知事物，它们还未进入人类的认知体系，也不能用信息技术方法描述它们，因而也未能给人们信息量。 人类能不断获得自然界的信息，丰富人类的知识的前提是发展了人类的信息技术，使信息畅通，才能将信息转化为人类的共同资源和财富。考察人类的发展历史，可以说人类社会的进步即是信息技术的进步。人其所以由动物进化为人类，首先是创造了语言；动物可能也有“语言”，但是动物的语言远没有人类的语言复杂、完美。有了语言才可以彼此交流、沟通，交换各自得到的信息；后来又创造了文字，可以记录语言和其它信息现象，进而发展了印刷术，有了出版物和图书馆，使得人类的知识可以长期保存并传承下去；到了1839年，法国人达盖尔发明了银板照相机，使用感光材料解决了显影、定影的技术问题，可以成功地记录图像，使信息技术又向前跨进了一大步。至此，可用作信息载体的信息的物理形态：语言、文字和图像都己基本完善，人类社会也由原始进入了文明。然而，人类如何有效利用语言、文字和图像这些信息载体，也反映了社会文明的进步程度。 2 信息技术与世界文明发展的关系可用下表1‐1‐1说明[1]： 表1‐1‐1 信息技术与世界文明关系 信息技术 世界文明发展 语言 人类文明开始 文字 文化 印刷 文艺复兴 邮政 第一次工业革命 电报和电话 第二次工业革命 广播和电视 第三次工业革命 互联网技术 知识经济时代 语言对于人类社会的信息交流使用最频繁，也最便利，人们对于语音的研究也最早。1876年贝尔发明有线电话，可以使语言信息交流漂洋过海而不受距离的限制，因而电话是信息技术的最重大的发明。贝尔发明的第一部电话远没有今天的程控电话先进，当时还没有电子技术，利用的是基本的电工原理，是利用声音去控制电路中电流的大小。图1‐1‐1是贝尔发明电话时最初构想的原理模型，图1‐1‐2是贝尔使用第一部电话通话的情形。 图 1‐1‐1 贝尔发明的电话模型 图 1‐1‐2 贝尔使用第一部电话通话情形 3 除了语言之外，其次是图像。1938年黑白电视广播商用，可以使图像通达千家万户。上面提到的这些技术伴随着世界工业革命而诞生，同时也大大地加快了工业革命的进程。人们不能想象，如果生活在20世纪初的人们没有电话，他们的工业化生产会如何进行。今天如果没有电视，那么，我们就会像是生活在井底之蛙，不了解外面的世界。电视不只是丰富人们物质文化生活，而且也是生产工具或者武器的一部分，如远程医疗会诊、武装机器人、导弹电视末制导等。 上面说的电话、电视都与电有关，然而，信息技术可以是非电的，例如，机械的、光的等。爱迪生于1877年发明的留声机（今天的电唱机）利用的就是记录声音产生机械振动的原理，他并未用到电。他制作的“第一台会说话的机器”是采用一张锡箔卷在刻有螺旋槽纹的金属圆筒上，让针的一头轻擦着锡箔转动，另一头和受话器的膜片连接，在摇动曲柄转动螺旋槽金属圆筒的同时对着受话器唱歌，歌声就通过针尖将声音的振动记录在锡箔上；而后将针头重新回到起始点，再摇动曲柄，受话器膜片就重新唱出了歌声。这就是早期机械留声机原理。曾经留声机是富有的象征，它有漂亮的造型，见图1‐1‐3 。 图1‐1‐3 留声机产品图 关于文字的技术也一直在发展，我国是最早使用活字印刷术的国家，也是第一个采用数字激光照排印刷技术的国家。我国的数字激光照排技术一直走在世界前列。新闻出版技术当然属于信息技术范畴。因而信息技术有广泛含义。 1．1．3 关于信息科学 “科学”一词己频繁出现在众多技术领域，然而对何谓“科学”尚无一个公认的定义，不同的国家，不同的学者，不同的时期，可能对“科学”一词会有不同定义。下面列举"科学"一词的几种典型定义： 《辞海》1979年版：“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶。” 《辞海》1999年版：“科学：运用范畴、定律等思维形式反映现实世界各种现象本质的规律的知识体系。社会意识形态之一。按研究对象的不同，可分为自然科学、社会科学和思4 维科学，以及总括和贯穿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。科学来源于社会实践，服务于社会实践。它是一种在历史上起推动作用的力量。在现代，科学技术是第一生产力，科学的发展和作用受社会条件的制约。现代科学正沿着科学高度分化和高度结合的整体方向蓬勃发展。” 法国《百科全书》：“科学首先不同于常识，科学通过分类，以寻求事物中的条理。此外科学通过揭示支配事物的规律，以求说明事物。” 。。。。等等。 从查找到的有关“科学”一词的众多不同定义中，仍然可以找到关于“科学”一词的一个共同含义，即：“科学是如实反映客观事物固有规律的系统知识。” 根据“科学”一词的概念，再来考察“信息科学”，就不难理解其中的含义了。然而，“信息科学”既古老，又年轻。说其古老，是由于人类为了生存就需要获取外界信息，无论是远古还是现代；说它年轻，是由于它一直处在发展与成熟的过程中。当代一般认为，信息科学是人类了解自然、感知自然，了解社会、沟通情报的一门综合性科学；信息科学是由信息论、通信工程、控制论、计算机科学、仿生学、系统工程与人工智能等学科互相渗透、相互结合而形成；如果从技术角度看，则可以认为：信息科学是系统研究信息获取、传输、处理、显示、存储、检索与应用的科学，它涉及语言、文字、数据（包含物理参数）、生物信息、图像等信息形式。 随着信息科学技术的不断进步，在世界工业体系中形成了庞大的信息产业。我国在信息技术研究领域进步神速，建立了大量研究机构，目前在大学设立有若干相应的工科专业，如：通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、光信息科学与技术、光电信息工程、计算机科学与技术、控制科学与技术，以及数字媒体技术等。在大学本科专业之上又划分了若干研究生的专业学科，规划了各学科的重点研究方向，以培养信息学科的高级专门人才。预计进入21世纪，随着学科的高度分化和高度结合，有关信息学科的专业设置、学科分工及人才培养等将会不断调整与变化，以适应未来信息科学的发展。 1.2 电子科学技术的发展 1.2.1 电与电子管 人们很早就知道磨擦生电的自然现象，这最早可追朔到公元前。到了1819年丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应。1820年法国科学家安培对电流和磁场之间的关系作了进一步的研究。1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，并奠定了发电机的理论基础，这可以说是19世纪的最重要发明。有了发电机，有了电，才能有19世纪60年代前后的众多发明，如：电灯、电报、电话及多种电动工具等，才能在20世纪初产生电子技术。 电子技术是从电子管开始的。1833年当爱迪生在寻找电灯泡中灯丝材料时，发现了受热灯丝的附近存在热电子。1885年英国电气工程师弗莱明发现如果在灯泡里装上碳丝（称阴极）和铜板（称阳极或者屏极），则灯泡里的电子可实现单向流动。1904年弗莱明制成了在灯泡中装有阴极和屏极的世界上第一只真空二极管。真空二极管可以对交流电进行整流，或者称之为检波：即使电子朝一个方向流动，在二极管中实现了对电子的控制。真空二极管的功能是有限的，还不足以对电子技术的发展产生重大影响，标志着跨入电子技术时代大门的发明是真空三极管。 为了提高真空二极管的性能，1906年德.弗雷斯特在真空二极管内插入一个栅栏式的金属网，发现这个栅网能十分有效地控制二极管中电子由阴极向屏极之间的流动，只要加到栅网上一个十分微弱的电流，就可以在屏极上得到比栅极电流大得多的电流，而且屏极上的电流波形和栅极上的电流波形完全一致。这即是三极管对信号的放大作用。真空三极管的发明5 使信息技术从此跨入了电子时代。此后的无线电、收音机、电视机的发明都是基于三极管对信号的放大原理才能制造出来的。在半导体三极管发明之前，真空二极管、三极管及其改进产品在电子技术领域统治了50余年。真空三极管的内部结构及在电子线路中的表示符号见图1‐2‐1 ，几种典型产品见图1‐2‐2 。 图1‐2‐1 真空三极管的内部结构及表示符号 图1‐2‐2 不同型号的真空电子管产品 在电真空管原理基础上，还发展出了众多的其它电真空器件，如：电视机的显像管CRT（Cathode Ray Tube）、示波器用的阴极射线示波管、摄像机用的真空摄像管等。目前显像管、示波管正在被液晶显示所取代，摄像管己被CCD半导体器件所取代；但电真空器件在有些设备中仍有应用，如家用微波炉中的磁控管和某些大功率高频发射机中的功率发射管等。 1.2.2 半导体器件 1.电子管的缺点 用电子管器件可以制造出各种类型的电子设备，也可以制造计算机。它的缺点是体积大、功耗大，需加热灯丝才能发射出电子，因此一个电子管就是一个小灯泡。二战时期，美国军6 方要求宾州大学为他们研制一种用电子管取代继电器来计算炮弹弹道的计算机。1946年2月这种机器正式投入运行，它用了18800个电子管，设备长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺（大约一间半教室大），重约30吨，每小时耗电20万千瓦，运算速度却只有5000次/秒（加法），共运行了9年。这就是人们通常提到的“世界上第一台计算机”，图1‐2‐3是它的照片。我们无法想象，如果用电子管来做今天的笔记本电脑或者手机，那它的体积会有多大？ 图1‐2‐3 世界上第一台计算机 2. 晶体管的发明 半导体晶体管的发明开创了世界电子科学技术的新时代。 半导体是一种介于金属和非金属之间的材料，以锗和硅为代表。1947年，美国贝尔实验室的三位科学家巴丁、布拉坦和肖克利在研究锗和硅的物理性质时，意外发现在一定性质的锗晶体物理结构条件下，锗晶体对信号有放大作用，随后他们制造出了世界上第一只点接触型锗晶体三极管，因而肖克利被称之为晶体管之父。晶体管体积小、耗电省，此后晶体管迅速取代电子管成为了各类电子设备的主流器件。由于这一了不起的电子技术成就，肖克利、巴丁和布拉坦三人共同分享了1956年诺贝尔物理学奖。晶体二极管、三极管产品的多种外形结构见图1‐2‐4 。结型晶体三极管的内部结构及电路符号见图1‐2‐5 。 图1‐2‐4 几种晶体管外形图
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概述电子信息工程现代化技术
作者：于晓杰
来源：《中国科技博览》2016年第18期
[摘 要]电子信息工程的应用需要逐步扩充，因此该领域现代化技术更加珍贵。本文基于电子信息工程现代化技术应用领域展开探讨，并制定了完善优化策略。对激发电子信息工程现代化技术综合应用优势，推进电子信息工程领域实现持续、健康与全面发展，有重要的实践意义。
[关键词]电子信息工程；现代化技术；策略
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0186-01
电子信息工程通过对现代信息技术手段、计算机系统的科学应用，将其作为核心基础，进而真正实现了电子信息科学管控，令信息处理更加优质高效，是一类综合复杂的学科。由实践应用视角来讲，电子信息工程将对众多价值化信息的处理与收集作为主要研究内容。借助现代化技术，对各类信息电子设施、数字化系统进行深入分析、科学应用，完成有效的集成化处理。尤其是在当今现代信息网络技术与电子手段不断发展及全面更新的环境影响下，电子信息工程全面渗透至较多行业领域之中，完成了科学高效的实践作业。为良好的推进电子信息工程的科学应用，我们应对有关的现代化技术展开深入分析研究，并为其提供更为优质的技术保障以及基础支持，优化背景条件。因此，本文就电子信息工程应用现代化技术展开探讨，对推进电子信息工程的科学应用与优质发展，有积极有效的促进作用。
一、电子信息工程现代化技术服务应用
1.工程造价领域电子信息工程现代化技术应用
当前，工程造价管理服务实践中，针对电子信息工程相关技术的实践应用涵盖，基于互联网系统为基础背景，创建包括内部外部与内外相互联络通讯的网络系统平台，将其作为核心基础，并借助自动化办公系统相关手段的科学应用，实现提升工程造价综合管理质量的核心目标。同时，还可通过科学的应用有关工程量与钢筋消耗分析研究软件，进而以达到提升工程造价管理工作中的指标评估准确率目标。再者，可借助优质高效的数据库技术手段，创建收集汇总指标与相关数据标准的分析研究系统，实现对各类完成工程量的积累管理目标。另外，还可借助信息网络系统上传发布有关信息数据，令其成为获取优质信息的有效途径，令加工处理完成的数据应用在对项目工程预决算的成本造价管控以及编制管理的重要任务之中。
名词解释:
1、信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。
2、知识经济是人类社会继农业经济、工业经济之后，进入计算机信息时代出现的一种新型的经济形态。创新是知识经济发展的动力，教育、文化和研究开发是知识经济的先导产业，教育和研究开发是知识经济时代最主要的部门。
3、Cpu处理器：中央处理器是电子计算机的主要设备之一
4、I/O输入/输出：每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息。CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口
5、OSI：开放式系统互联参考模型
6、IMP：接口信息处理机，一般指网络中的中间转接节点
7、DTE：数据终端设备
8、DCE：数据通信设备
9、TCP/IP：用于网络的一组通讯协议，包括（IP网际协议）和（TCP传输控制协议）
10、信息管理：是人类为了有效地开发和利用信息资源，以现代信息技术为手段，对信息资源进行计划、组织、领导和控制的社会活动。
11、信息获取：在各种不感兴趣的信息背景下感知、发现和识别所需要的信息，并且把它从不感兴趣的信息中分离出来。
12、信息收集：指通过各种方式获取所需要的信息。信息收集是信息得以利用的第一步，也是关键的一步。
13、信息组织：信息的有序化与优质化，也就是利用一定的科学规则和方法，通过对信息外在特征和内容特征的表征和排序，实现无序信息流向有序信息流的转换，从而使信息集合达到科学组合实现有效流通，促进用户对信息的有效获取和利用。
14、信息检索：是指信息按一定的方式组织起来，并根据信息用户的需要找出有关的信息的过程和技术。简单地说也就是信息查寻。
15、信息传播：就是利用电视、广播、报纸和数字化媒体进行信息的传播。
16、数字化媒体：一是，信息的载体，以不同于以往模拟信号的非连续数字化形式-比特为载体，多渠道、全方位、交互式传播信息的一系列计算机设备；二是，传播的内容，以比特作为信息传播元素的信息本身，应该说明的是，比特是相对于传播媒体中失误信息载体原子而言的，以光速传播的没有形状的质量最小信息单位。
科学论坛电子信息工程概述刘琪河北科技大学摘要:近来年随着电子技术与信息技术的发展电子信息工程成为了一种十分具有潜力的发展方向。它应用到了多种技术对生产和生活产生了重大影响。本文首先介绍了电子信息工程的概念强调了电子信息工程发展的重要性之后对电子信息工程的发展现状进行了介绍最后给出了促进电子信息工程发展的措施。1、电子信息工程的概念电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科主要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。电子信息工程不单单只应用到一种技术而是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的学科除电路知识以外还需要熟练掌握计算机与通信技术。目前信息技术对人们的生产和生活产生了巨大的影响随着电子信息工程技术研究的深人将会进一步提升其为社会所创造的各种价值。2、电子信息工程技术发展的重要意义近年来网络信息技术快速的发展电子信息技术不在是单纯地一种技术学科同时形成了一种备受瞩目的社会产业。现阶段必须要在电子信息技术领域开展更广阔的研究加快电子信息技术的发展速度。我国一直在强调走科技强国之路在实践当中如果想切实贯彻好这一路线努力实现中华民族伟大复兴的中国梦就必须发展高新科技。在电子信息工程方面通过这些年的不懈努力我国已经攻克了很多技术难题取得了较为快速的发展但还是有很长的路要走。目前这个阶段是我国电子信息工程发展的关键时期如果能够好好把握将能够赶超西方国家为未来的深人发展打下坚实的基础。信息技术之所以至关重要受到了社会各界的重视是因为作为目前迅速发展的科技之一它在促进社会发展、维护国家安全、彰显综合国力从而提高国际地位等方面都有着关键作用。21世纪是一个注重创新的时代科学技术日新月异各种科技间的联系也会更加的密切。信息技术作为一个全新的产业将会对我国的国家安全、社会的经济发展、人民的生产生活产生积极影响它已经得到了国家与社会各界广泛的关注可以说电子信息工程的发展已经成为一种时代发展的趋势。3、电子信息工程发展状况在发展初期电子信息工程技术的主要研究对象为电子设备与信息系统将两者紧密联系设计出集成的产品。随着社会发展一些简单的电子信息产品已经不能满足各种需求如今的电子信息工程技术能够实现对各类信息进行高效处理和快速控制各种器件朝着智能化和小型化的方向发展这就能够不会再受限于应用场合。国家为鼓励电子信息产业的发展制定了一系列促进政策这也在客观上推动实现了电子信息工程产业在今天所取得的举世瞩目的成就众多的企业乘着国家政策的东风积极投身到电子信息工程发展的大潮当中在实现自身利润的同时促进了社会的发展它们利用互联网技术建立了数字化、智能化的管理方式和先进的产品研发平台。如今利用电子信息工程技术的研究成果已经广泛融人到国民生产生活的各个方面上至国家大力发展的云计算、大数据、航空航天等高科技下至与寻常百姓生活息息相关的手机、互联网络、智能家电等可以说它已经真真正正的走进了国民的生产生活没有电子信息技术的快速发展就没有如今的生活。在这些成就之余我们还要注意到不足之处就是虽然我国在很多领域都开展了电子信息工程技术的研究但是在很多方面我们都还没有掌握核心的技术还处于受制于人的不利局面这将严重阻碍快速发展在下一阶段当中我们在解决这一问题的基础上还要把握好其发展的趋势少走弯路为电子信息工程产业创造良好的发展环境与发展空间培养更多的专业人才为实现高科技化和产业化而努力。4、推动电子信息工程发展的措施电子信息产业在对我国经济发展所起到的促进作用已经显现出来它将会是我国未来的主要发展方向之一我们需要针对性的实施一系列举措来保障它的发展。以下几点可以作为推进电子信息工程发展的切实可行的措施。(1)加强国家政策支持力度国家政策的支持对电子信息产业的发展起着举足轻重的作用只有制定了更加有力的政策各种企业才能够打消顾虑积极投身到产业的发展中来。国家要加大对于电子信息工程的投人对从事电子信息产业的公司提供帮助例如可以提供贷款等多种融资渠道。资金为电子信息产业的发展提供了有力保障而在高科技的发展中人才起着决定性的作用因此要加强对从业人员的培训提高整体的素质。要鼓励高新科技的研发对有重大成果的企业进行奖励加大对于电子信息工程的政策引导力量。(2)企业要把握机遇实现自身发展企业要加强与国际先进为电子信息企业的交流与沟通开拓视野把握好行业发展动态与方向学习先进技术努力实现自身的发展要创造更加科学的管理方法发挥员工的主观能动性只有调动了科研人员的积极性才能研制出更先进的产品在市场中创造价值实现企业的盈利。5、结语电子信息工程的发展是一种时代的趋势它对国家发展与人们生产生活产生了积极的作用已经证明了它的重要性和价值所在未来在国家政策的积极引导与从业人员的共同努力下相信它会引发一场革命性的变革。参考文献:l[]李国林电子信息工程的现代化技术探讨[J]硅谷2012(4)口1陈宇电子信息工程技术的发展应用研究l[J信息安全与技术201353[]刘延风我国电子信息工程发展现状及保障措施探讨「J]产业与科技论坛2009仔)作者简介:刘琪(1996一),男,汉族,大一学生,河北科技大学在校生。加16年9月一157一
