電腦技術

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電腦技術(Computer Technology)

目錄

什麼是電腦技術[1]

  電腦技術是指用電腦快速、準確的計算能力、邏輯判斷能力和人工模擬能力,對系統進行定量計算和分析,為解決複雜系統問題提供手段和工具。

電腦技術的主要應用領域[2]

  電腦技術發展到現在,已經成為了人類社會不可缺少的技術工具。去銀行、去辦證件、入學就醫、政府部門辦公、超市購物、交朋友娛樂等,都離不開電腦和電腦技術。到目前為止,我國互聯網用戶超過了4億,手機用戶接近8億。其中手機上網用戶達到了2.77億,也就是說一大半的中國人每天都在使用電腦技術。

  細細數來,生活中隨處可見電腦技術在工作:天氣預報,醫院里從身體檢查,治療,康復到病人管理;學校從招生到畢業,學籍管理,教務管理等都是依靠電腦信息技術進行的。電子政務電子商務,電腦輔助設計,數字動漫、數字媒體技術,虛擬現實技術GPS全球定位等新名詞層出不窮。歸類來看,電腦主要應用在以下幾個方面:

  1.數值計算

  在科學研究和工程設計中,存在著大量繁瑣、複雜的數值計算問題,解決這樣的問題經常是人力所無法勝任的。而高速度,高精度地解算複雜的數學問題正是電子電腦的特長。因而,時至今日,數值計算仍然是電腦應用的一個重要領域。

  2.數據處理

  數據處理就是利用電腦來加工管理和操作各種形式的數據資料。數據處理一般總是以某種管理為目的的。例如,財務部門用電腦來進行票據處理、賬目處理和結算;人事部門用電腦來建立和管理人事檔案,等等。

  與數值計算有所不同,數據處理著眼於對大量的數據進行綜合和分析處理。一般不涉及複雜的數學問題,只是要求處理的數據量極大而且經常要求在短時間內處理完畢。

  3.實時控制

  實時控制也叫做過程式控制制,就是用電腦對連續工作的控制對象實行自動控制。要求電腦能及時搜集信號,通過計算處理,發出調節信號對控制對象進行自動調節。過程式控制制應用中的電腦對輸入信息的處理結果的輸出總是實耐進行的。例如,在導彈的發射和制導過程中,總是不停地測試當時的飛行參數,快速地計算和處理,不斷地發出控制信號控制導彈的飛行狀態,直至到達既定的目標為止。實時控制在工業生產自動化、農業生產自動化,航空航天、軍事等方面應用十分廣泛。

  4.電腦輔助設計(CAD)

  CAD就是利用電腦來進行產品的設計。這種技術已廣泛地應用於機械船舶、飛機、大規模集成電路版圖等方面的設計。利用CAD技術可以提高設計質量,縮短設計周期,提高設計自動化水平。例如,電腦輔助製圖系統是一個通用軟體包,它提供了一些最基本的作圖元素和命令,在這個基礎上可以開發出各種不同部門應用的圖庫。這就使工程技術人員從繁重的重覆性工作中解放出來,從而加速產品的研製過程,提高產品質量。CAD技術迅速發展,其應用範圍H益擴大,又派生出許多新的技術分支,如電腦輔助製造CAM,電腦輔助教學CAI等。

  5.模式識別

  模式識別是一種電腦在模擬人的智能方面的應用。例如,根據頻譜分析的原理,利用電腦對人的聲音進行分解、合成,使機器能辨識各種語音,或合成併發出類似人的聲音。又如,利用電腦來識別各類圖像、甚至人的指紋等。

  6.通信和圖像、文字處理

  電腦在通信和文字處理方面的應用越來越顯示出其巨大的潛力,一般由多台電腦、通信T作站和終端組成網路。依靠電腦網路存儲和傳送信息,實現信息交換信息共用、前端處理、文字處理、語音和影像輸入輸出等工作。文字處理包括文字信息的產生、修改、編輯、複製、保存、檢索和傳輸。通信和文字處理是實現辦公自動化電子郵件、電腦會議和電腦出版等新技術的必由之路。

  7.多媒體技術

  隨著微電子、電腦、通信和數字化聲像技術的飛速發展,多媒體電腦技術應運而生並迅速崛起。特別是進入20世紀90年代以來,多媒體電腦技術在信息社會的地位愈來愈明顯,多媒體技術與電腦相結合,使其應用幾乎滲透到人類活動的各個領域。隨著應用的深入,人機之間的界面不斷改善,信息表示和傳播的載體由單一的文字形式向圖形、聲音、靜態圖像、動畫、動態圖像等多媒體方面發展。

  8.網路技術信息高速公路

  隨著信息技術的迅速發展,發達國家或部分發展中國家都在加緊進行國家級信息基礎建設。我國以若幹“金”字工程為代表的信息化建設正逐步走向深入(如金卡工程),形成了整個信息網路技術前所未有的大發展局面。所謂電腦網路是指把分佈在不同地域的獨立的電腦系統用通信設施連接起來,以實現數據通信和資源共用。網路以地域範圍大小分為區域網廣域網。著名的網際網路(Internet)是一個最大的國際性廣域網,它的業務範圍主要有遠程使用電腦、傳送文件、電子郵件、資料查詢、電子商務、遠程合作、遠程教育等等。

  9.教育

  電腦在教育中的應用是通過科學計算,事務處理,信息檢索數據管理等多種功能的結合來實現的。這些應用包括電腦輔助教學,知識信息系統,自然語言處理等。電腦輔助教學生動、形象、易於理解,是提高教學效果的重要手段之一。目前,微型電腦已普及到了百姓家庭,可用於娛樂、教育、理財、通信、個人資料庫等方面,給家庭成員的潛移默化作用不可估量。

  隨著業務需求和電腦技術的進步,電腦應用逐步向綜合性的方向發展。例如,一個大型企業MIS(管理信息系統),可以包括多個子系統,如銷售管理系統、生產管理系統財務管理系統人事管理系統、工程設計系統、倉儲系統客戶服務系統等,有些子系統主要是用來進行數據處理的,有些主要是用來進行自動控制的,有些既有複雜的數值計算功能,又有強大的數據處理能力。又如,利用電腦來模擬人的智力活動,如學習過程、適應能力、推理過程,製造一種具有“思維能力”,即具有“推理”、學習和自動“積累經驗”功能的機器,就不能簡單地認為是電腦在模式識別方面的應用,其中可能包括了複雜的數值計算、大量的數據處理、精確的自動控制和多媒體技術等多種功能,而且,要與微電子製造技術等現代技術結合起來才能最終完成。

電腦技術產生的影響[2]

  1.法律空白

  在電腦信息技術和網路沒有普及之前,法律是建立在傳統的人與人,人與社會,人與自然的關係協調之上的,在電腦出現並普及應用之後,人們還沒有來得及思考如何建立一種新的社會生活秩序,電腦犯罪已經很嚴重了。例如,駭客在網路釋放病毒,篡改/盜用資料庫信息;網路欺詐,網路色情;電子垃圾污染;用信息技術侵犯個人隱私等。很多問題的量刑沒有現成的法律可依。而且信息技術還在以更快的速度向前發展著,這就要求人們有道德上的自律,“己所不欲,勿施於人”,才會有一個良好的生活環境。而且在法律建設方面要有預見性,所制定的法律法規本著弘揚人性中的善,遏制、製裁人性中的惡這一理念開展。

  2.道德延伸到網路虛擬世界

  中華民族素有“文明古國,禮儀之邦”的稱號,見面問好,分手道別。但在網路虛擬世界中接觸到的人和事不再局限在國內,或是熟悉的人當中;網路聊天加入一個新人,我們很難知道他的真實身份,是哪國的人,名字是在網路中新起的,其他個人信息真偽難辨。所以需要建立一套全球化的道德規範來凈化網路生活,如何寫電子郵件,發送即時信息,如何與網路中的人聊天等都有其倫理規範。而網路中的不道德事件的影響是全球性的、及時傳播的和實時的,蠕蟲病毒很快使網路癱瘓和網路上的“艷照門”等事件就是很好的例證。所以,每個上網的人發現異常要及時舉報,制止不良事態的擴大。而且網路禮儀,文明網路交流是信息時代每個人必修的功課。現實生活中的道德需要延伸、補充到網路世界q,來。綠色網路生存空間才能得以營造。

  3.工作場所的變化

  信息社會裡信息的收集、查找非常便利,圖書館,電子閱讀器、數字圖書館,手機上網搜索,打電話問詢等都是獲取知識和信息的手段。所以對文盲的定義有所改變。一個說法是不會使用電腦信息網路技術就是文盲;還有一個說法是不會利用信息技術自主學習就是文盲,這對人的要求越來越高。我們看看家庭請保姆的條件;會使用洗衣機、電飯煲等一切家用電器。在辦公室,傳真機、複印機、網路、印表機等設備越來越多,不會使用這些高技術設備如何能做好本職工作?而另一方面,無論家庭還是辦公室,增加了這麼多電腦、電子設備,空間要求增加了,用電量增加了,而且電磁輻射也增加了,工作場所不健康因素越來越多。同時用紙也增加了,電子垃圾也多了,對環境的污染和生態平衡都帶來了負面的影響。從倫理的視角看,這樣符合以人為本的發展思路嗎?

  另外,有研究資料顯示,辦公室上網後,許多上班族上班後的第一件事是收電子郵件、看新聞。更有員工玩種菜游戲,偷菜。平均每人每天需要花2.5小時做這些事情。本來安裝電腦是為了提高工作效率,結果反爾分散了職工工作時的註意力。所以,有些機關、企業在上班時不開通外網,只有內網可以使用。

  4.生態環境

  生態環境的日益惡化是目前各個國家共同關心的焦點問題。倡導低碳生活,多種樹,少開車,少開空調,節約用水是目前全球的口號。電腦的廣泛使用,要求辦公室用空調,裝修,這增加了氟利昂、苯、甲醛等有害化學物質的使用量。辦公區域的擴大,勢必在有限的空間中,減少了綠地,人們在信息化與健康生活環境之間難以平衡。尤其是現在物種的消失加涑。意味著畢物鋅的破壞和需要鶯新建立,這對人類來說是一個最大的隱患。

  5.文教衛生的變化

  電腦信息技術給文教衛生帶來的變化是巨大的。首先,看病信息網路化,掛號發IC卡,醫生開藥用電腦,檢查病人身體也是用嵌入電腦的檢查儀器,如電腦斷層掃描儀CT,B超檢查等。病人一人院,就在醫院的信息系統中有了記錄,包括醫葯費也在其中。問題是一旦這個系統出了問題,就無法給病人做處理。如某醫院的醫療管理信息系統出了問題,無法掛號,醫生無法用電腦開藥方,收費處也無法收費,只好請病人到其他醫院就醫。危重病人只好先處理,以後再說費用的問題。

  如果停電,老師就無法用多媒體播放事先準備好的課件,必須改用黑板、粉筆授課。教育實行電腦輔助教學後,優點是優質教育資源可以放在網路上共用,缺點是上課靈活性降低:根據學生的具體情況隨時調整授課內容。現在學生的教材很多都配有附屬光碟,可是學生很少認真去看這些光碟,這也是一種浪費。數字媒體技術的出現,給文化傳播事業帶來了新的春天:無論是創作手段還是創作形式都有了翻天覆地的變化。相應的多媒體產業,3G、4G手機,MP3、MP4,數字閱讀器,手持電腦,大屏幕顯示器,音效卡、顯卡等產品也獲得了空前的發展。總之,電腦技術的出現,給人們的生活帶來了巨大的改變,尤其是在倫理方面。

  特雷爾·拜納姆(美)和西蒙·羅傑森(英)編輯了《電腦倫理與專業責任》一書,書中收錄了美國沃爾特·曼納教授(WalterManer)關於電腦技術獨特的問題的著名論文。該論文從案例介紹著手,歸納出8個與電腦技術有著本質的、根本的聯繫的特征的倫理問題:

  (1)電腦字深深嵌入在高度一體化的子系統中,單個“字”的崩潰會導致整個計算系統的崩潰,如醫院、銀行、證券等電腦系統的“數據溢出”。

  (2)電腦是功能非常通用的機器,它可以改造成為殘疾人都可以使用的機器。這種徹底的延展性(Malleable)賦予了電腦設計者們絕對的責任,因而科學家和工程師們對任何系統的改變都需要重新認真進行評估。

  (3)電腦具有超人的複雜性,而電腦設計者成為至高無上的主宰。軟體本身又無任何規律可循,徹底驗證檢測程式性能責任重大。如果測試者只測試一些臨界值(Boundary values),或者只具備代表性的等價值(Equivalence sets defined on the domain),甚至有時乾脆不去做測試,這個電腦還能是一個可信賴的機器嗎?更好的測試方法和更好的校正程式的機制非常必需,但是人類能夠發現並找到它們嗎?

  (4)電腦運算速度極高,實時監控股票、期貨等信息,準確預測獲利和“割肉”的時機,在市場波動時期,程式化的交易將放大和加快已經開始的波動,這對社會經濟的穩定不利。

  (5)電腦每秒鐘可以執行千百萬次的計算,每一次的計算成本幾乎為零。假如銀行職員每個月從成千上萬個賬戶中偷盜“無窮小”數目的錢,不用花費太長的時間就可以把數百萬個“無窮小”集中到某個中心點上,從而獲得數目不菲的“總和”——義大利香腸伎倆(Salami techniques)。

  (6)電腦賦予了人類精確複製某些人工作品的能力,拷貝和原件在功能上完全一樣,而且這不存在財產轉移。

  (7)電腦是離散的,後果難以常規的、熟知的方法加以預測。就像程式化的交易將放大和加快已經開始的經濟波動,以及單個“字”的崩潰會導致整個計算系統的崩潰,最小的波動可能導致最劇烈的結果。對於支持後果論倫理觀點的人來講無法接受的是,數字化電腦的原因和結果的不對稱性和不連續性的關係扭曲了行為和行為的後果之間通常可預測的聯繫。即不能僅僅根據人類的行為對其他機器所產生的結果,來類似地推論同樣的行為作用於計算將會產生什麼樣的結果。

  (8)電腦是通過編寫不同層次的代碼來運行的。歷史的、科學的和商業的數據面臨著消融在沒有意義的字母、數字和電腦符號(Computer symbols)的混合體之中的危險。當電子文件成為信息的基本存儲載體時,任何已存儲的文件最終都是可讀的嗎?這一問題的本質是,電腦經過人類自己的手,剝奪了人類未來世代都需要和珍惜的文獻信息。整個文明將會被摧毀,巨集達的圖書館被洗劫一空和搗毀,語言衰退消亡,書籍被禁止和焚燒,墨水在陽光下已經褪色,成捲的紙張腐爛,變成支離破碎的神秘古董。

相關條目

參考文獻

  1. 金新政編著.軟科學教程.華中科技大學出版社,2009
  2. 2.0 2.1 馮繼宣主編.電腦倫理學.清華大學出版社,2011
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