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第4章 D

DNA电脑

目前,世界各国的数学家、生物学家、化学家以及计算机专家正在合作研制未来的液体DNA电脑。这种DNA电脑的工作原理是以瞬间发生的化学反应为基础,通过和酶的相互作用,将反应过程进行分子编码,对问题以新的DNA编码形式加以解答。

DNA电脑至少有三大优点,首先是体积小,但存储的信息量却超过现代世界上所有的电脑。它用于存储信息的空间仅为普通计算机的几兆分之一。其信息可存储在数以兆计的DNA链中。其次,这种电脑运算速度极快。一台DNA电脑只需几天时间,就可以完成迄今为止所有计算机曾经进行过的运算。第三是最大限量的减少能耗,DNA电脑的能耗,仅为普通电脑的十亿分之一。DNA电脑把二进制数翻译成遗传密码的片段,每个片段就是著名的双螺旋的一个链。科学家们希望能把一切可能模式的DNA分解出来,并把它放在试管里。然后,他们将制造互补数字链。互补数字链不会解决某一个方程式,但是将会从一个解决方案中把那些互补数字链提取出来。

1995年,科学家首次报道用“编程”DNA链解数学难题取得突破。DNA电脑的功能之所以强大,就在于每个链本身就是一个微型处理器。科学家能够把10亿亿个链安排在1000克的水里,而每个链各干各的事情。它们各自进行计算。这意味着,DNA计算机能同时“试用”巨大数量的可能的解决方案。与此形成对照的是,电子计算机对每个解决方案必须自始至终进行计算,直到试用下一个方案为止。所以,普通电脑和DNA电脑是截然不同的。普通电脑一小时能进行许多次运算,但是一次只能进行一次运算,而DNA电脑进行一次运算需要大约一小时,但是一次能进行10亿亿次运算。

DVD

日本东芝公司研制出在个人计算机上再现电视画面的光盘,与激光唱盘同样大小,它取代市场上的磁带录像机,实现电视记录手段从模拟式向数字式的过渡,形成新一代消费电子产品。

这种计算机电视光盘被定名为DVD—ROM,比计算机数据光盘CD—ROM存贮量更大。数据光盘虽然也能记录电视画面,但数据压缩程度较小、容量较低,再现的画面远不如电视效果。DVD装置则不仅具有记录电视画面的功能,把图像数据写入到光盘上,而且还能作数据的读出。它与现有的常规计算机数据盘的驱动器相比,驱动器转速可高出8倍。因此DVD—ROM将淘汰CD—ROM,成为计算机数据储存的标准设置。

第一代计算机

第一代计算机从1946年到1954年,它的特征是采用电子管作为元件。从这台计算机占地111平方米,可以想象,第一代计算机的占地面积很惊人,一台计算机要占据一个大房间。

第二代计算机

第二代计算机从1955年到1964年,它的特征是用晶体管代替了电子管,缩小了计算机的体积,从而对计算机的普及和应用产生了深刻的影响。

第三代计算机

第三代计算机从1965年到1974年,它的特征是用集成电路代替了分立晶体管,从而使电子器件的集成度提高了。一般用的集成电路是小规模集成电路和中规模集成电路,在每平方毫米的面积上可以分布几十个晶体管。在这期间,除了推出大型计算机系列外,小型计算机也大量出现。由于小型机成本低,性能好,适用范围广,在计算机推广普及方面起了巨大的作用。

第四代计算机

第四代计算机从1975年至今,它的特征是以大规模集成电路为计算机的主要功能部件。它的密度可达每平方毫米上分布几百个到几千个电子元件,可以想象,在黄豆大小的芯片上竟能分布数以千计的电子元件。19世纪70年代末,首先在美国兴起了数据宽度为32位的超级小型机,只经过六七年的时间,就有十几家公司竞相研制,近20个机种投入市场。目前这种机型已成为国际计算机市场上最活跃、最有生命力的一种机型。超级小型机之所以受到普遍的欢迎,是因为它既保持了小型机的特点,又兼有大型通用机的优点,从而在速度、容量、功能等方面都可与大型机进行较量。

第一条光纤通信

1976年,美国贝尔研究所在亚特兰大建成第一条光纤通信实验系统,采用了西方电气公司制造的含有144根光纤的光缆。1980年,由多模光纤制成的商用光缆开始在市内局间中继线和少数长途线路上采用。单模光纤制成的商用光缆于1983年开始在长途线路上采用。1988年,连接美国与英法之间的第一条横跨大西洋海底光缆铺设成功,不久又建成了第一条横跨太平洋的海底光缆。中国于1978年自行研制出通信光缆,采用的是多模光纤,缆心结构为层绞式。曾先后在上海、北京、武汉等地开展了现场试验。后不久便在市内电话网内作为局间中继线试用,1984年以后,逐渐用于长途线路,并开始采用单模光纤。

第一台电子计算机

1946年诞生的第一台电子计算机使用电子管并以串行方式工作,其CPU(中央处理器)的时钟周期(处理一个信号的时间)约为1微秒(一百万分之一秒),其浮点运算(F1ops)能力每秒只有几百次。经过30年的努力,人们采用超大规模集成电路和并行技术使计算机的速度大幅度提高。以1995年的CrayM1向量计算机为例,其CPU的时钟周期约为12.5毫微秒(1毫微秒为1秒的十亿分之一),性能总共改进了100万倍,其中仅有100倍是硬件工艺(CPU)的改进,其余都归功于计算机体系结构的改进,主要是并行技术的引入。20世纪90年代,CPU的时钟周期减少到2毫微秒左右,只提高了5倍,而超级并行计算机的运算速度已超过每秒100亿次。尤其是引进MPP(大规模并行处理)技术并利用高速网络通信后,计算机的整体性能已可达到每秒一万亿次。例如,最近Fujitsu公布的Vpp500系列分布式向量一并行超级计算机的速度为355GFlops,NEC公司的SXM4系列将近lTFlops。这样的速度真是令人太兴奋了。假设一次浮点运算只走1毫米那么一点点的路程,一台500GFlops的计算机能跑的路程仍会使你大吃一惊的——它每秒钟绕地球12圈半。

大气激光通信

大气激光通信可传输语言、文字、数据、图像等信息。它具有通信容量大、不受电磁干扰、保密性强、设备轻便、机动性好等优点,但使用时光学收发天线相互对准困难,通信距离限于视距(数千米至数十千米范围),易受气候影响,在恶劣气候条件下甚至会造成通信中断。

大气激光通信系统

大气激光通信系统主要由大气信道、光发送机、光接收机、光学天线(透镜或反射镜)、电发送机、电接收机、终端设备、电源等组成,有的还备有遥控、遥测等辅助设备。信息经电发送机变换成相应的电信号,用调制器调制到由激光器产生的光载波上,再通过光学发射天线将已调制的光信号发射到大气空间。光信号经大气信道传输,到达接收端,光学接收天线对接收到的光信号进行聚焦,再送到光检测器,经放大恢复成原来的电信号,送到电接收机解调成原信息。必要时,可在线路中使用中继器,以延长通信距离。

在外层空间如果运用激光进行通信,可以不受大气的影响。目前卫星通信的载波是微波,数据传输率很难达到每秒50兆比以上,主要原因是通信卫星无法容纳体积很大的天线,而未来的卫星通信数据率却要求工作在每秒数百、数千兆比,因此,只能由激光通信来实现。在通信卫星之间采用激光通信的方法会取得意想不到的优势。在理想情况下,激光载体话路带如为4千赫,可容纳100亿条话路;彩色电视带宽如为10兆赫,可同时传送1000万套节目而互不干扰。

激光的频率单纯,能量高度集中,波束非常细密,波长在微波到红外之间,如果利用激光所特有的高强度、高单色性、高相干性和高方向性等诸多特性,进行星间链路通信,就可以获得容量更大、波束更窄、增益更高、速度更快、抗干扰性更强和保密性更好等一系列优点,从而使激光成为发展空间通信卫星中最理想的载体。

电脑

电脑就是电子计算机,英文为COMPUTER,是计算者之意,日文则称为“人工头脑”或“人工智脑”等。除此之外,还有“电子信息处理网”或“电子式数据处理系统”(ELECTRONIC DATA PROCESSINGSYSTEM简称EDPS)等称法。由于电子计算机的组成结构和工作过程与人脑有着许多相似之处,如电脑中用于处理分析问题的核心部件——CPU,具有如同人脑处理分析问题的功能,因此“电脑”一词得到了普遍的承认,因为这个名称能更好地反映这一智能工具的本质特性。

电脑病毒

电脑病毒是一种计算机干扰程序,借用生物学领域的术语来表示。这种干扰程序一旦进入计算机,在一定条件下就会反复地自我复制和扩散,破坏计算机系统内存贮的数据,危及计算机系统正常工作。计算机病毒一般隐藏在游戏软件、实用程序软件包和电子邮件系统发出的告示板信息中,用户如果使用、复制携带病毒的软盘,或者通过计算机网络接收隐藏有病毒的信息时,病毒就会感染用户的电脑。由于计算机病毒是人为编制的一种特殊程序,能够搅乱、改变或摧毁电脑中的软件,所以它的危害性很大。1989年9月,“耶路撒冷”病毒使荷兰10万台电脑失灵;1989年10月,瑞士邮电系统部分电脑由于病毒侵入而瘫痪;1990年初,美国得克萨斯州一家公司由于电脑病毒,使该公司17万名职工推迟一个月才领到工资。

1988年11月2日,美国康奈尔大学的学生莫里斯将自己设计的电脑病毒侵入美军电脑系统,使6000多台电脑瘫痪24小时,损失1亿多美元。1992年3月6日是“米开朗琪罗”病毒日,这一病毒使全球1万台电脑受袭击。据统计,北美的电脑病毒种类每4个月就翻一番。

1999年4月26日,一种名为CIH的病毒突然发作,仅北京某家电脑公司的服务部,就接到约7000个用户的求救电话,CIH病毒将电脑硬盘破坏,C盘文件丢失。

电脑致富

信息技术的应用大大提高了社会生产力。而生产力的提高,会推动生活水平的改善。信息技术肯定会带来财富,但是不保证平均分配财富。所以,可能仍然存在生活水平两极分化的现象,甚至分化程度会比今天有过之而无不及。当然,计算机社会中的穷人很可能会比今天的穷人日子好过些。电视、电子邮件以及其他信息媒介将使世人更好地了解生活在贫困线以下人们的不幸遭遇。由于生产力水平高,社会能够通过公益福利计划或者通过私人慈善机构来对穷人进行救济。

信息技术可能既造就富翁,也造成穷人。贫穷和富有的分界,可能与对信息技术的了解和掌握有重大关系。

电通信

电通信,通俗地说,就是利用电波作信息载体,将信号传输到远方。如果携带信息的电波是沿着通信线路(电话被覆线、架空通信明线和各种通信电缆等)传输,这种通信方式称为“有线电通信”;倘若电波是借助于空间传播,这种通信方式称为“无线电通信”。

电脑空间

电脑空间仅仅作为存储数字位或在计算机网络中传输的数字位而存在。该词借用了数学家诺伯特·维纳于1948年提出的“控制论”的内涵。控制论是区别于人类神经系统的电子控制系统的一门学科。

电脑的程序分类

电脑的程序包括两大类,一种是应用程序,也称应用软件;另一种是系统程序,又称系统软件。电脑是按指令和数据进行工作的,指令就构成了应用程序。随着计算机应用的日益广泛,应用软件越来越重要,并且不断向前发展。编制应用软件的工作有:分析要求、建立模型、确定求解问题的算法、设计数据结构、画流程图、编写程序、调程序、试算、分析、修改、正式投入使用等。系统软件是供用户使用的、与电脑硬件直接联系的软件,它主要有两类:一类是负责人与电脑之间交换信息的软件,另一类是负责组织、协调电脑各部分工作的操作系统。软件种类是无数的,而且随着电脑的普及和发展,软件也越来越多,适应于各种领域、各种要求的软件与日俱增,已经成为人类最富于生命力和创造力的一个知识门类。现在,软件的创造已经在世界上作为知识产权而受到保护。

电信网络

随着科学技术的发展,通信方式越来越多。除了一般的电话、电报外,又出现了移动电话、寻呼电话、电视电话、用户电报、图像文件电报、用户传真、数据业务,以及由这些终端设备综合而成的办公自动化系统,将来可能还有新的突破。如果把全世界看成是一个大系统,那么分布在世界各地的城市就是一个个信息处理中心,而支撑这个信息中心的就是各种电信网络。

电子货币

电子货币是指货币的电子替代物,它可以储存、转账,无法伪造。它是作为钱使用的电子代码。电子货币最常见的手段就是银行信用卡。使用电子货币,用户可以像使用金钱一样进行商品交易,做用金钱可以做的几乎一切事情。它还可以让用户借以在商业互联网上进行购物活动,这一点是普通货币无法做到的。使用电子货币的原理是:让银行把用户在交易中使用的款项以数字化的形式在计算机互联网中拨出,或者把钱存入带编码的电子专用卡。

电话交换

在两个(或多个)电话机之间,借助通话电路来实现用户之间通话的接通过程,称为电话交换。实现电话交换的设备,称为电话交换机。

如果只有两部电话,只要一对(两条)电话线就够了。如果有1000部电话,要使其中任两部电话通话,学过排列组合计算的读者一定能很快计算出来,需要499500对电话线路。

为了节省电话线路的投资,电话交换就显得十分必要了。只要每部电话都同电话局相连,用户通过电话交换设备实现通话,就能大大减少电话线路的数量。

在电话问世后的第二年,即1877年,简单的人工电话交换设备——交换机就出现了。当年5月17日,在美国波士顿华盛顿大街的霍姆斯公司里,一台由波士顿警备公司安装的电话交换机开始使用,这是世界上最早的人工电话交换机。使用它的目的,是把公司的客户(4家银行)与一名电工技师的报警系统连接起来,白天接通电话,晚上作为自动报警系统。

有了人工电话交换机,就可以由话务员通过人工方法使电话相互接通。在交换台上,每一对电话线都配备了一个插座,称为塞孔。话务员用两端有插塞的塞绳插入相应的塞孔,就可以接通属于此交换台的任意两个用户的线路,话务员还可以在需要时借助交换台的其他电路说话、听话和发出信号。

电脑模拟演练

在1996年,一种电脑软件虚拟现实程序可以帮助军事和执法人员获得实际经验,荧屏上的虚拟现实将帮助训练未来的战士和警官,使他们能处理多变的危险局势以及操纵越来越复杂的设备。后备役军人并不经常实际地使用他们的军事技术,虚拟现实技术使人们不必到遥远的训练点去学习如何操纵诸如坦克等复杂的设备,后备役军人通过虚拟现实软件可以进行绝大部分训练。除了能节省时间和旅差费外,虚拟现实训练还可以经常方便地进行。像军事人员一样,执法人员必须为处理危险和混乱的局面作好准备。在那样的环境下,要求他们迅速作出正确决定。经验可能是最好的老师,然而在现实生活中,警官也许没有从错误中汲取教训的机会。虚拟现实程序让受训者能“亲身”经历在实际生活中可能遇到的各种情况。

电视图像

电视图像是由一个个像素组成的,将许许多多个像素连续起来就成了一条扫描线,再将许许多多条扫描线连接起来就成了一幅图像。由于“集点成线”、“集线成像”的速度很快,超过了人眼(人眼有视觉暂留效应)的扫描速度,因此,看上去是一幅幅连续的图像。电视中每行、每幅图像的像素是固定的,所以,荧光屏越小,图像越清晰。

那么,符合什么样标准的清晰度电视才称得上是高清晰度电视呢?简单地说,高清晰度电视是指扫描线比普通电视多一倍的电视。目前,普通电视的扫描线是525条或625条,日、欧、美研制的高清晰度电视扫描线分别是1 125条、1250条和1050条。

因为高清晰度电视扫描线多,其图像质量可以与35毫米的电影片首映质量相媲美,被视为是继黑白电视和彩色电视之后的第三代电视。

电视屏幕

普通电视机的电视屏幕“幅型比”(或称图像“宽高比”)通常是4∶3,这不符合人眼水平方向和垂直方向的视觉幅型比例。大量试验表明,正常人的眼睛水平和垂直方向视觉的幅型比大约为16∶9,因此,未来的高清晰度彩色电视机是采用16∶9幅型比的显示屏幕。由数学计算可知,应用16∶9幅型比的电视屏幕后,观众的视觉范围将由现在的10°扩大到30°,加上高清晰度电视通常采用数字式4声道立体声,声音优美动听,音质与激光唱片相差无几,因而大大增加了身临其境的感觉。随着高清晰度电视的普及应用,用户不需离户就可以在“家庭影院”观赏影片。日本是世界上最早应用高清晰度电视的国家,早在1991年,已开始每天播放8小时的高清晰度电视节目;美国在开发高清晰度电视上起步较晚但发展很快,大有后来者居上之势。

到2007年底,美国已拥有600万高清晰度电视家庭用户,而到2008年,美国的高清晰度电视用户将再增加600万户,获得领先地位。

电信网

电信网的功能是疏通电话、电报、传真、数据、图像等各类电信业务。在各种业务中,电话业务是基本业务,也是使用最广泛的业务。电报网是通过在电话电路中加装电报复用设备而形成的,数据网则可用传输数据信号的电话电路或专用电路构成。所以,电话网是电信业务网的主体。业务网具有等级结构。世界各国在业务网中设立不同层次的交换中心,以一定方式相互联接。联接方式主要有,两两相通的网状结构、呈辐射状的星状结构以及这两种形式相结合的复合结构。传统的电话网是典型的等级结构网。中国的电话网分为五级,由一、二、三、四级长途交换中心及五级本地交换中心组成。

电脑绘画

电脑已经成为画家手中的一种新型作画工具,而电脑画也成为一种新的艺术形式,荧光屏就是画布,光笔就是画笔,画家用电子调色板调色,再用光线和阴影使画面出现立体感。画家在电脑上画好后,把程序和数据输入电脑,电脑就会按程序控制画笔自动把图画出来。电脑可以帮助画家创作出令人惊奇、形象逼真的美术作品来,而且电脑的程序不必是精通电脑技术的专家才能使用,不是美术家也可以用电脑创作。纽约的电脑画家大卫·普森没有经过正规美术训练,但他以梵高的名画“星空之夜”为基础,用电脑创作了“第二个夜晚”,美学效果极佳,并有真实感。电脑可以使画家充分发挥出想象力,通过传送机把作品传送到博物馆或画廊展出。

1990年以后,美国已多次举办电脑绘画艺术展,电脑创作美术作品的这种全新的方式已为很多画家所接受。

电脑特技

电脑特技导致了电影制作技术的革命,它所显示出的近乎无所不能的威力,使电影可以展示出人类梦想中的世界。在好莱坞1993年制作的科幻片《侏罗纪公园》里,造型逼真、凶猛残暴的恐龙令观众深感恐惧。这是借电脑技术创造的一个银幕奇迹。为了拍摄《侏罗纪公园》,美国ILM(工业光磁)工作室经过3个月的艰苦工作,调用10亿字节的储存容量在电脑屏幕上制作出一头3米长的恐龙外形。绘制人员把绿色的非洲风景照输入电脑,同时将恐龙的形像嵌入照片内,再模拟两架照相机的多次成像过程,把照片上仅有的一头恐龙变成10多头恐龙。然后再由绘画专家把恐龙每一秒内的动作分解为24幅连续变化的静止画面,将每幅画面按照上述过程制成电影胶片,这样经放映机放映后,观众就可以从银幕上看到一群恐龙在草地上捕猎的奇幻场面了。为了让他们创造的恐龙像真的猛兽那样在银幕上追逐厮杀,ILM的超级绘画计算机绘制出了一个长达10秒钟的恐龙运动特写镜头,每一幅草图上都画出恐龙的三视图,甚至标出每一块骨骼的位置。先在已有的骨骼上附上肌肉,然后根据日照的明暗程度给它上色,最后通过皱纹、鳞片和一些泥土对它进行细致的调整。影片《侏罗纪公园》中,由电脑制作的恐龙特技镜头虽然只占了6分半钟,但它却是ILM公司50位电脑绘画专家们整整工作了18个月、动用价值1500万美元的技术设备才完成的。ILM在影片《魔鬼终结者Ⅱ》中也运用过电脑绘画技术。代号“终结者——1000号”的液态金属机器人在电子计算机的操纵下,已能够任意分离、流动,改变自己的形状,令观众目瞪口呆。

在1995年的奥斯卡获奖影片《阿甘正传》中,主人公在白宫椭圆形办公室里分别与约翰逊、肯尼迪、尼克松三位总统握手、会谈,总统的镜头都是真人而非替身。这一情景再次显示了电脑特技的魅力。

电视转播网

电视转播网是在一个地区、国家及至国际范围内进行电视节目的传输与交换所组成的电信网,可扩大电视节目的覆盖范围,增加实时交换节目。电视转播网由各类宽带的电信传输系统组成。电视的图像与伴音信号必须根据传输媒质的特性,采用适宜的调制方法,才能在远距离传输过程中使信息损失尽可能小。国际间交换电视节目时,还须进行制式转换处理。

采用调频技术的地面微波接力通信系统承担城市间彩色电视节目传送,组成地面电视传输网。为与有线电视传输网配合,还采用调幅制的微波通信系统,实现了一个射频波道能传输多个电视节目。卫星通信系统出现后,采用适合宽带电信业务传输的微波频段,具有覆盖面大的特点,更适合国际和国内电视节目的传输交换。20世纪80年代开发的Ku频段直播卫星系统,可使用户直接通过卫星收看电视节目,成为国际、国内远距离传输电视节目的主要手段。光纤通信系统、同轴电缆通信系统则是有线电视传输系统的主要媒质,也是电视传输网的重要组成部分。

电视电话

在瞬息万变的现代社会中,电话因使用简便、传讯迅捷,发展异常迅速,已经成为当代人交流信息最常用的工具。电视电话的问世大大扩展了电话的功能,它能同时给人们以“声”和“形”两方面的感受。电视电话由于能闻声见影,对远隔重洋的亲朋好友来说,可随时“促膝”面谈,以表思念之情。

电视电话机可谓是带电视机的电话机,由我们熟悉的“电话”和“电视”两部分组成,打电视电话时,画面的交换非常迅速,通话双方的一举一动都能在电话机荧光屏上及时地得到反映,就像我们平时看电视那样。

电视电话的传声原理与普通电话传声的道理是一样的。发方用话筒将声音变成电信号,收方用听筒将电信号还原成声音。为了方便用户使用,电视电话上的电话机通常制成无需手持的扬声电话机,用户只要站在它前面说话和听话就可以了。

电视电话的原理

在电视电话机里,落户着3名功能高强、各司其职的成员——电子“摄影师”、“绘画家”和“传声员”。“传声员”在普通电话机中也有,而电子“摄影师”和“绘画家”却是电视电话机所特有的。电视摄像机相当于一位高超的“摄影师”,能以每秒拍20多张图像的速度随机拍摄各种景象;它照相不用胶卷,而是用一种对光线特别敏感、同时能将光线自动转换成电信号的“光敏金属”,当人们站在它面前讲话时,“摄影师”就将人的模样和周围景物转换成了相应的电信号,通过电话线传送出去。普通摄影师是将景物一下子摄入镜头的,而摄像机却是“化整为零”,将景物按照一定的顺序(自上至下,从左到右)逐点地加以攫取(这叫“扫描”)。摄像机能灵活地调整仰角,便于拍摄不同高度的图像。如果在摄像镜头前装上一面倾斜角为45°的反射镜,还可以将展示在桌面上的文件、资科和实物等进行反射摄取。

电视电话的使用

打电视电话的方法很简单:用户拿起电话手机,即自动接通交换机的电路和图像部分的电源,随即在荧光屏上显示出自己的形象。若位置不居中,可以按动电视电话机上的仰角按键使图像刚好位于屏幕的中间。用户还可以像照镜子那样,端正一下自己的仪容。如果图像不清晰,可调整聚焦旋钮,使图像清晰度达到最高。这一切完成以后,再按下双向通话键,图像消失。当听到耳机中有拨号音就可向对方拨号,由电视电话交换机自动接通所需要的用户。电话一旦接通,荧光屏上就显示出对方的形象,同时本端的形象也送到了对方,这时就可犹如面对面一样进行交谈了。倘若用户不希望将自己的形象送给对方时,可以按下机器上的单向键,此时,只将方格测试信号送给对方。电视电话可以用来召开电视电话会议,参加会议的人虽然相隔很远,但是就好像是在一间房子里开会一样;在商讨问题的过程中,还可以展示各种图表、文件和实物。

电视调谐卡

电视调谐卡使得计算机可以接上天线收看电视。大部分计算机配备的显示器,都具有比普通的电视画面更高的分辨率,因此通过电视卡处理后的电视图像。在计算机的彩色显示器上播放,要比普通电视更为清晰、细腻,而且仍然具有手动、自动收台和自动搜查频道的功能,用起来得心应手,收视效果比普通电视要好。

将传真调制解调器连到计算机上,可使计算机具有传真机的强大功能,进行无纸收发。在传真软件的支持下,多媒体计算机还能对传真信息进行归档和贮存,就好像一个专职秘书一样,从而实现家庭办公。

电子管计算机

1946年2月,世界上第一台通用电子数学计算机“埃尼阿克”在美国研制成功。揭开了电子计算机发展的序幕。第一代电子计算机的主要特点是使用电子管作为逻辑元件。它的五个基本部分为运算器、控制器、存储器、输入器和输出器。运算器和控制器采用电子管,存储器采用电子管和延迟线,这一代计算机的一切操作,包括输入、输出在内,都由中央处理机集中控制。这种计算机主要用于科学技术方面的计算。

电子出版物

电子出版物是多领域人员合作以及多种技术结合的产物,一般电子出版物具有丰富的文字、图形、图像、动画等生动表现和快速检索及查询方式,小体积、大容量的信息保存,可通过改进的图书发行系统发行和网络联机服务传播,内容信息更新快、获取快、传播快、质量高。

电子出版物的主要媒体形态有软磁盘、只读光盘、交互式光盘、图文光盘、照片光盘、集成电路卡及网络出版物等。以只读光盘产品为代表的全球电子出版业发展最快。只读光盘被认为是目前唯一实用的多媒体电子出版物。它是用高能量的激光束可聚焦成约1微米光斑的原理,在存储介质上进行光学读写获得的。一片只读光盘有650兆位存储容量,相当于几万张印刷纸或数百张软盘片的记录量。

电子出版系统

电子排版系统发展很快,日本索尼公司已推出不用照相胶片的电子出版系统,彩色图像可直接转印到报纸和杂志的版面上。它先把照片拍到磁盘上,然后把磁盘插入电脑,电脑与排版系统相连,使报刊一分钟就能见到新的照片。

德国发明了一种可由顾客随意定印的图书出版系统,可在书店使用。书店里只陈列书籍的样本,而书的原型则录制在磁盘上存放在出版社。当顾客需要某本书时,书店即可通过电话与该出版社联系。该书的内容和插图可由电话线或专用电缆在几秒钟之内传递至书店,然后用激光印刷机以每分钟将近10个印张的速度印刷出来,通过自动装订机进行装订。于是,一本崭新的图书就出现在顾客面前。这种“现买现印”的书具有实用性和灵活性,不致于出现书籍积压或者脱销的情况。

电子图书和报刊

电子书籍通过电脑屏幕阅读,一个鼠标开关可使屏幕上的字体放大3倍,能自动搜索整本书的内容,可以随时调出作者注释。如果要了解脱氧核糖核酸,屏幕上不仅会显示文字说明,还会显示一个盘旋的双链结构的脱氧核糖核酸分子模型。电子书籍还可让读者获得听觉享受。如要了解美国总统肯尼迪,屏幕上不仅能看到他的生平介绍和照片,还可看到他那篇著名的就职演说的稿子,并听到他的声音。电子图书将发展为与传统书籍一样大小的阅读机,只需将一张卡片插入机器,就能获得包括图像、声音乃致电视新闻在内的大量信息,届时书店不再需要库存,书籍通过电脑网络传到书店,书店可随时复制出售。

电子报刊不仅仅是把报纸、杂志的版面展现在电脑屏幕上,而且是对现有报刊的补充。读者可以在电子报刊上查阅相关的背景材料,以及以往发表的文章等;此外,还可以借助于电脑与文章之作者、编辑、甚至文章中所涉及的有关人士接触。电子报刊可以向读者提供大量的信息,而一般报刊的版面则有很大的局限性,不可能达到这一目的。电子报刊问世后,将成为人们交流各种信息的中心,它也将从更多的读者那里获得反馈信息。电子报刊提供当天报刊的全部内容、电脑游戏、报刊在过去曾发表的文章、各类广告、读者与新闻人物,以及读者与读者之间的对话。

电子数据处理系统

电子数据处理系统,也叫业务处理系统。系统包括:统计,记帐,数据更新,状态报告,文档系统,SABRE预约定票系统,快速对帐系统。

电视技术的历程

电视技术在经历了第一代黑白电视和第二代彩色电视后,现正进入第三代电视——高清晰度电视发展阶段。高清晰度电视是当今众多高新技术的结晶,将对全球的电视技术和现代通信产业产生巨大的影响。

“电星1号”卫星

1962年7月10日发射的“电星1号”卫星,是第一颗有源卫星,它既装有接收机,又装有发射机,它首次成功地把现场电视信号和电话交谈实况传越过了大西洋:7月11日晚7时35分,美国观众第一次收看到大西洋东岸播出的电视节目实况,除了受人欢迎的歌曲外,还有英国政府的贺词。1964年8月19日,美国航空航天局发射的“同步3号”卫星,是世界第一颗试验性对地同步卫星。当年秋天,在日本东京举办第18届国际奥林匹克运动会,它的实况就是通过这颗卫星向美国转播的,从而首次实现了跨越太平洋的电视图像传输。1965年,美国广播公司首先提出卫星电视的概念。

“应用技术卫星6号”

1974年5月,美国发射了“应用技术卫星6号”(ATS),成功地进行了卫星电视广播实验。1976年1月,美国又与加拿大合作发射了“通信技术卫星”(CTS),在更高的频段进行卫星电视广播实验,取得理想的效果。这是当时世界上功率最大的通信卫星,它除了传送电视、图像外,还能进行双向传声和数据通信。

1977年,世界无线电管理会议制定了欧洲、非洲及远东等地区直播卫星的发射标准、轨道和频率。后来随着技术的发展,又制定出新的标准。前苏联、日本、澳大利亚等国,也在不同频段进行了实验。

电子束加工

电子束加工是利用高能量的会聚电子束的热效应或电离效应对材料进行的加工。例如对材料表面进行热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼或直接使材料升华。电子束的特点是功率密度大,能在瞬间将能量传给工件。电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节,实现计算机控制。在微电子工艺中,电子束曝光是一种重要的亚微米加工技术,通过控制电子束辐照光致抗蚀剂的特定位置,以形成极精细的图形。它在大规模集成电路和微波半导体器件的生产中已得到应用。

“电子士兵”

数字化部队主要是指装备器材数字化,但部队的编制体制仍与非数字化部队基本相同。而信息化部队不仅装备器材数字化,而且编制体制也有别于非数字化部队。为此,美军在部队结构上,以“有利于信息流动”的原则来改革体制编制。美军目前的指挥体系,基本上属于宝塔式结构,军师旅营连逐级指挥。今后的发展方向将由传统的宝塔式变为扁平式,使指挥体系趋于扁平化。借助于先进发达、灵敏高效的通信系统,士兵可以接收到最高指挥部、最高指挥员的命令,高度自主地对敌作战,而不是作为一级级指令传达的“末端机械”。当然,那时的士兵不是像现在那样的武士,而是全身用高科技武装起来的“电子士兵”。

“电子士兵”头戴一顶高技术“电子头盔”,作为自动化指挥系统的神经末梢。头盔中安装有袖珍型高效能无线电台和电子计算机,具有“通天”的本领,使“总统府直通散兵坑”,能与战斗在最前沿的士兵通信,一眼就可看到、听到战场情况。为了不影响“电子武士”用手操纵武器,无线电台采用了一种特殊的耳机和话筒,通过武士的面部骨骼结构发送无线电信号。此外“电子武士”身带一幅数字化“电子地图”,存储有作战地域内所有的重要方位物。借助于全球定位系统,武士可以很方便地看到自己所处的位置,按图索骥,从此天下无迷津。

“电子士兵”有副敏锐的“夜视眼”,在伸手不见五指的黑暗处,能透过夜幕获取目标信息,对敌人进行精确射击,命中精度几乎为百分之百。“电子武士”还具有远距离识别敌我的功能和实施监视的本领,能在一瞬间判断面对的人员或车辆是敌或友,能从头盔显示器上“看到”潜伏在山后密林中的敌人。这些“特异功能”的发挥,全靠信息网络的支持。离开了先进发达的信息网络,信息就不能及时汲获、传输和处理,纵然有高科技的设备在身,也不能发挥出应有的作战效能。

电子静止照相机

新闻摄影记者一直使用电子静止照相机拍摄照片,并把数字图像直接传送到计算机化的出版系统中。现在,随着一种新的数字式电子静止照相机的出现,几乎任何与照片打交道的人都可在几秒钟内把数字图像传送到遥远的地方。日本的奥林巴斯公司生产的VC-1100IIHS型号新相机不仅是首架与N44系统兼容的相机,而且是首架在移动电话网上既可发送文件也可接受文件的相机。NTT系统可大大节省传输时间和成本,在移动电话网上,30秒钟可传送一帧图像。在拍摄时,这种新相机采用1.27厘米、41万像素的电荷耦合器件图像传感器和具有广角能力的28变焦镜头,产生的效果与35毫米相机的54~108毫米范围变焦镜头效果相当。该相机还有全自动功能,并带有各种不同的快门速度进行曝光控制。东芝公司生产一种带有内嵌式通信功能的数字静止相机,该相机为世界首创。这种相机配备有调制解调器及通信软件,凭借这些装置,它可以通过普通电话线将录下的图像发出去。它还有一个传声器,用户可用它来录下音频信号。卡西欧QV-10型数字式照相机看起来同普通对焦成像相机差不多,但它一次能在微型储存芯片上储存96张图像。如果将这种照相机接入个人计算机、电视或盒式磁带录像机中,那么它摄下的图像还可以传送到其他媒体中。数字式照相机用液晶显示屏代替取景器,画面拍摄器使照相机与人的眼睛保持约30厘米的距离并使图像合成在屏幕上。液晶显示屏也可根据用户的指令将以前的图像显示出来,以便用户删除他们不喜欢的图像。

电话卡

打电话是人们相互联系的一种便捷手段,通过电话尤其是国际长途电话,可以把相距上千千米乃至上万千米的双方联系起来,既免去了长途旅行的劳顿,又节省了时间及差旅费用,大大提高了办事效益。

众所周知,打电话是要付费的。为了能昼夜不间断地为用户提供服务,最早问世的是以投币方式控制电话接续的公用投币式自动电话机,它由电话局安装在一些公共场所,用户只要按规定投入硬币就能自动接通电路。用户从受话器中听到拨号音后,即可拨叫电话。如果投足规定数量硬币后电话没有打通,那么挂上手机后,电话机会自动将用户投入的硬币退出。投币式自动电话机一般采用计次计时的收费方式,当用户通话即将到达规定时间时,投币电话机会自动送出“嘟、嘟”的催促音,告知用户:如果需要继续通话,请立即再投入规定收费值的硬币,否则电话电路将被自动切断。打投币式电话,用户事先必须准备好硬币,而且在通话过程中要不停地将硬币投入到电话机内,以完成一次长途通话。另外,电话管理部门必须经常地从电话机中取出硬币,以避免堆满的硬币堵塞币道。电话机内的硬币常被人偷盗,也有一些不法用户使用假币,容易造成币道堵塞、电话机不能正常使用等故障。为了克服这些缺点,出现了磁卡式公用电话机。

电话呼叫卡

电话呼叫卡是一种有价卡片,但它不同于一般的货币。货币可以长期保存,面值始终不变。电话呼叫卡则不是,它只有一定的使用期限,通常为1年,1年内不论你用没有用卡,或者卡上的剩余金额有多少,到时候该卡会被自动取消。这是因为电信部门每向用户发售出一张卡,则与该卡相关的一些数据(如账号、密码和余额等)就要一一存储到相应的数据库中,占用了数据库中的存储空间。由于存储空间和卡号资源都是有限的,倘若不将一些久占不用的数据清除掉,就会影响整个呼叫卡系统的运转效能。

电话呼叫卡的要素

账号和密码是电话呼叫卡的两大要素,用户只有在正确地输入了自己的账号和密码之后,才能够进行长途呼叫。由于账号和密码的位数较多,初用者输入有误在所难免。因此,电话呼叫卡系统当检测出用户输入不正确时,允许用户重新输入账号和密码,但重新输入的次数受到限制,通常为2次。换句话说,当持卡用户第一次输入的账号和密码不正确时,可重新输入1次,若第二次输入的账号和密码仍不正确,用户可再输入1次。但若第三次输入的账号和密码仍不正确,用户则不能继续重新输入。

单片集成电路

单片集成电路是独立实现单元电路功能,不需外接元器件的集成电路。要实现单片集成,需要解决一些不易微小型化的电阻、电容元件和功率器件的集成,以及各元件在电路性能上互相隔离的问题。

单片集成电路从小、中规模发展到大规模、超大规模集成电路,使平面工艺得到相应的发展。如掺杂技术由扩散改为离子注入,常规紫外光刻发展到电子束曝光、等离子体刻蚀和反应离子铣,常规气相外延改为超高真空分子束外延,采用化学气相沉积制造二氧化硅和多晶硅膜等。单片集成电路除向更高集成度发展外,也正向着线性、大功率、高频电路和模拟电路方向发展。

地域通信网络的互通性

地域通信网络是具有交换、传输、接口、保密和控制管理等各种功能的综合体,它使有线通信与无线通信、单工通信与双工通信、数字通信与模拟通信、移动通信与固定通信紧密结合,各种业务方式(话音和非话音)与各种通信手段综合使用,还能与其他相关网络接口互通,做到上下贯通、左右互联,可充分发挥通信网络的整体效能。地域通信网络较之传统的通信网络具有更高的互通性。

电子数据库

计算机网络的应用,使工作比以往任何时候都更加专业化。在过去,对于那些拥有高度专业技能或知识的人来说,简陋的通信手段常常不适于或者不可能用于找到足够多的客户来维持生计,但是电子数据库将能解决这个问题。电子数据库的出现对那些高度专业化顾问来说可能意味着黄金时代。由于有了电子支付系统,雇请这样一位专家进行即时咨询将是轻而易举的事。在计算机时代以前还没有出现电子支付系统时,交易活动就显得极其复杂和成本昂贵。因此,专业分工与信息技术的应用,就意味着生产效率的提高和生产成本的降低。

地域通信网络的抗毁性

地域通信网络的抗毁生存能力是传统的通信网络所无法比拟的。它的抗毁性能主要体现在以下3个方面:一是信息多径可传,此断彼通;二是多种通信手段综合运用,此阻彼达;三是各个通信要素分散配置,此毁彼存。拿一句通俗的话来说,叫做“东方不亮西方亮,黑了南方有北方”。地域通信网络的基本网络形式为栅格状,各节点间有多条通信干线连接,既有直达路由,又有众多的迂回电路。当部分网络设备、节点、线路遭敌破坏或发生故障时,它能自动选择路由。由4个节点组成的通信网络,在正常情况下,应由6对线路联接。当其中一些线路产生了障碍,在一定条件下仍能维持通信。图中标示出了用6对线、5对线、4对线和3对线进行联接的情况。从图中不难看出,网络的局部受损只是影响一定的通信呼损率,但仍能保证生存用户的通信,不像辐射式通信那样,当某些重要通信枢纽、台站或线路被毁时,会影响到通信联络的全局。即使地域通信网络全部瘫痪,也能以单工无线电通信网、双工无线电移动通信网和其他分系统保障重要方向的通信联络。由于通信要素和设施分散配置,不易集中遭敌破坏,可大大提高系统的生存能力。

地域通信网络的机动性

地域通信网络中的各要素、设备均可车载或用其他运动载体载运,转移灵活简便。移动用户能在运动中通过相应的入口设备入网,实现相互之间或与网内固定用户间互通,还可通过空中传输增大通信距离,较好地解决了“动中通”的问题。

地域通信网络中的电子设备大量采用大规模集成电路和微处理技术,体积小、重量轻、耗电省、易携带、可靠性好,因而大大提高了机动能力。

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