本書內(nèi)容豐富多彩,貫穿古今。古有各代計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)和數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展,放眼未來,更有人工智能和量子計(jì)算的尖端科技。本書主要目的在于讓學(xué)生多了解和學(xué)習(xí)先進(jìn)的科技信息趨勢(shì),多閱讀信息技術(shù)歷史性的時(shí)間和風(fēng)云人物,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)真知的執(zhí)著追求、對(duì)事物的勇敢探索和對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的創(chuàng)新精神。
適讀人群 :對(duì)信息技術(shù)有興趣的讀者 課本上學(xué)不到的信息技術(shù)高中版,主講信息技術(shù)發(fā)展史上的風(fēng)云人物和傳奇故事,更有信息技術(shù)發(fā)展前沿科技。期望激發(fā)同學(xué)們對(duì)信息技術(shù)的好奇心和興趣,培養(yǎng)他們對(duì)真知執(zhí)著追求、對(duì)新興事物敢于探索的創(chuàng)新精神。
在課堂所學(xué)信息技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上,本書力求結(jié)合生活、結(jié)合探索,拓展學(xué)生們的視野和思路,讓他們覺得信息技術(shù)是我們生活中必不可少的,信息技術(shù)是有用的。
在技術(shù)應(yīng)用中發(fā)展我們的創(chuàng)新能力
信息技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到我們生活與學(xué)習(xí)的方方面面。通過手機(jī)、平板電腦等終端,我們可以隨時(shí)開展遠(yuǎn)程學(xué)習(xí);利用互聯(lián)網(wǎng),我們能夠與朋友進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shù)的每一次創(chuàng)新都推動(dòng)了人類歷史發(fā)展的進(jìn)程。電子計(jì)算機(jī)的成功研制革新了傳統(tǒng)的計(jì)算工具,提高了科學(xué)計(jì)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(jì)元,促進(jìn)了微型計(jì)算機(jī)與各個(gè)領(lǐng)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(jìn)程……德國哲學(xué)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(biāo)記。如今,創(chuàng)新已成為數(shù)字化時(shí)代的主旋律。
“信息技術(shù)拓展閱讀叢書”沿著“創(chuàng)新”這條主線,介紹信息技術(shù)發(fā)展歷程中的傳奇故事,分析信息技術(shù)工具創(chuàng)新的歷史背景,展現(xiàn)信息技術(shù)發(fā)展的前沿趨勢(shì)。同時(shí),也能夠激發(fā)同學(xué)們對(duì)信息技術(shù)的好奇心和興趣,培養(yǎng)對(duì)真知執(zhí)著追求,對(duì)新興事物敢于探索和對(duì)克服困難百折不撓的創(chuàng)新精神。
每一次信息技術(shù)的突破,科學(xué)家們都為之付出辛勤努力,其中有突發(fā)的個(gè)人靈感,有一次次的技術(shù)實(shí)驗(yàn),有縝密的學(xué)術(shù)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(dāng)代畢昇”王選和“蘋果公司”創(chuàng)始人喬布斯等信息技術(shù)發(fā)展史上風(fēng)云人物的傳奇故事,分享他們科學(xué)創(chuàng)新的精神。
每一次信息技術(shù)的變革,都有著其時(shí)代發(fā)展的特征,其中凸顯了人類生存挑戰(zhàn)、社會(huì)變革需要、世界經(jīng)濟(jì)競爭和軍事武裝抗衡。叢書選取了“數(shù)字化存儲(chǔ)”、“量子計(jì)算”、“計(jì)算機(jī)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(shù)發(fā)展的時(shí)代性特色內(nèi)容,幫助同學(xué)們感受“需求”是信息技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。
每一次信息技術(shù)的普及,都推動(dòng)者社會(huì)的巨大進(jìn)步,引發(fā)了生產(chǎn)方式的變革、商業(yè)模式的轉(zhuǎn)換;加強(qiáng)了國家戰(zhàn)略競爭力,極大地豐富了社會(huì)的財(cái)富。叢書選取“芯片人”、“走進(jìn)無人機(jī)”、“導(dǎo)航與精確制導(dǎo)”和“越來越‘聰明’的搜索引擎”等對(duì)人們生活有著廣泛影響的新技術(shù),讓同學(xué)們真切體驗(yàn)到信息技術(shù)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的巨大力量。
近年來,信息技術(shù)在學(xué)校教育中越來越受重視。在學(xué)校教育改革中,信息技術(shù)也越來越強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),注重信息技術(shù)工具性和人文性的融合,突出學(xué)科的科學(xué)性與實(shí)踐性特征,關(guān)注技術(shù)方法,關(guān)心信息技術(shù)的前沿進(jìn)展。針對(duì)學(xué)校信息技術(shù)課程拓展學(xué)習(xí)的需要,“信息技術(shù)拓展閱讀叢書”遵循“學(xué)技術(shù)、用技術(shù)和開展技術(shù)創(chuàng)新”的理念,勵(lì)正實(shí)現(xiàn)“學(xué)技術(shù)”與“用技術(shù)”的融合。
該叢書把信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)融入到項(xiàng)目活動(dòng)之中,豐富信息技術(shù)的學(xué)習(xí)方式。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,每篇文章都精心組織了“閱讀導(dǎo)語”,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在文中針對(duì)知識(shí)要點(diǎn)安排有“知識(shí)窗”等欄目,幫助學(xué)生延伸學(xué)習(xí);在文章的最后依據(jù)知識(shí)技能特征設(shè)計(jì)有“挑戰(zhàn)無極限”活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)到的只是與技能進(jìn)行探究活動(dòng)。
“學(xué)”信息技術(shù)是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程,它可以讓你思考技術(shù)的特征,在沉思中同樣能領(lǐng)會(huì)到信息技術(shù)的魅力;“用”信息技術(shù)是一件高興的事,它可以放飛你的想象力,在用的過程中時(shí)不時(shí)得到一個(gè)意外驚喜!靶畔⒓夹g(shù)拓展閱讀叢書”就是希望把“學(xué)技術(shù)”和“用技術(shù)”結(jié)合起來,把“動(dòng)腦思考”和“動(dòng)手操作”結(jié)合起來,把“信息技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來”貫穿起來,成為大家體驗(yàn)和思考信息技術(shù)的支點(diǎn),助力大家的數(shù)字化人生。
李鋒 2016年1月于華東師范大學(xué)
1. 計(jì)算機(jī)鼻祖?zhèn)儭?
2.數(shù)字化存儲(chǔ)…………16
3.計(jì)算機(jī)的靈魂:程序…………26
4.越來越“聰明”的搜索引擎…………36
5.網(wǎng)絡(luò)思維與數(shù)字化生活…………46
6.衛(wèi)星導(dǎo)航與精確制導(dǎo)…………56
7.數(shù)碼技術(shù)與影像發(fā)展…………66
8.信息“鎖”:密碼技術(shù)…………76
9.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)…………86
10.量子計(jì)算…………96
11.人工智能…………106
12.數(shù)字化設(shè)計(jì)…………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(dāng)然,導(dǎo)航也不例外。
隨著歷史不斷發(fā)展,人類的活動(dòng)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(dǎo)航則成為早起探險(xiǎn)者的引路魔杖。
早起航海家在大海中沿航線航行時(shí),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(duì)地平線和中午的太陽之間夾角的測(cè)量,或通過對(duì)地平線和某顆固定星之間夾角的測(cè)量來確定經(jīng)緯度。最初,水手用星盤來測(cè)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(cè)算準(zhǔn)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(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展越來越成熟,慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航等技術(shù)不斷的發(fā)展成熟。人們對(duì)運(yùn)動(dòng)載體的跟蹤精度和導(dǎo)航精度的要求也越來越高。
不過天文導(dǎo)航精度有限,而且過分依賴于天氣。慣性導(dǎo)航的誤差隨著時(shí)間的積累偏差會(huì)越來越大。就連在20世紀(jì)廣泛應(yīng)用的無線電導(dǎo)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(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),成為如今人們廣泛應(yīng)用的導(dǎo)航工具,也被稱為上帝的引路魔杖。
……