信息技术及其应用(1)

信息技术及其应用

一、从科学技术的产生发展看信息技术

技术总是与科学联系在一起的，科学的任务是理解世界，它是揭示事物运动变化规律的理论和方法。技术的任务是改造世界，它是依据一定的科学理论，制造和制作工具的工艺和手段。为了更好地理解信息技术的特点，我们必须先来了解科学技术的产生与发展。

技术是自古就有的吗？技术是怎么发展的？

1、科学技术的产生

技术并不是自古就有的，也不是永恒不变的。

在人类发展的初期——生物学进化阶段，既没有发现科学，也没有发明技术，人类完全是以赤手空拳来争取自己的生存和发展的。这个阶段的人类主要通过自身器官功能的分化和强化来增强自身的水平。如直立行走、前后肢分工、手的灵巧化都是这个阶段人类进化的主要成果。视野的扩大，手指功能的扩展，大大提升了人类理解世界、适合环境的水平。

不过，人类生理器官的分化与增强是有限的，不可能无限制的扩展下去。不过，人们追求更好的生存与发展的需求永不停止。当人类自身器官功能的扩展接近饱和状态时，人类便将注意力投向了外界，开始利用“身外之物”（石块、枯枝）来扩展自身器官的水平。这时，人类也由生物学进化过渡到文明进化阶段。

长期天然工具的使用使我们的祖先慢慢意识到大石块砍砸后会变成小石块，并形成尖、刃等形状的形成过程，当天然工具不能满足人们征服自然的需要时，我们的先人们就踏上的人工试制工具的艰难历程。就这样，科学技术伴随着人类由生物学进化向文明进化的转化过程中产生了。生活中长期经历的相关客观世界的某些“经验”就形成了最早的原始状态的科学（例如杠杆的原理），而根据这些经验设计制作工具的方法和手段就是技术的原始雏形。

2、科学技术辅助人类扩展水平

科学技术是为了满足人类自身水平发展的实际需求而产生并发展的，它自始至终都是辅助人类扩展自身水平的。

那么，人类有哪些需要扩展的水平？科学技术是怎么扩展人的这些水平的？

关于人类水平的划分有很多种，但从宏观上来看，能够把人的水平分为三个方面：体质水平、体力水平和智力水平。体质水平反映了人的体质结构的合理性和强健性，是人全部水平的基础；体力水平反映了人的力量的充沛性和持久性，它是建筑在体质水平的基础上；人的智力水平则是反映人的思维和智慧的理智性和敏捷性，它是建筑在体质水平和体力水平的基础上。人的这三种水平是一个有机体，它们是协调发展的。但在人类整个进化的历程中，水平的发展表现着明显的阶段特征，在三种水平保持大体协调发展的前提下，最先得到发展的是体质水平，其次是体力水平，最后是智力水平。

科学技术就是通过制造工具来扩展人的水平。

（1）质料工具扩展人的体质水平

在农业社会，人们利用材料科学技术的知识和技能制造石器、青铜器、铁器等工具。这些工具具有更强的硬度、更好的弹性、更高的熔点、更低的凝聚点、更强的耐压水平、抗腐蚀水平和抗辐射水平等，大大扩展了人类的体质水平。

这个阶段人类开发的是物质资源，主要利用的是物质结构理论和力学理论及材料科学技术。（2）动力工具扩展人的体力水平

当人类社会进入工业革命时期，人们利用能量科学技术的知识和技能把客观世界的各种能量资源（如煤炭、风力、太阳能等）转变为动力，制造成各种动力工具（蒸汽机、电动机等），这些动力工具具有更强的推动力、牵引力、冲击力、爆破力、摧毁力，极大地扩展了人类的

动力水平。当然这个时期人类的体质水平也在持续扩展中。

这个阶段，人类开发的能量资源和物质资源。主要利用的是能量守恒与转换理论，能量科学技术和材料科学技术。

（3）智力工具扩展人的智力水平

当人类的历史进入二十世纪40年代时，人们发现自己的大脑不够用了，不能在规定的时间内计算出需要得出的数据，记不下需要记住的信息了。于是智力工具作为人类智力水平的扩展产生了。最具代表性的智力工具就是计算机。智力工具与人的智力水平相结合，使人类具有更敏锐的观察力、更广阔的感知力、更精细的分辨力、更高效更明智的决策力、更强大的记忆力、更强的控制力、更快捷的计算水平以及更好的学习与认知水平。智力工具的制造一方面依赖信息资源，另一方面依赖于信息加工与转换的信息科学技术。当然也离不开物质和能量资源，以及能量科学技术和材料科学技术。

综上所述，能够看出，信息技术的本质特点是对人类智力水平的扩展，也就是扩展人的信息器官功能的一类技术。

二、信息技术的内涵

纵观科学技术的发展，我们发现，信息科学技术扩展的是人类的智力水平，开发的是信息资源。那么，人类有哪些信息处理器官？信息技术是如何扩展人类这些信息器官的功能？

1、人类的信息器官及功能

第一，感觉器官。包括视觉器官、听觉器官、嗅觉器官、味觉器官、触觉器官和平衡感觉器官等。主要功能是获取信息。通过视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉来感知(即获取)外部世界各种事物运动的状态和方式；平衡感觉器官则能够根据运动主体与客体之间的关系来获取平衡信息。

第二，传导神经网络。它又能够分为导入神经网络和导出神经网络。主要功能是传递信息。通过导入神经网络把感觉器官获得的信息传送给思维器官；通过导出神经网络把思维器官加工出来的信息传送给各种效应器官或内部某些器官。

第三，思维器官。包括记忆系统、联想系统、分析推理和决策系统等。主要功能是加工和再生信息。实际上它担负着存储信息、检索信息、加工信息和再生信息的复杂任务。通过存储、检索、加工信息得到对于外部事物运动规律的理解；通过再生信息来表示主体对于外部事物实行改造的策略和意图。

第四，效应器官。包括操作器官(手)、行走器官(脚)和语言器官(口)等。主要功能是施用信息。通过操作器官和行走器官来执行或者通过语言器官来表达大脑发出的信息，使这些信息产生实际的效果。

2、信息技术的基本内容

与人类信息器官及功能相对应，信息技术的基本内容包括以下几个方面。

第一，感测技术。感觉器官功能的延长。包括传感技术和测量技术及遥感、遥测技术等。它使人们更好地从外部世界获得各种有用信息。日常生活中常见的应用有：食堂的饭卡、公交卡、电子温度计仪、电子称、数码照相机、自动门、高速公路的ETC、楼道感应灯、VCD 遥控器、手机蓝牙等。

第二，通信技术。传导神经网络功能的延长。它的作用是传递、交换和分配信息，消除或克服空间和时间上的限制，使人们更有效地利用信息资源。应用如电话、手机、网络、卫星等。第三，计算机与智能技术。思维器官功能的延长。计算机技术(包括硬件和软件技术)和人工智能技术，使人们更好地加工、存储、再生信息。应用如计算机、机器人等。

第四，控制技术。效应器官功能的延长。控制技术的作用是根据输入的指令(决策信息)对外部事物的运动状态实施干预，即信息施效。常见的应用如有自动洗衣机、电脑洗车、自动控制车床等。