本書內(nèi)容豐富多彩,貫穿古今。古有各代計算機發(fā)展歷程、程序和搜索引擎的改革和突破,今有數(shù)字化設計和數(shù)碼技術的發(fā)展,放眼未來,更有人工智能和量子計算的尖端科技。本書主要目的在于讓學生多了解和學習先進的科技信息趨勢,多閱讀信息技術歷史性的時間和風云人物,培養(yǎng)學生對真知的執(zhí)著追求、對事物的勇敢探索和對學習科學的創(chuàng)新精神。
適讀人群 :對信息技術有興趣的讀者 課本上學不到的信息技術高中版,主講信息技術發(fā)展史上的風云人物和傳奇故事,更有信息技術發(fā)展前沿科技。期望激發(fā)同學們對信息技術的好奇心和興趣,培養(yǎng)他們對真知執(zhí)著追求、對新興事物敢于探索的創(chuàng)新精神。
在課堂所學信息技術知識的基礎上,本書力求結(jié)合生活、結(jié)合探索,拓展學生們的視野和思路,讓他們覺得信息技術是我們生活中必不可少的,信息技術是有用的。
在技術應用中發(fā)展我們的創(chuàng)新能力
信息技術現(xiàn)在已經(jīng)進入到我們生活與學習的方方面面。通過手機、平板電腦等終端,我們可以隨時開展遠程學習;利用互聯(lián)網(wǎng),我們能夠與朋友進行實時交流。大家已經(jīng)真真切切地生活在數(shù)字化環(huán)境中。
信息技術的每一次創(chuàng)新都推動了人類歷史發(fā)展的進程。電子計算機的成功研制革新了傳統(tǒng)的計算工具,提高了科學計算的速度和精度;微處理器的發(fā)明開創(chuàng)了集成電路的新紀元,促進了微型計算機與各個領域的融合;因特網(wǎng)的出現(xiàn)改變了人們的交流方式,加速了世界全球化的進程……德國哲學家卡希爾曾經(jīng)把創(chuàng)新作為“人類與自然界天然分割線”的標記。如今,創(chuàng)新已成為數(shù)字化時代的主旋律。
“信息技術拓展閱讀叢書”沿著“創(chuàng)新”這條主線,介紹信息技術發(fā)展歷程中的傳奇故事,分析信息技術工具創(chuàng)新的歷史背景,展現(xiàn)信息技術發(fā)展的前沿趨勢。同時,也能夠激發(fā)同學們對信息技術的好奇心和興趣,培養(yǎng)對真知執(zhí)著追求,對新興事物敢于探索和對克服困難百折不撓的創(chuàng)新精神。
每一次信息技術的突破,科學家們都為之付出辛勤努力,其中有突發(fā)的個人靈感,有一次次的技術實驗,有縝密的學術思考,也有集體合作的智慧結(jié)晶。叢書選取了“人工智能之父”圖靈、“當代畢昇”王選和“蘋果公司”創(chuàng)始人喬布斯等信息技術發(fā)展史上風云人物的傳奇故事,分享他們科學創(chuàng)新的精神。
每一次信息技術的變革,都有著其時代發(fā)展的特征,其中凸顯了人類生存挑戰(zhàn)、社會變革需要、世界經(jīng)濟競爭和軍事武裝抗衡。叢書選取了“數(shù)字化存儲”、“量子計算”、“計算機發(fā)展歷程”、“摩爾定律”和“數(shù)字化信息共享與安全”等反映信息技術發(fā)展的時代性特色內(nèi)容,幫助同學們感受“需求”是信息技術發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動力。
每一次信息技術的普及,都推動者社會的巨大進步,引發(fā)了生產(chǎn)方式的變革、商業(yè)模式的轉(zhuǎn)換;加強了國家戰(zhàn)略競爭力,極大地豐富了社會的財富。叢書選取“芯片人”、“走進無人機”、“導航與精確制導”和“越來越‘聰明’的搜索引擎”等對人們生活有著廣泛影響的新技術,讓同學們真切體驗到信息技術推動社會進步的巨大力量。
近年來,信息技術在學校教育中越來越受重視。在學校教育改革中,信息技術也越來越強調(diào)發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng),注重信息技術工具性和人文性的融合,突出學科的科學性與實踐性特征,關注技術方法,關心信息技術的前沿進展。針對學校信息技術課程拓展學習的需要,“信息技術拓展閱讀叢書”遵循“學技術、用技術和開展技術創(chuàng)新”的理念,勵正實現(xiàn)“學技術”與“用技術”的融合。
該叢書把信息技術知識的學習融入到項目活動之中,豐富信息技術的學習方式。在結(jié)構(gòu)設計上,每篇文章都精心組織了“閱讀導語”,激發(fā)學生的學習興趣,在文中針對知識要點安排有“知識窗”等欄目,幫助學生延伸學習;在文章的最后依據(jù)知識技能特征設計有“挑戰(zhàn)無極限”活動,鼓勵學生利用學到的只是與技能進行探究活動。
“學”信息技術是一個嚴謹?shù)倪^程,它可以讓你思考技術的特征,在沉思中同樣能領會到信息技術的魅力;“用”信息技術是一件高興的事,它可以放飛你的想象力,在用的過程中時不時得到一個意外驚喜!靶畔⒓夹g拓展閱讀叢書”就是希望把“學技術”和“用技術”結(jié)合起來,把“動腦思考”和“動手操作”結(jié)合起來,把“信息技術的過去、現(xiàn)在和未來”貫穿起來,成為大家體驗和思考信息技術的支點,助力大家的數(shù)字化人生。
李鋒 2016年1月于華東師范大學
1. 計算機鼻祖?zhèn)儭?
2.數(shù)字化存儲…………16
3.計算機的靈魂:程序…………26
4.越來越“聰明”的搜索引擎…………36
5.網(wǎng)絡思維與數(shù)字化生活…………46
6.衛(wèi)星導航與精確制導…………56
7.數(shù)碼技術與影像發(fā)展…………66
8.信息“鎖”:密碼技術…………76
9.人工神經(jīng)網(wǎng)絡與計算機…………86
10.量子計算…………96
11.人工智能…………106
12.數(shù)字化設計…………116
人類歷史發(fā)展歷程一直跟水有著不解之緣。水孕育了生命,燦爛的古代文明伴隨著兩河流域、黃河流域而生。當然,導航也不例外。
隨著歷史不斷發(fā)展,人類的活動范圍逐步從黃河流域、兩河流域、波斯灣等地區(qū)向更廣闊的區(qū)域發(fā)展。航行成為最主要的出行方式,而導航則成為早起探險者的引路魔杖。
早起航海家在大海中沿航線航行時,需要不斷確定船舶所處的位置,即船所處的經(jīng)緯度。航海家使用一種儀器,它能通過對地平線和中午的太陽之間夾角的測量,或通過對地平線和某顆固定星之間夾角的測量來確定經(jīng)緯度。最初,水手用星盤來測量太陽高度,但由于船的夾板上下起伏,這種儀器極難操作,不容易測算準確。后來人民用直角儀取代了星盤。六分儀、兩腳規(guī)、量角器、平行尺等都是早期的航海儀器。
今天,導航系統(tǒng)的發(fā)展越來越成熟,慣性導航、衛(wèi)星導航、無線電導航等技術不斷的發(fā)展成熟。人們對運動載體的跟蹤精度和導航精度的要求也越來越高。
不過天文導航精度有限,而且過分依賴于天氣。慣性導航的誤差隨著時間的積累偏差會越來越大。就連在20世紀廣泛應用的無線電導航也存在覆蓋區(qū)域較小、精度不夠高等諸多問題。所以以GPS、中國北斗衛(wèi)星等為代表全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),以全球全天候工作、精度高、連續(xù)定位能力強等諸多優(yōu)點,成為如今人們廣泛應用的導航工具,也被稱為上帝的引路魔杖。
……