信息技术（ IT）回顾、发展与启示

信息技术（IT）回顾、发展与启示 石教英浙江大学信息学院计算机系计算机辅助设计与图形学国家重点实验室二零零一年四月

目录一、信息技术发展回顾 1．通信技术发展回顾 2．计算机技术发展回顾二、信息技术发展趋势 1．信息技术按指数规律发展 2．微电子技术发展趋势 3．宽带IP技术将成为通信技术的主流 4．计算机技术发展趋势三、启示与对策 1．50年信息技术发展给我们的启示 2．发展我国信息产业的几点看法

一、信息技术发展回顾

1．通信技术发展回顾 • 电话网络：—1976年Bell发明电话 • 有线电视网络：—20世纪50年代出现，40 年代发明TV • 计算机网络：—1945年第一台计算机问世 1960年代ALOHA网问世

* 电话网络关键性创新技术： • 电路交换技术 • 数字化 • 光纤链路 • 综合服务（ISDN）

* 计算机网络关键性创新技术： • 数据包交换技术 • 层次结构—OSI 7层协议标准 • Internet—TCP/IP；WWW • BISDN—基于ATM

* 有线电视网络关键性创新技术： • 数字化与视频压缩 • 光纤到路边 • 双向交互式电视 • 综合服务

* 三种网络的发展趋向 • 技术上继续发展各自技术 • 业务上跨行业渗透 • 逐渐走向三网合一

2．计算机技术发展回顾 • 特点：仍处于蓬勃发展阶段 —Moore定律强烈的市场驱动 —Know What比 know how 更重要 • 说明：计算机技术尚未成熟，机会很多，任何时候进入都不晚，关键是“点子”正确。

计算机硬件关键性创新技术 • 冯诺曼体系结构； ——采用二进制，Stored Program • RISC • 并行与分布处理

计算机软件关键性创新技术 • HLL与Compiler • OS • 软件工程方法 • DBMS

计算机人机界面关键性创新技术 • WIMP • 多通道界面技术 • 虚拟现实技术

计算机应用深入到人类社会的所有领域： 政治、经济、科学、技术、军事、文化等形成了众多三级学科方向： • 信息处理 • 图象处理 • 计算机视觉 • 图形学 • 人工智能 • 计算机辅助技术：CAD、CAM、CAI、CAX • 计算机仿真 • 科学计算可视化 • 虚拟现实 • 多媒体计算 • …………

二、信息技术发展趋势

1．信息技术按指数规律发展 * Moore定律: 半导体芯片中的晶体管数目大约每18个月翻一番 ——1965年Gordon Moore提出 * Moore定律在未来10-15年还适用 * 芯片性能每18个月翻一番，即每5年提高10倍 * 广域网带宽一年增长4倍（3年64倍） * 图形能力三年增加100倍 * 存储能力二年增加7倍

* 指数增长意味着近18个月的进展等于以前全部进展，说明与历史关系不大，也就是说： • 对产业界：任何时候进入信息技术产业都不晚 • 对学术界：任何时间进入信息科学与技术研究领域都不晚关键在于有一个好点子

2．微电子技术发展趋势 • 从5μm ——0.18μm 已经历9代，每代3年 • 2002年 0.13μm 工艺实用化 2006年 0.1μm 20012年 0.05μm • 片上系统（SOC）成为可能 ——成功范例是小卫星 2000年1月26日美国成功发射五颗小卫星（一母性）重量226克，体积10×4.9×2.5am 每对小卫星用30米长金属细线相连（作出线）SOC是小卫星的关键技术

3．宽带IP技术将成为通信技术主流 • 面向连接→无连接时分复用→统计复用电路交换→包交换 • 密集波分复用成为宽带IP的主流技术（一根光纤2.5Tbps，5000万人通信） • 朗讯（Lucent）已推出6.4Tbps路由交换器 • 美国99年骨干网速率已达21Tbps 2001年骨干网速率可达99Tbps

4．计算机技术发展趋势 （1）高性能计算机与网格（Grid）计算（2）嵌入式系统与信息家电（3）软件技术发展趋势（4）计算机应用技术的发展趋势

（1）高性能计算机与网格（Grid）计算 • 可扩展并行计算机已成为主流 • 我国曙光3000超级服务器问世（每秒4000亿次） • 国家高端计算环境（Grid）的建设 • 资源共享、统一管理，用户通过网格门户 (portal)透明地使用整个网络资源，不用在网站上搜索 • 网格操作系统提供目录与缓存，大大提高查询的浏览速度，减少网络流量 • 将零散的原始数据组成为一体化的信息和知识

（2）嵌入式系统与信息家电 • 嵌入式系统核心技术：高端微处理器+嵌入式操作系统 • 嵌入式系统不再作为独立的计算机使用，而是作为元件嵌入在具体的应用装置中，类似于现代工业中的马达 • 1998年起32位高端的Processors 在嵌入式系统的用量开始超过在各类计算机中的用量 • 信息电器（家电）——典型VOD，STB • 各类控制装置 • 个人数字助理 • 智能手机 • 阅读器 • 可佩戴式电脑 • 壁挂式显示器

（3）软件技术发展趋势 • 基于Web、一体化、柔性化信息系统 • 智能化信息处理 • 追求易用性与傻瓜化 • 让计算机能听、能看、能读、能学习 • 信息内容的搜索、提炼、加工处理 • 软件产业的关键技术：Web技术、对象技术、群体技术、语言信息处理、知识挖掘，用户建模技术等

（4）计算机应用技术的发展趋势 • 计算机应用模式的改变 • 各行各业、各单位和个人的应用向基于网络的平台转移 • 远程教育、医疗、合作研究、协同设计…… • 电子商务、网上购物、网上游戏……

（4）计算机应用技术的发展趋势 • 信息获取方式的改变 • WWW是无限的信息世界 • WWW +数字X（X=图书馆、地球、社区、政府……）是获取信息的主要方式 • 特点：a. 大地域的信息交换与共享 b. 更快、更有效 c. 带高性能显示器的计算机将取代纸张成为获取信息的媒体

（4）计算机应用技术的发展趋势 • 计算模式改变 • 计算将成为网络提供的一种服务，即个人机（PC机）将作为一个终端，使用浏览器将任务交服务器完成 • 服务器的作用越来越重要 • 软件动态下载成为主要使用模式 • 移动计算，无线接入 • 特点：a. 随地计算(Pervasive Computing)）模式 b. 分布、并行、协同、可视化

三、启示与对象

1．50年信息技术发展给我们的启示 • 数字化技术是信息技术的核心 • 电话由模拟电子技术向数字通信发展 • 电视亦将全面向数字电视过渡 • 印刷技术向数字印刷技术过渡，可能有朝一日纸张将消亡 • 小鱼吃大鱼是信息产业发展规律之一

开放系统昌盛，封闭系统衰亡 注意：可移植性、互用性、标准化 • 信息技术产业化周期越来越短，技术创新难而知识贬值快卖计算机如同卖水果、卖海鲜

信息产业竞争不怕迟到，成功属于在 技术转折中看准方向的人 • 尖子人物才有特殊作用 • 应用与服务上的创新是发展信息技术的不竭的原动力

诺基亚公司的启示 • 起步类似于“乡镇企业” • 80年代是传统产业、造纸、胶皮棉靴 • 92年砍掉电视机业务，专心发展移动通信，占世界市场1/3 • 1/3职工（1.3万人）做R&D，每年投入R&D经费13.5亿美元 • 每个月推出一种新产品，市场方向把握正确

2．发展我国信息产业的几点看法 （1）制订信息领域重点发展方向 * 集成电路芯片（IC）设计与生产 * 软件开发与应用（国家信息化建设） * 宽带IP网与无线通信 * 高性能计算机与网格（Grid）环境建设 * 信息家电

（2）抓应用，促发展 • 我国计算机应用十分落后，现有资源利用率不高 • 大力开展信息资源建设，充实和发展我国各类信息网站建设 • 进一步发展CAD，CAE，CAM，CIMS等计算机辅助技术 • 抓住机遇，大力发展电子商务 • 大力发展远程网上教育事业，提高全面素质

谢谢！

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