神盾局特工第四季林肯:《信息科学与技术专业导论》课程学习体会

在信息时代,信息科学与技术的发展将为社会提供一种通用的社会工具-------大规模的智能化的信息网络.但是普遍信息类新生对其只是貌似熟悉,实是陌生.他们普遍只是带着一种兴趣而选择信息类专业,但对于什么是信息科学与技术,它的知识结构又是怎样,怎样才能学好信息专业等普遍陷入迷惘.对于新生们这些首先面临而又最为关切的问题,有必要及时给他们一个明确的解答,使新生已进入大学就对所学专业有一个清晰的宏观把握.因而新生就不可避免地接受专业导论课程.书中详细介绍了科学技术的本质与概念,具体的技术分支,学科关系和学习方法等.这样或许能使新生了解到专业所涉及的内容,从而达到未雨绸缪的目的。值得一提的是 虽然我国高校陆续建立了信息科学技术专业，但缺乏高水平的相关教材，而且对于“什么是科学与技术”的理解甚至还是千差万别。如果新生得不到一个统一而正确的认识，很有可能陷入理解误区，所以接受专业导论课程是势在必行的。总而言之新生需要对本专业有所了解，有所准备，有所引导，从而激发他们的自觉性、主动性、责任感、使命感。       

从古代的材料科学技术到近代的能量科学技术，科学的车轮驶向了信息科学技术的轨迹。信息科学是以信息为主要研究对象、以信息运动的规律为主要研究内容、以信息科学方法论为主要研究方法、以拓展人的 信息能力为主要目标的一门学科。故拓展人信息功能的手段和方法就是信息技术。信息技术的分支有传感与测量、通讯与存储、计算机技术、信息处理、决策技术、人工智能技术、自动化技术-等。信息的载体是信号，根据信号的不同形式可以把信息技术分为磁信息技术、电子信息技术、生物信息技术等。根据信息过程的某个环节可以把信息技术分为信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息控制技术与信息显示技术等。导论以后者的划分对信息技术作了讲解。      

信息获取是信息过程的首要环节。人们根据情况的不同可以从自然界直接获取信息也可以从各种数据库间接获取信息。直接获取顾名思义就是直接从自然界-工农业生产或社会实践中获取的。但鉴于事物的多样性，需要针对不同的需要研制出相对应的敏感单元，它们对一种或几种物理量、化学量、生物量等又高的敏感度、分辨率和保真度。通过这些敏感单元可以直接获取相关信息。因此可以把这些非电量变成点参量一边与测量，这就是非电量电测技术。其中需要一个称为传感器的测量装置。传感器相当于人的感觉器官，对于信息获取是至关重要的。它能感受被测信息并表示出来。事实上有很多信息是可以重复或取得如别人已经通过一定手段获取了某些信息，并表示在一定的介质或位置，可以通过一定方法间接获取。其中间接获取涉及到信息表示、信息特征获取、机器学习、信息检索等技术。通过间接获取可以避免重复获取信息，既方便利用资源，又能节约获取时间和成本。     

通信的本质是传递,信息传递技术主要包括通信技术和信息安全技术.通信的核心技术是交换系统.在全连接网中N个用户，全连接网需要N(N--1)个通信系统，在双线共享系统的情况时需要N(N--1)/2条线路。这显然不经济、投资大、信道利用率低。而交换系统技术在通信点之间转接设备可以上述缺点，使网络设备大大减少，大大改善了经济性能。普遍使用的交换技术有电路交换和分组交换。前者主要用在电话网中传输话音和数据，后者广泛用在数据通信网中。为了保护所传递的信息资源，这需应用信息安全技术。其中保密安全技术是以密码技术为核心的。但随着计算机网络的发展，大范围信息安全系统的安全成为了信息安全的主要内容，这需要网络安全技术，包括防火墙技术、入侵检测技术、内网安全技术等。此外为了防止非授权的信息内容进出网络还要广泛应用信息内容的获取、识别、控制、审计反病毒等技术。通过信息传递技术才能实现信息的交流，才能确保信息的安全。      

经过获取和传递后，须经适当的处理才能达到应用的目的。信息处理技术就能把不能直接对客观事物产生影响的信息变成对事物有用的的东西。处理方法可粗略分为常规信息处理技术和智能信息处理技术。常规信息处理技术主要基于信号本身的处理，需使用信号运算、分析、滤波、谱分析、特征提取检测估计等方法。而智能信息处理技术能模拟人或自然界其他生物处理复杂信息的能力和方法，其目标是处理海量和复杂信息，研究新的先进的理论和技术。只能处理的理论和方法主要由人工神经网络、符号逻辑智能、模糊逻辑知识发现和数据挖掘等。        

信息的价值在于能被加工为解决问题的策略，从中转化为解决问题的行为。信息执行技术能在目标引导下用对象所呈现出的信息产生控制行为作用于对象，使其产生所预期的行为特性。信息的执行是系统的最终环节，又是另一与之关联信息系统的输入环节。信息的控制和显示实现执行的有效手段。典型的控制方法有PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制。PID控制能实现误差信号的超前变化及消除稳态误差，且控制效果好，实现简单，调整方便，使其在工业过程控制中非常广泛。智能控制则模拟人凭经验对复杂被控对象进行控制。信息执行在另一方面又依赖于信息显示，其基本方法有多媒体、屏幕显示、字符显示、字段的布局等。       

中学与大学有天壤之别，需进行转变从而实现人生跨越。一、 转变学习方式。高中是以高考为导向的应试学习；而大学则是以培养自学能力为主的能力培养，是注重未来发展知识结构的建设，是自学与好学的结合。高中学习是打基础考大学，而大学学习则是系统地获知专业知识，锻炼自学能力。大学老师不会像中学老师那样整天催促着你去学习，因此学生必须从大一开始培养自己的自学能力，学会转变“角色”，变“高中时的要我学习为大学时的我要学习”。要转变依靠家长和老师督导学习的心理，培养自主学习意识。中学里，不少学生遇到问题时能够得到老师“手把手”的辅导。大学则不同，老师讲完课就会离开课堂，没有太多时间对学生进行单独辅导，加之大学课程比高中课程内容更为广泛、更为深入，因此特别需要学生具有自主学习的能力。大学教师的讲课常常是提纲挈领式教学或引导学生自学，必须培养自主学习的能力。只有拥有了较强的自学能力，才能够在未来的激烈竞争中，及时主动的更新知识，立于不败之地。二、转变生活方式。学生应该学会自主独立与集体合作的精神。转变依赖家长照顾生活起居的习惯，学会过集体生活；学会独立处理生活中的一切事情，锻炼自己的独立生活能力。大学新生来自五湖四海，不同个性间的相互包容，看似平凡小事，却时时都在对每个大学生进行着待人处世、品德修养的检验。学生应该积极参加各项集体活动和社会实践，提高自己的团队协作精神。只有这样，将来走上社会后才能从容适应。三、转变视野，学会关心社会，做到“家事国事天下事事事关心”。大学生不能把自己封闭起来，要胸怀大志，放眼社会，放眼世界。大学生活虽然相对轻松，但要谨记：“大志得中，中志得小，小志不得”。英国著名的哲学家怀特海先生这样说过：“在中学阶段，学生伏案学习；在大学里，他需要站起来，四面观望。” 只有站起来，面向社会、面向未来、面向生活，放眼展望，才能与时俱进，促进自己全面发展。

大学理论课很大程度上是专业的基础，离开这个基础就不能深入理解实际问题，更不用说拿出有效的处解决问题的方案新生就需学好包括基础课和部分专业课在内的理论课。对此有如下几点感悟。一、广泛阅读教材和参考书籍，深刻理解理论体系。凡是理论课程都有比较严谨的理论体系，而不同的书籍的叙述方式适合所述内容是不尽相同的为了能对理论体系有一个全面深入的理解，就需要阅读不同书籍进行印证，这对学好信息类专业乃至工科是受益匪浅的。二、完成大量练习，积极讨论问题。完成习题课对加深对理论的认识有不可替代的作用。做得越多，理解的就越深入。此外同学间相互讨论也是深入理解理论课程的有效方法，且可形成良好的学术氛围，对日后的学术交流必将产生积极的影响。三、理论联系实际，演绎归纳并重。只有把理论应用于实践才能使所学有所用进一步理解并创新理论。这就徐把书上的知识与生活上、工作上的问题结合起来。由于理论课程采用的演绎体系，即一般到个别的过程。但工程实践中的知识是归纳体系，故需在平时要正确运用这两种方法。                                                                  

完成大学学业，把自己培养成为专业技术人才需要付出一番寒彻骨的努力。个人的体会有几点。一、构建合理的知识结构，完善自我的能力结构。通过学习要熟悉并掌握信息运动的规律，形成一个信息科学群的研究体系，并进行动态更新。此外要不断提高系统学习能力，研究创新能力适应能力、社交能力等。其中自学能使系统学习能力的关键所在，这需要在学习上自主学习参考书籍，独立理解，自主发现、分析、解决问题。二、重视实验课、计算机的应用，提高动手操作能力。在试验前要认真准备，动手时要亲自进行某些操作，细致思考，从而形成独立操作、独立分析的学习能力和严谨的工作态度。此外还要熟练掌握计算机的操作系统，其中也包括信息科学技术领域的计算机系统。三、重视面向实际，用于解决实际问题。掌握了专业知识之余还要不断扩展知识面。在参观和实习中需有需要提高各方面的中和能力。要不耻下问，向工人师傅学习，向企业的工程技术人员学习，向各个领域的专家学习。平时也要尽可能餐各种科技作品制作和小型项目开发。总而言之，要顺利完成大学学业，成为专业的技术人员需要做出个方面的实际行动，既需要课本知识的学习，又要提高综合能力。