1.1 概论 Overview在线视频

各位同学好

欢迎收看信息与通信技术

希望通过本次课程

和各位同学一道来探索

信息与通信技术的奥秘

本次课程是第一讲 导论

我们主要介绍信息与通信技术的概论

历史 发展和未来趋势

首先是信息与通信技术的概论

我们先来看一段视频热热身

好 视频到这里结束

请大家总结一下这个视频里面展示了什么

大家看到了什么

这个实验是由Velliste于2008年做了一个著名的实验

给一只猴子安上了大脑皮层的连接器

通过传导神经信号 控制假肢

实现自我喂食

这篇文章也发表在了著名的《自然》期刊上

这个实验里面使用的脑机接口技术

包含了大量的信息与通信技术

如何来理解信息与通信技术呢

给大家推荐一个著名的方法

是由销售大师西蒙·斯涅克总结的黄金圈理论

有三个同心圆

最内侧是“Why”

其外是“How”

最后是“What”

这里面“Why”是目标和理念

“How”是方法和措施

而“What”是现象和结果

在上一个实验里面

我们看到了这样的现象

一只猴子通过机械假肢自我喂食

如何来实现的呢

使用了脑机接口这样一个技术

为什么这样做呢

我们说通过这样一个技术

可以有效地帮助具有运动障碍的患者

来和真实世界沟通和交流

希望同学们能充分使用What How and Why

这样一个方法论来理解和学习信息与通信技术

首先回答What

请大家思考第一个问题

什么是信息

韦氏词典给了一个清晰的定义

信息就是知识

通过调查 学习和指导来获取的知识

此外也包括一些智能 新闻

也包含一些事实和数据

给大家推荐一本书来作为课外读物

名字叫《信息 历史 理论和洪流》

由James Gleick所撰写

这本书非常的著名

于2011年获得了纽约时报的最畅销书的称号

同年获得了时代周刊年度最佳书的这样一个称号

请大家思考第二个问题

什么是通信

通信其实是一组动作

把想传达的一些含义

由一端向另外一端进行传递

使用一些相互理解的符号

并遵循符号学的规则

那通信的过程是怎样的呢

大家可以看下这张图

首先是由发送者发出信息

中间的信道呢

传递信息 再由接收者捕获信息

根据信息发送双方的差异

以及传递信息的层次的不同

可以分成以下三类通信

从信息论角度来看

通信传递的是信息

从交流学习角度来看

通信是为了帮助人类进行传递信息和表达含义

第三类是生物符号学角度来看

它指的是器官之间来传递信息

好 我们再思考一个问题

什么是信息技术

信息技术其实是一类技术的总称

包括了获取 传输 存储 处理

以及展示数据的这样一些技术

如何来理解信息技术呢

狭义而言

信息技术它提供了安装 组织以及维护计算机系统

它也包含了设计和操作数据库以及网络

广义来讲呢

信息技术是用来扩展人类的信息器官

包括眼 耳 鼻 喉等等

请大家思考最后一个问题

什么是信息与通信技术

它其实也是一类技术的总称

允许人们或者组织来和数字世界进行交互

ICT技术呢

有如下的一些组成部分

首先是数据

其次是网络的连接

云计算 软件 硬件 交易

最后是通信的技术

我们来进一步理解信息与通信技术

根据应用和定义可以分成以下四类

经济发展 经济成分 教育 以及商业和信息技术

给大家再推荐一个阅读材料

由Zuppo于2012年写的一篇论文

《在无边界的世界里面定义信息与通信技术》

这篇论文里面

它定义了信息与通信技术的分级结构

大家课后可以仔细地阅读一下

接下来我们来看一下第二层次的问题——Why

我们为什么需要信息通与信技术

因为它无所不在

未来人居 纳米科学与纳米技术

生产 交通 生命科学与工程 能源 材料科学

无所不在

给大家展示一下MIT的科技评论

于2019年总结的十大突破技术

包括灵巧机器人 核能的新浪潮 早产预测

肠道显微镜 定制的癌症疫苗 人造汉堡包

捕获二氧化碳 可穿戴心电仪 无下水道卫生间

流利对话的AI助手

根据名字我们可以简单判断

这里的灵巧机器人 肠道显微镜

可穿戴心电仪以及流利对话的AI助手

都使用了信息与通信技术

可见ICT技术无所不在 无所不包

也代表了发展的趋势

最后是第三个层次的问题 How

如何来理解 接受和利用ICT技术呢

我们发现ICT技术在应用中呢

依然存在诸多挑战

例如高开销 高复杂度 信息孤岛

信息共享的延迟 较低的渗透率

人才匮乏 研发投资不足

这些挑战和困难急需我们去克服

本门课程围绕ICT技术

是希望给各位同学提供基础

来理解 应用我们的信息与通信技术知识

这门课程包括以下的内容

信号与信息的传输 信息的理论

网络和移动性 数据处理 计算与协同

优化以及系统和应用等几个层次

我们希望从基础理论出发

涉及前沿技术

最后来了解一些典型的应用系统

这门课程是采用模块化的教学方式

有以下三个模块

首先是无线通信部分

包括导论 信道 数字通信 抗衰落技术 以及信息论

第二个模块呢

我们从点对点通信扩展到了网络通信

了解无线网络的基本协议 多接入技术

移动管理和路由 网络信息论

第三个模块我们再扩展到实际的系统

了解一下赛博物理系统

它的介绍 计算和协同 数据处理

最后是典型的应用

给大家推荐几本参考书

分别是《无线通信(第二版)》

《无线传感器网络 原理与实践》以及《信息论基础》

这三本书大家可以选购英文版

也可以选购中文的翻译版

供大家课后参考使用