信息工程专业导论

文/波塞冬的鱼

我对信息工程的认识与今后的打算

1>开篇:

如果要说信息工程,一般会说那是搞软件、搞IT的。学完这几节课后,我才发现,原来它可以扩展出这么多部分,只要对其中几门进行精学,也就可以对以后的工作起到至关重要的作用。

有书中曾经说到当代信息工程可以解释为信息技术,这是一门研究信息的技术。只有去学好其中的知识才可以把握好这种科学对于社会的影响,这样才可以对以后的工作有更加详细的规划。

我是一名刚刚接触信息工程的学生,对于信息工程了解不是很深刻,所以要引入专业人士的论述,从中来求索“信息工程”是什么?它的实际意义何在?“如果研究这个专业,我仍需了解哪些知识?”

2.>学习信息工程的重要性:

“为什么要给数学系学生开设这么一门跨学科的工程概念课程呢?这主要基于以下考虑:第一,信息技术是时代的主题。当今时代是以知识和信息为基础的信息时代。在这个时代里,信息技术不仅仅是社会进步和生产力发展的主要推动力,而且已成为主导全球经济发展格局,引导社会发展的核心要素。自然地,数学教育、数学研究和数学人才培养应该顺应这种社会与经济发展的格局。第二,当代科学技术的发展呼唤全面的科学数字化,”而高新科技的出现又已经把社会推进到了“数学技术化”或“数学工程技术”的新时代。信息技术本质是数学技术。数学不仅能够提供信息技术中信息表示与量度的方法和语言,而且能够提供信息获取、变换、传输、处理与控制等技术的基础理论与实际算法。我们应该向数学系的同学透彻地阐明这一点,而使他们可以对数学本质、数学价值与数学的作用有个更深理解与体会。第三,也是最重要的,我们希望通过信息技术这一“数学技术化”,最为典型与成功的领域的介绍,引导学生更为关注数学与其他学科的交叉,关注现实世界,特别是当代高新科技对于数学研究与发展的推动作用,从而培养学生理论联系实际,从现实中抽象和发展数学理论,适用数学理论解决国民经济建设特别是高新科技核心基础问题的意识、自觉性和能力。(节选自《信息工程概论》徐宗本、柳重椹主编,有删节)

从这一段话中,我所学的专业需要有比较出色的数学能力、以及将理论转化成实际运用的能力。通过对于高等基础数学来构造出一门独具匠心的学科。因此,在这个社会正走向高科技、高技术化的大背景下,我们是有积极进取的态度来对其中奥妙进行探索,丰富自己的挖掘能力,也加深自己对于知识的研究。这是作为一名21世纪的大学生对于学术研究的标准。

3>对信息工程的认识

1.何为信息?

信息一词来源于我国,据《辞海》记载,我国南唐诗人李友云:“梦断美人沉信息,会穿长路依楼台”,可见信息泛指音讯和消息,在近代,信息一词有被英语中的“information”的译名,“information”在英语中,来自词根“inform(通知)”,乃指被告知的事实或知识,“information”在牛津英文字典中,给出的解释是“某个被通知或被告知的内容、情报、消息。”

信息科学的历史,是人类认识和利用信息的历史。人类真正地认识问题并开始触及到信息的本质,则在20世纪40年代后期的事情,其中,理论上最主要的标志是香农的论文《通信的数学理论》和维纳的专注《控制论—动物和机器中的通信与控制问题》,正如此,关于人类认识和利用信息的历史可以粗略地以1948年为界来划分,在此之前,人类不自觉地认识和高水平地利用信息的阶段。

步入近代,现代信息技术和信息科学的主要奠基人数学家香农和维纳以及冯诺依曼分别在信息、控制和计算机领域工作;他们在不断地工作,终于在战后不久开花结果,做出了第一台现代计算机。信息论和控制论与1946年和1948年公诸于世。此时,香农指出“通信的基本问题是在消息的接收端精确地或近似地复现发出段所挑选的消息。从而导出“系统必须设计得对每种选择都能工作,而不是适合工作于某种选择—因为,各种消息的选择是随机的,设计者事先无法知道什么时候才会选择什么信息发送。”香农完成了认识上两点重要突破:第一,他认识到通信工程与信息化义的无关。第二,通信系统所处理信息本质上是随机的,因此必须采用非觉定论的统计方法来处理问题,他就找到“形式化”和“概论化”这样的工具,并按照“信息是用来消除不定性的东西”这样一个基本观点,并且证明了这样的一个结论:对于具有I=H-O=-∑Pi㏒Pi,而后来,香农因为某种原因,他告诫人们“信息论(狭义的)的基本结果,都是针对于某些非常特殊的问题的”,信息论的核心本质是一个数学分支,是一个严密的演算系统。以至后来,阿什比曾在组合型实验中引入了变异度的概念,布里渊论证了信息就是负熵,并且由此成功地驱赶了向热力学第二定律挑战麦克斯韦。

维纳作为实验控制论系统的手段中,从帕子卡、图灵和冯诺依曼那里接受继承了数理逻辑,制动机和电子计算机这笔受益无穷的财富,可见计算机不是作为一种普通工程演算手段进入控制论的,它是以“推动思维过程的机械化”

这样一种不寻常的身份在控制论学科中扮演角色的。尽管,许多古典的传统学科的专家向这门新科学报以怀疑的目光,控制论却迅速地取得了令他们瞠目结舌的进展。正如维纳在《控制论》第二部的言语中指出:“现在,这些概念已经成为通信工程师和自动控制设计师中如此熟悉的工具,以致我现在担心的是会被认为已经陈旧和平庸…。”因此,控制论学者当继续走向新的领域”-------来自焦李成《信息科学与信息技术》

因此,我可以得到以下启发:

1)信息科学的发生和发展却不是偶然的,而是生产斗争、社会斗争和科学研究发展到一定深度和广度的必然产物。

2)信息科学的出现,是自然科学方法论和科学观发展到一定阶段的必然产物。

3)信息科学的崛起,标志着自然科学发展史上的一次伟大的革命。

由信息发展的简史,信息不断地得以定义,修改最终变成了一种概念,不妨用一种缜密的概念来定义:①信息是选择的自由度。②信息是集合的变异度。③信息是负熵。④信息是一种场。⑤信息是加工的原材料。⑥信息是与控制论系统相联系的一种功能现象。⑦信息是使概率发布发生变动的东西。⑧信息是事物之间的差异。

4>信息时代的可持续发展

人类文明本质是信息化,信息化是信息数量提高的过程。包括信息的开发利用,实现可持续发展,必须通过信息化,否则难以逾越工业的危机的障碍,反之,没有可持续发展思想的指导,信息化同样无法取得成功。信息化与可持续发展作为社会变革的系统工程,代表了先进的更高层次的进化模式,两者之间客观上是有机统一的整体。

可持续发展信息化的根本目标和首要原则。

信息化是可持续发展的内在要求和重要标志。首先,信息化带动经济的发展;其次,信息化促进了社会的进步;另外,信息化解决了工业社会危机。

因此,我可以从中得出实现科学发展观这一伟大目标,一定要将我国的信息化提高到一定水平这样才可以满足社会的需要,也可以满足时代的需要。如果能将这一思想灌输到每个国人的大脑,才可以使他们了解信息工程这一行业在这个社会上所所存在的价值。

5>信息工程这个专业以后的导向在何处?

前人预言,信息工程这个专业在本世纪30年代饱和,逐步趋于稳定。我看我们的国家并没有那样的速度来发展信息化,因为中国虽然在改革开放时与世界电子信息产业发展相适,但是从我国对于信息上面仍处于专业人才短缺严重的情况。如果仅凭我们这一代的大学生来反超仍是余力不足,因此我们这个专业仍会引导我们这个时代的发展。现在,信息技术正向数字化、综合化、网络化、三网合一等方向发展。首先是三网合一,指传统的电话网、有线电视网和计算机互相渗透、相互融合,实现数字化,使声音、图像、视频影响变成数字技术、接入网技术、软件技术的发展为三网合一在技术上铺平了道路,尽管三网合一已经是大势所趋,但是真的实现,仍面临不少困难。

其次为数字化,数字化的普及和信息技术的发展将使计算机和互联网可以对各类业务活动和信息进行高速的传输、查询、存储、检查计算和处理。从而逐步将入的手脑从日常生活中解放出来。

综合化,未来的信息技术是多融合的交叉学科技术,信息技术所提供的服务也趋于综合化,这一趋势从移动电话所提供的服务可见一斑;现在的移动电话除具有最基本的通信功能上,还可以完成上网、接受信息、查询信息等功能,再如,近几年来发展的智能技术和信息技术结合而产生的新技术。

网络化,信息技术的网络化日益明显,网络技术是信息技术的重要分支。

回顾过去的20世纪,信息技术的迅猛发展,促进了世界信息化的进程,推动了信息产业的持续发展,并且创造了众多新是产品,就业机会和新的财富,改变了人们的工作、生活、消费以及思维方式。展望21世纪,信息社会给信息技术的应用提供了无限的创造和发展空间,随着信息技术进一步的发展,人类将拥有一个更加美好的明天!

6>对于未来的打算

听了老师的讲课,我才明白在这些纷繁的信息背后,仍有几种比较突出的产业,我希望自己可以对雷达进行研究。因为雷达是一个国家实力强弱的重要标准,好的雷达代表一个国家尖端技术的发展,也可以向他国展现实力。现在我要好好学习数学和英语,为以后的专业课打下坚实的基础。

7>感谢

通过这几节课,我了解了这个专业的大方向,十分感谢您对我的教导,希望有朝一日可以在相关领域再聚首!

一句话, 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

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