在国际电脑网络正在形成的20世纪90年代,这种电子信函有了更进一步的飞跃。分布世界各地的入网电脑的使用者,只要在家里就可以及时把信函内容直接发给收件人,不必再有劳邮政部门了。
中微子束通信
无线电通信是今日使用最广的通信方法。但是它常受到外界的干扰。至于微波通信则有一个很大的缺点,就是受到高山或高大建筑物的阻隔,微波就不能通过。于是不得不每隔一定距离设置一个微波中继站,来传送微波讯号,这就大大增加了费用。
现在已经发明了一种新型的通信方法,它就是利用中微子束进行的通信。中微子是存在于原子核中的一种粒子,它在原子核裂变时放射出来。中微子并不神秘,在阳光中就含有大量的中微子,并不断地放射到地球上来,这是因为太阳内部不断地在进行着核反应。中微子的本领大极了,一是速度快,它以接近光速的速度行进,从太阳来到地球8分钟就够了。二是穿透力强,不管高山深海,还是岩石金属,它都一穿而过,似乎没有东西可以阻拦它前进。三是方向性好,不会反射、折射、散射,能量损耗极小。它穿过地球之后,衰减不到1%。四是中微子具有不受干扰的特点,因为中微子不带电,不会受任何物质,包括核辐射的影响。因此,中微子束通信是一种最迅速、最安全、最能保密的现代通信手段。它早在1978年就在美国华盛顿大学试验成功。
当然,要建立中微子通信系统,需要大量的昂贵的设备,如高能质子加速器等等,所以目前还不能普遍采用,然而它是一种很有前途的新型通信手段。
集成电路
一块集成电路,小的只有一二平方毫米,大的不过以平方厘米计。这种小芯片却以其信息含量大、发展迅捷和渗透力强,成为当今信息技术的核心和本世纪最重要和最有影响力的产品。在它问世之初,人们根本没有想到,这个不起眼的小东西,竟会引发一场真正的信息革命。
1948年6月30日,美国贝尔实验室发明了世界上第一台晶体管收音机。时隔十年,1958年,美国人基尔比,用硅材料做了三个电阻,一个硅功率晶体管,另用涂敷金属的方法,做了一个电容器。再把它们用很细的金属丝连接起来,安装在一块很小的锗半导体片上。这一发明,为以后日渐精密的集成电路奠定了基础。
从第一块集成电路诞生以来,集成电路平均每三年更新一代,集成度则提高四倍。与此相伴的,是以集成电路为主要元件的其它电子产品,体积相应大大缩减,成本不断降低,从而得到更广泛地普及。
IBM公司新近推出的一种便携式电脑,兼有大哥大和电脑笔记本功能,重量却只有510克。照此下去,不远的将来,钢笔式大哥大、袖珍收音机般的电脑,完全可以实现。
最有希望的新技术,是“纳米技术”。研究如何应用原子、分子现象及其结构信息的高技术。这一技术将把大规模集成电路线条宽度从微米级降到纳米量度,制造出高密度的存储器,并用此制出“纳米计算机”。
通信网
迄今为止,通信网已经历了电报、电话、数据和综合数据网四代。智能试制正在进行中。
1969年,美国国防部的“ARPA”分组交换实验网建成,它便是今天现代化交互式网络的先驱。
由于网络技术的迅速发展,新兴的电信服务项目突增。电子邮件、资料检索、家庭购物、可视电话、还有交互电视、数据通信、电子数据交换、可视图文通信……给今天人类带来无穷无尽的方便和乐趣。
多媒体信息
人们直接接触客观世界时,感觉器官所接受到的外部信息,其实就是多媒体。人们调动眼、耳、鼻、舌、身,通过看、听、闻、尝、触,感知丰富多彩的信息。然而,当人们想遥知远处的信息时,自身的器官便有很大的局限性。于是,千百年来,无数的科学家在人与外部世界之问建立信息沟通的桥梁上,绞尽脑汁。电报、电话、电视、广播、计算机、传真机、光导纤维……极大地延伸了人们的感觉器官,使人们与外部世界的联系更加密切。
由于技术的局限性,过去的通信手段,只能传递单媒体信息。例如电报只能传文字,电话仅供通声音等等。
计算机,特别是微机的发展,给多媒体带来了新曙光。计算机不仅可以处理数据、文字、声音,而且还能通过高清晰度的视屏,处理图像。
多媒体信息,由于其中包括了信息量较大的图像,传送时流量很大,一般通道窄。光导纤维具有无与伦比的带宽,可供多媒体纵横驰聘。而宽带综合业务数字网的问世,更为多媒体的流动扫除了最后的重大障碍。
多媒体具有综合处理音频、视频、图像、文字等多类信息的功能,包括计算机、电视机、录像机、录音机、游戏机、传真机等许多电子新产品的性能,从而真正实现了图文一体化、视听一体化。另外,它还可以形成人机互动、互相交流的操作环境及身临其境的场景,使人产生强烈的参与感、操作感。有了多媒体技术,计算机便朝着人类更易接受和处理信息最自然的方式发展,实现了人机的融合。
国家信息基础设施——NII
1993年2月22日,当选后的克林顿和戈尔一起在硅谷访问一家技术公司时强调,建设信息高速公路是新政府技术政策的中心,被置于白宫科技议事日程的最突出位置。9月1日,戈尔和商务部长布朗正式宣布了建设全国信息基础设施(NII),即“信息高速公路”的行动计划。
美国计划中的“信息高速公路”主要有以下几个部分组成:建设一个覆盖全国的宽带高速信息通信网;信息资源的开发和利用;以微电子技术为基础的信息设备的开发与制造;通信和信息系统软件、应用软件和各类技术标准的研究开发;培养和造就大量的信息技术人才。政府的目标是:先把100万户家庭联结起来,五年之内使全国大部分家庭入网;在本世界末实现多媒体的普及化;到2010年,使所有的地区、所有的经济阶层及普通公民获得以各种形式进行信息交流的机会。
国家信息基础设施(NII)计划对信息基础结构作了详细阐明。从直观上看,国家信息基础结构是一些看得见、摸得着的物理设备。它们包括摄象机、扫描设备、键盘、电话、传真机、计算机、光盘、声像磁带、电缆、电线、卫星、光纤传输线、转换器、电视机、监视器、打印机等等。
NII还包括如下内容:
(1)各种形式的信息。电视节目、科研和商业数据库、图像、录音磁带、图书馆档案等等。
(2)应用系统和软件。它们可以帮助用户使用、处理、组织和整理由国家信息基础结构提供的大量激增信息。
(3)网络标准和传输编码。这些标准和编码可促进网络之间的互联和兼容,保证网络的安全性和可靠性。
(4)人。主要指那些在民间企业产生信息、开发应用与服务系统、建造设施并培训其他人开发国家信息基础结构潜力的人们。
建设国家信息基础结构,必须全面地、协调地发展其中的每一个组成部分,使之发挥出整体效应。NII计划是一个社会系统工程。
把上述各部分的作用充分地发挥出来,信息基础结构才能最大限度地发挥出功能。这正如用于交通的高速公路一样,既要有“路”——光纤卫星网络及各种终端设备等;有“车”——多媒体;有“货”——有关的网络标准;有“司机”——开发与使用信息基础设施的人们,现代化的信息高速公路才能有效地运行起来,成为支撑人类社会高速运转的“动脉”。
“A”——中国高速信息网计划
近年来,中国一批信息专家,站在历史的高度,经过周密调查研究,根据中国现有国情,提出了中国的“高速信息网计划”。英文缩写为“A”。
中国的“A”计划,其技术目标是: