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中小学信息科学知识:信息科学导论



第四节 信息存贮子系统


  信息存贮有着悠久的历史。自古以来,人们一直探索着记录和保存信息 的方法与载体。结绳记事可以说是人类最早的存贮信息的方法。但信息大量 存贮成为可能还是在文字、纸和印刷技术发明之后。但信息存贮技术真正的 飞跃还是近百年以来的事。

一、信息存贮的种类
  就人体来说,收集信息是感觉器官的功能,传递信息是神经系统的功能, 存储信息是大脑功能的一部分。大脑存贮信息的功能被称为记忆。古时候, 记录存储信息的唯一方式只有依靠人脑的记忆。但人们记忆毕竟是有限的。 由此,人们想出各种各样的方法将信息在人脑以外存储起来。最早的大突破 就是纸和印刷术结合在一起的纸印刷存贮。直到今天,纸印刷仍是信息存储 的主要方式。纸印刷存贮按存贮方式属于机械存贮,即以物质的机械形变(或 涂复)来存贮信息。机械存贮除印刷外还包括书写、打字和复制等。人们不 仅是以文字的形式来记录信息,还以图像的形式直接摄下各种活动,这种存 贮方式为光存贮,即利用光学手段对信息进行存贮。例如光盘存贮、全息存 贮、缩微存贮等。此外还有利用磁性物质的磁性来存贮信息的磁存贮,利用 电荷极性来存贮信息的电荷存贮。
  总之按存贮的方式,信息存贮技术可分为机械存贮、光存贮、磁存贮和 电荷存贮。按信息存贮的内容可分为文字存贮、代码存贮、数字存贮、声音 存贮、图像存贮、景象存贮。数字技术的发展使得各类信息均可利用“0、
1”进行综合存贮和处理。

二、缩微存储技术
  自古以来,人们用文字、纸张来存储信息。由于纸张来源于植物纤维, 在物质资源日益贫乏的今天,其局限性日益严重,同时,纸张对防火、湿度、 光线、灰尘及防虫害等都有较高的要求。且在信息量急剧增长的情况下,纸 张印刷存储信息显然力不从心,人们不得不研究新的存储信息的方法。在这 个背景下,缩微存贮技术被提到仪事日程。缩微技术就是把普通书刊或不同
  
规格的文件、图纸等,用照相设备或其它摄影方法按照一定的缩小比例,摄 录在胶卷或胶片上的一种方法。人们公认的缩微技术创始人是英国的约翰·丹 塞。他于 1839 年第一次成功地用照相机和显微机,将 20 英寸的文件缩小到
1/8 英寸,缩微技术的初期主要是以节省存放空间为目的的,将图书、文件、 图纸等拍成缩微胶片保存。
  缩微技术进入实用阶段的标志是 1920 年,美国银行职员乔治·麦卡锡为 防止伪造支票,设计了一台缩微摄影机进行支票记录和支票的缩印。
1932 年美国国会图拧馆将馆藏资料拍摄成缩微胶片,供读者使用。
  1933 年柯达公司与纽约先驱论坛报共同开发了拍摄报纸的缩微摄影 机。
1954 年美国开发出计算机输入缩微胶片装置。
1957 年出现了缩微阅读复印机。 由于普通照像中立体图像被作为平面图像记录下来,且对尘埃,划痕比
较敏感,人们又发明了激光全息超缩微存贮技术,可以存在具有立体感,真 实感的全息照片,存贮密度也是普通缩微平片的几十倍。
缩微技术与其它技术相结合,把人类信息存储方式推入新的阶段。
  ①缩微技术与复印技术相结合 复印技术近几年来发展很快,具有速度 快,效率高,使用方便,价格低廉等优点,并且复印设备已经系列化和自动 化,印刷品复印,复印缩微,缩微品放大再复印等配套成龙。
②缩微技术与计算机,视频传送技术相结合 三者结合组成视频缩微系
统,可完成快速文件记录,计算机指引和检索等。
  ③与传真技术相结合 缩微技术与传真技术相结合,使缩微图像传输成为 可能。这是一种能够将缩微影面传递到远方的技术。缩微传真技术能输入缩 微画面,经过网络传输后,重新构成缩微画面或者常用的原大文献。

三、磁存贮技术
  文字可以记录语言,却无法保留声音。直到 1877 年爱迪生发明了世界上 第一个记录声音的工具——留声机,这是依靠机械变形方法存贮信息的。1898
年 V.保生发明了利用磁性存贮方式存储声音的机器——录音机,机械录音质
量差、音量小,无法复制,磁存贮才是真正储存声音信息的飞跃。 磁可以存贮一切可以转换成电讯号的信息。为了能够利用磁存贮图像,
经过了无数人的艰苦努力,直到 1956 年由美国的 Ampex 公司研制成功。
磁存贮设备一般可分为媒介可动型和媒介静止型两种。 煤质可动型是指媒质逐渐作机械的移动而写入或读出的方式。分为循环
型的磁盘和前进式的磁带、磁卡等。 媒质静止型是将媒质固定,通过电路存取进行写入或读出的方式,如磁
芯、磁泡、磁膜等。 磁存贮技术的特点主要是存贮频带宽广,且在任何需要的时候都可随时
读出所存信息,并可随时抹去或重写信息,方便且价格低廉。


四、光盘存贮技术 光盘是利用光学手段对信息进行存贮的,属光存贮技术的一种。 光盘存贮技术的研究始于 60 年代,但真正获得迅速发展是在 70 年代。
1972 年荷兰菲利浦公司和 MCA 公司首先发表了关于激光电视唱片的研制报

告,拉开了光盘技术突飞猛进的序幕。 光盘按功能可分为只读式光盘,一次写光盘和可擦写光盘。 只读式光盘,只能读出信息,不能追加或擦除重写。这种光盘由专业工
厂录制出售,母片制好后,可以大量进行复制。其中高密度只读光盘(CD— ROM)是只读式光盘的明星,视盘,数字声频唱片,皆属此类。
  一次写光盘,不仅可读出写入信息,而且还能在尚未记录的部分追加记 录新的信息。
  在过去的几年里,世界各主要光盘生产国的光盘产业销售额都在以两位 数以上的速度在增长。
  自 1985 年 Philips 和 Sony 公布了光盘上记录计算机数据的黄皮书以 来,CD—ROM 在计算机领域得到了广泛应用。CD—ROM 不仅可交叉存储大容量 的文字、声音、图形和图像等多媒体数字化信息,而且便于快速检索,制造 成本低,大批量生产时,每片不到 5 元人民币,目前,大量的文献资料、视 听材料、教育节目、影视节目、游戏、图书、计算机软件等都通过 CD—ROM 来传播。CD—ROM 驱动器已成为多媒体计算机中的标准配置之一。
  MPC 标准已对 CD—ROM 的数据传输速率和所支持的数据格式进行了规 定。MPC 标准要求 CD—ROM 驱动器的数据传输率为 600kM/秒(4 倍速)并支
持 CD—ROM,PhotoCD, Video CD 和 CD— I 等光盘格式。
  MPC 只是一个基本标准。CD—ROM 技术从诞生至今一直在不断地向高速方 向发展。 Philips 已推出了十六倍速的 CD—ROM 驱动器。
CD—ROM 只读式光盘最大的缺陷是用户自己无法利用 CD— ROM对数据进
行备份和交换。 CD— R 的出现解决了这一问题。CD—R 是英文 CD Recordable 的简称。中文简称刻录机。它的另一个英文名称是 CD—WO(Write Once),顾名思义,只允许写一次,写完以后,记录在 CD—R 盘上的信息无 法被改写,但可以在 CD—ROM 驱动器和 CD—R 驱动器上反复读取。
CD—R 标准是由 Philips 公司于 1990 年制定的,目前已成为工业界广泛
认可的标准。
  CD—R 最大的特点是与 CD—ROM 完全兼容,CD—R 不仅可在 CD—ROM 驱动 器上读取,并且其成本在各种光盘记录介质中最低,每兆字节所需化费的代 价约人民币 0.1 元。CD—R 光盘适于存储数据,文字、图形、图像、声音和 电影等多种媒体,并且具有存储可靠性高,寿命长(100 年)和检索方便等 突出特点,目前已取代数据流磁带(DDS)而成为数据备份、档案保存、数据 交换及数据库分发的理想信息存储介质,在企业、银行、保险公司、图书馆、 博物馆、档案馆、出版社、新闻机关、政府部门、军事部门和医院等部门获 得了极为广泛的应用,特别是为那些需要永久性存储而不准更改存储提供了 最佳解决方案。
  CD—UDF 通用磁盘格式是国际标准化组织下的 OSTA(光学存储技术协 会)最近制定的。它使用户感到利用 CD—R 刻录机备份文件如同使用软盘和 硬盘一样的方便。并且 CD—R 盘可在 DVD—ROM 驱动器上读出。
  Philips 公司已推出的第四代 CDD2600 刻录机首先采用 CD—UDF 文件格 式,在 Windows 95 和 Windows NT 环境下即插即用,使 CD—R 技术进入了一 个新的发展阶段。
  MO 是可擦写光盘存储器的一种,是英文 Magnet—Opti-cal 的缩写,是 指利用激光和磁性共同作用的结果记录信息的光磁盘。其信息记录密度和容
  
量比软磁盘高得多,价格比硬盘和软盘便宜并且耐用,但其致命缺点是不能 用普通 CD—ROM 驱动器读出。
  PCD(Phase Change Disk)相变光盘也是属于可擦写光盘,其记录和读 出原理只是用光技术来实现,因此,兼容 CD—ROM 和 CD-R 的多功能相变光 盘驱动器就比较容易实
  现。 PD, CD—RW,可擦写 DVD—RAM 等新一代可擦写光盘存储器均采 用了相变技术。
为了使可擦写相变光盘与 CD—ROM 和 CD—R 兼容,
早在 1995 年 4 月,飞利浦公司就提出了与 CD—ROM 和 CD
  —R 兼容的相变型可擦写光盘驱动器 CD—E(CD Erasable)。1996 年 10 月, Philips, Sony, HP, Mitsubisi 和 Ricoh 五家公司共同宣布了这一 新的可擦写 CD 标准,并将 CD—E 更名为 CD—RW(CD—Re Writable)。
CD—RW 驱动器允许用户读取 CD—ROM,CD—R 和
CD—RW 盘,刻录 CD—R 盘,擦除和重写 CD—RW 盘,CD
—RW 也可在 DVD—ROM 驱动器上读取。 在光盘存贮技术的发展过程中,不同生产厂商开发出了不同种类的光盘
产品,在众多的光盘产品中,只有 CD—Au- dio,CD—ROM 和 CD—R 在市场上 取得了巨大成功。这些光盘产品在商业上成功的原因主要在于标准化、兼容 性和可交换性,与 CD—ROM 兼容和可交换是任何一种光盘技术获得发展的充 分条件。截止 1996 年底,全球 CD—ROM 驱动器的装机量已超过一亿台,预计
到 2000 年将接近 2 亿台。因此使用 CD—ROM 兼容的光盘来存储和交换信息
是最经济简便的方法。
CD—RW 是一个已经得到众多公司和用户普遍支持的可擦写光盘标准,由
于 CD—RW 盘与 CD—ROM 盘只有相同的物理格式和逻辑格式,CD—RW 驱动器
与 CD—R 驱动器部分零件可以互换,可大大降低 CD—RW 驱动器的成本。但 CD—RW 的成本高于 CD—R,且目前不能在 CD—ROM 上读取。虽然 CD—R 只能 刻录一次,但由于较低的记录成本和很高的可靠性,CD—R 目前是各种光盘 存贮产品中发息最迅猛的一种。在国外,CD—R 刻录机正在逐步取代 CD—ROM 驱动器而成为计算机的一种标准配置。 1997 年全世界 CD—R 刻录机销售量
为 600 万台,从 1997 年开始 CD—ROM,MO 和 PP 的市场销售量将逐年下降,
CD—R 刻录机将保持快速增长势头,1998 年超过 1000 万台,在 2000 年达到
2400 万台。

五、计算机存贮技术
  利用计算机进行信息的加工处理与存贮已成为现代信息存贮的最重要的 手段之一。在计算机存贮技术中,主要需要考虑存贮每位(bit)数据所花费 的代价、存取时间和建立一套存贮设备起码要花费的代价。人们希望存贮器 容量大、速度快、成本低,但一个存贮的同时兼顾这三方面是十分困难的。 为了解决这个问题,目前在计算机系统中,通常采用多种存贮器,即快速缓 冲存贮,主存贮器和外存贮器。
  任何形式的信息,包括数字、文字、图像和声音等都能以数字方式传递 和存贮,因此计算机中所涉及的数据的概念应包括各种格式的信息,计算机 数据存贮也是现代信息存贮的重要手段。计算机数据存贮已经历了三个阶 段,第一阶段是没有专门的数据管理软件,应用程序自行组织与存取数据,
  
第二阶段是文件系统阶段,操作系统一级的数据管理软件为用户提供,公共 数据组织和各种存取方法及文件库等,第三阶段为数据库阶段。把相关联的 数据集合,通过数据库管理系统有机地组织起来,进行统一合理的管理,数 据库技术也是历经演变,由面向关系数据库走向面向对象的和或扩充关系的 数据库。
  80 年代开始,人们致力于将静止的或活动的图形和图像、声音、文字等 多种信息和计算机结合在一起综合使用,提出了多媒体数据库的概念,所处 理的数据类型包括字母、字符和数字的数据;声音;高保真音频数据;大量 图形;光栅图形;动画;慢扫描视频数据,全运动视频数据等。使数据存储 变得更加困难,主要是与时间有关的信息要求实时处理,不同信息具有分布 性,人机交互性,并且存储信息数量巨大,100M 的硬盘只能存储 10 分钟录 音,所以视频信息和音频信息的数据压缩存贮技术和解压缩技术日趋重要。

六、信息存贮技术的发展趋势
  评价存贮技术的指标常包括以下几种:存贮密度、存取时间、存贮成本、 信息更新的难易、可靠性、寿命、消耗功率等。
  其中有几项指标是互为相反的,没有一种存贮技术能同时满足所有要 求。因此,无论是纸印刷芹贮,还是缩微存贮,磁存贮,光盘存贮都各自具 备别的技术不能替代的优点。因此它们将在较长时期内并存,互为补充。
信息存贮技术的一个发展趋势就是各项存贮技术的结合发展,例如:磁
存贮与光存贮相结合的磁光存贮技术;缩微片和光盘两种存储媒质的复合系 统;磁存贮技术、缩微存贮技术和光存贮技术的集合。从发展趋势来看,在 信息存贮技术领域内,除前面提到的之外,还有人设想,利用生物蛋白自我 繁殖功能,发展极大容量的生物存贮器及设想利用生物集成电路,把计算机 与人脑联系起来,形成崭新的人机系统。
         第五节 信息传播子系统 一、通讯的定义
信息传播子系统就是把信息从一个地方传到另一个地方的系统,又称为
通讯系统。从广义说来,各种信息的传递均可称之为通信。绝大多数的通信 是以电流或电磁波为载体而传递信息的,因此通信也称为电信,现在把光作 为载体的光通信也得到了广泛应用,由于约定俗成,人们仍将光通信列入电 信的范畴(光波也是一种电磁波)。现代通信的发展,使得通信的概念也发 生了一些变化,尤其是计算机网络技术的发展,使人们可以突破时间、空间 的局限,便捷地获取各种各样的有用的和及时的信息,通讯系统已经是集信 息应用和计算机网络于一体的现代通讯网络。

二、基本概念
  ①数据:是一种其格式适合于计算机处理的信息,如用数字表示的文字、 图像和声音等,是传递信息的实体。
  ②信号:信号是数据的电或磁编码。在通讯中,数据以信号的形式从一 处传到另一处。信号分为模拟信号和数字信号。模拟信号是在各种介质上传 送的连续变化的电磁波,数字信号是在介质上传送的电压脉冲序列,其恒定
  
的正电平代表“1”,恒定的负电平代表“0”。例如打电话时,将声波转换 为连续变化的电磁波为模拟信号,若将声波转换为不连续数字编码来表示叫 数字信号。
③信道:信道是传送电信号的一条通路,习惯上,又称为线路。
  ④带宽:带宽有两种含义。其一是指传输中最高频率与最低频率之差。 例如声音的频率范围主要在 300~3400Hz 之间,故电话线一条话路的带宽是
(300~3400) Hz,近似于 3000Hz;其二是指通讯信息的传输容量,以每秒 兆位(Mbps)为单位,例如,以太网的带宽是 100Mbps 或 1000Mbps 等。
  ⑤数据率:数据传输速率,即每秒中传输的二进制(bit 比特),单位 是每秒比特,记作 bps,它是设备运行的速度的度量单位。如计算机的数据 总线或连接计算机与传输线的调制解调器等。
⑥传播速度:信号在信道中单位时间内传送的距离。
⑦信道容量:信道最大数据率。
  ⑧误码率:二进制位在传输中被传错的概率。是衡量通信系统可靠性的 一个参数。在计算机网络中,误码率要求低于 10-6,即平均每传送 1 兆位, 才错 1 位。
⑨信道利用率:是信息传输的有效速率与信道最大传输速率之比。
⑩网络传输延迟时间,即任意两节点之间的最大传输延迟时间,用 D 表 示,D=l/v,其中:l 为两节点间的距离(m),v 为介质传输速度。 (11)信号传输:信号传输的方法有模拟传输和数字传输。
模拟传输是传输模拟信号的一种方法,与这些信号代表的是模拟数据(如
声音)还是数字数据无关。模拟信号传送一定距离后,由于幅度衰减而失真, 所以长距离传输时,需沿途设置放大器,但放大器在放大信号的同时也放大 了噪声,引起误差。
数字传输传送数字信号,与模拟传输相比,具有很多的优点:
  第一,抗干扰能力强。在数字传输中,也会由于信号幅度衰减而失真, 但由于数字信号只包含有限个电平值,可采用再生中继的技术,可以在信噪 比恶化到一定程度时再生出和发送端一样的没有噪声干扰的数字信号,避免 了模拟通信中噪声积累现象,实现了信号高质量的长距离传输。
第二,易于加解密处理,数字信号可以利用数字逻辑运算进行加解密处
理,比对模拟信号进行处理要容易得多。第三,易于计算机对数字信号进行 存储,处理和交换。
第四,数字电路易于设备集成化、小型化。
  第五,各种通信业务都可以用数字信号来处理,是实现约合业务通信网 的基础。


三、通讯网络设备 通讯网络就是要使分处异地的许多用户之间能够传递信息。 一般地,通讯网络有 3 种主要设备,一是末端设备,又称用户设备,是
用户与通信网之间的接口设备,其作用是对传送的信息进行信源及信息的编 码和解码,为用户提供入网接口;二是传输设备,是传输电或光信号的信息, 包括双绞线,同轴电缆等有线、无线和光缆等线路;三是交换设备,在节点 之间完成路由选择,接续控制的设备,例如:集线器、网桥、路由器、桥路 器、网关、交换机等。将末端设备与信道连接起来的设备,通常是调制解调

器,其作用是模拟信号与数字信号互相转换。 信道通常分为架空明线、电缆、光导纤维、微波线路、卫星线路等。其
中光导纤维通信系统优点十分突出: 第一,传输频带宽,通信容量大。据预测,一根光纤可传输 25000G 比特
/秒的信息,10 根这样的光纤一秒钟内可传输全世界已经录下来的全部知 识。
  第二,传输损耗小,中继距离长。电信号在金属导线中传输时要受到衰 减,因为导线总是有一定的电阻的。因此在长途有线电路上,每隔一定距离 就要设置一个再生中继器,将衰减的电信号放大到合适的数值。中继站是远 距离有线通信不可缺少的,但它又使整个远距离传输的成本增大。
  光纤的损耗很小,再生中继器间的距离比其他传输线要长得多,成本不 仅下降且整个系统的可靠性也大大提高。
  第三,抗电磁干扰性能好。由于在光纤中传送的是光波,它对于雷电干 扰,电离层变化和高压电力线,电动马达,太阳黑子活动所产生的电磁干扰, 都有很强的抗干扰能力。对于高空核爆炸时所产生的电磁脉冲,光纤也有很 强的防卫能力。
第四,光纤具有厚厚的包层,光波在纤芯内传输,保密性好。 第五,体积小,重量轻。光导纤维是比头发丝还细的玻璃纤维传输线,
其直径比头发丝还要细,加上保护层其直径也只有 1 毫米,因此整个光缆的
直径较小,重量较轻,便于敷设。
  微波通常是指波长 1 米到 1 毫米(频率为 300 至 300000 兆赫)的电磁 波。在空间主要是直线传播,也可以从物体上得到反射。由于微波在空间是 直线传播的,而地球表面是个曲面,因此传输距离受限制(一般为 50 千米左 右),远距离通信必须在一条无线电通信信息的两个终端之间建立若干个中 继站,与电缆通信系统比较,隐蔽性和保密性较差,设备比较复杂,对天线、 馈线的质量要求较高,其优点是微波波段频率高,因而可以容纳很多互不干 扰的宽频通信电路,且工业干扰和天电干扰的主要频谱成分比微波频率低得 多,因而微波传输质量较高,微波传播不受季节和昼夜变化的影响,稳定性 高,对于有线线路难于通过的地区,有较大的灵活性。
卫星通信是当前远距离及国际通信中一种先进的通信手段,它的主要特
点是通信距离远。一颗同步卫星在太空圆形轨道上,距地面约 3.6 万千米。 它发射出的电磁波能辐射到地球表面的三分之一。飞机、汽车及步行人都可 以通过卫星相互通信。卫星通信的另一特点是频带很宽,通信容量很大,目 前已有 100 多个国家或地区建立了几百个卫星地球站,其弱点是卫星本身和 发射卫星火箭造价都比较高,由于电源与元器件寿命的限制,同步卫星的使 用寿命并不太长,只有 7 到 8 年的时间,卫星地球站技术也比较复杂,成本 也高,卫星信道的误码率和气候条件有关,传输延迟时间也比较长。

四、通信网络的作用
  通信网络为信息传播提供了一种理想的手段,除了传统的电话,信件和 传真通信外,网络上的各类软件使用户可以方便地共享各类昂贵的存储设 备,主机设备,其它辅助设备和应用程序,利用某一终端检索世界各地的信 息资源,使网络用户可以跨越时间和空间的障碍,在任意范围内互相协作, 共享信息并得到服务。
  
  总之,通过通信网络,提高了整个信息系统的通信能力,同时也就提高 了整个信息系统的性能。

第六节 信息提供子系统


  信息系统的最终目的是为用户提供信息服务工作,信息提供子系统做为 信息系统与用户的接口,担负着信息搜集、加工处理、存贮和传输各子系统 功能的最终集成与实现的任务。信息提供子系统包括信息系统为用户所提供 的服务和信息系统为用户输出信息的方式。其中信息服务将在第四章进行深 入探讨。
  信息系统的输出技术与设备是将计算机中的二进制信息变换成为用户需 要的形式。输出信息的形式有文字、数字、符号、图形、图像和声音等。信 息输出设备主要有针式打印机,喷墨打印机、激光打印机与激光照排系统, 静电打印机,彩色多功能打印机,网络打印机等,此外还有数据绘图机,图 表显示器,电子分色机,光栅图像处理器,硬拷贝打样机,软拷贝显示器等 等。
  与计算机输出设备相对应的是计算机输入设备,它是将各种类型的信息 转换成计算机可读形式的技术与设备,主要包括键盘、条形码技术、光笔、 图形输入板、鼠标、跟踪球、触摸屏、扫描仪和计算机输入缩微胶片设备等。 此外语音识别与语言合成做为重要的输入、输出手段,也是目前国内外
竞相研究的重要课题。

第七节 信息系统的演进


  信息系统是由人、设备、信息、规则等要素组成的,实现信息的搜集、 整理、加工、处理、传递、提供利用的综合体。其本身也具有不同的类型。
①从信息系统的规模来划分,可分为小型信息系统,中型信息系统和大
型信息系统。
  ②从信息系统的分布距离来划分,可分为局域网、城域网、广域网、国 际互联网、国家信息基础结构。
③从信息系统所属的领域可划分为工业信息系统、经济信息系统、科技
信息系统等。
④从信息系统的使用范围来划分,可分为专用信息系统、公共信息系统。 系统的性质是多方面的,因此信息系统的划分也是多方面的,并且不同
类型的信息系统可以相互转化。 信息系统不仅存在着不同的类型,而且也存在着自身产生,成长,衰老,
更新的变化过程。新型信息系统的不断问世,反映了信息系统的演化过程。 从各类信息系统产生的时间来分析,最早是在五十年代产生的数据传输加工 系统(TPS),而后,在六十年代产生了管理信息系统(MIS),在七十年代 出现了情报检索系统和办公自动化系统,在八十年代出现了决策支持系统和 专家系统。

第八节 信息系统的建设

  信息系统不断由简单的、初级的系统向复杂的、高级的系统发展和演化。 一方面这是信息技术不断发展的结果;另一方面,多类型信息系统也是为满 足不同的社会需求所形成的。信息系统经历了手工系统、机械系统、半自动 化系统、计算机单机系统、只有通讯功能的多机系统,发展到今天的计算机 信息网络系统,而信息系统按地域又有局域网、广域网、国家网和国际网之 分,局域网又有以太网(Ethernet)令牌总线形(Token Bus)网,令牌环形
(Token Ring)网等多种类型,信息系统的管理又有集中式管理和分散式管 理之分。信息系统的建设同时还要考虑复杂的环境,因此信息系统建设必须 采取系统工程的方法。

一、信息系统建设的系统工程方法
  系统工程的思想方法是人们在长期的社会实践中逐步形成的。大型的工 程建设涉及众多的因素,必须对工程中的功能和各子系统做综合的处理,这 是系统工程思想产生的原因。例如,在 1942 年美国研制原子弹的曼哈顿工 程,动员了 1 .5 万人,投资 20 亿美元;而法国从 1937 年开始,耗资 3 亿马 克,建立了有两千人参加的 V—2 火箭研究基地。如何从整个结构组成,技术 性能以及经济效益等各个方面做好整个工程的组织管理工作,就成为必须解 决的问题,系统工程理论正是在这种社会的迫切需求之下应运而生的。
在这里“工程”泛指为完成某项任务而提供决策、计划、方案、方法、
工作程序等。是从整体上择优解决复杂系统建设中人、社会、技术之间相互 作用的问题提供措施、途径和程序。
具体地说,将系统工程方法应用于信息系统的建设,一般要采取如下步
骤:
1.系统分析 所谓系统分析,就是在开发信息系统之前,尽量全面地搜集各种数据和
资料,在经过全面深入的调查、分析之后,提出新建信息系统的目的、结构
和功能,确定具体的评价系统功能的指标,用来选择系统方案。
2.提出系统方案 按照信息系统总的功能,形成一组可供选择的系统方案。
3.系统选择及决策
对各种可行方案进行比较和分析,用多目标最优化方法选出最佳方案。
4.系统实施 根据最后选定的方案,将系统付诸实施,包括硬件设备的购置与调试、
软件的购置、开发和调试、系统的试运行、人员的培训、新系统的跟踪测试 等。

二、信息系统建设应注意的问题
1.信息系统建设必须遵循的标准和协议
  信息系统在网络环境中,必然是一个开放的系统。 1994 年,美国计 算机联网率已超过 80%,而我国 PC 机联网率不到 20%,在联网率很低的情 况下,我国信息系统建设大多处于独立的应用开发之中,没有统一的标准, 这些信息孤岛之间缺乏兼容性,给联网带来了极大的困难。
  所谓信息系统的兼容性是指信息系统各组成要素之间,信息系统之间以 及信息系统与环境之间可以共享信息处理的结果。它包括物理设备的兼容:
  
如信息载体,信息处理设备,信息传送和接收设备等;信息系统格式的兼容, 即信息的描述形式,存贮格式,处理方式的兼容和信息系统的内容兼容。例 如:不同的信息系统系统的指引子系统可能采用不同的主题词表对数据库进 行指引,如果所采用的词表在语义上不兼容,那么这两个信息系统的数据库 在内容上是不兼容的。
除此之外,信息系统的兼容还具有不同的层次结构,在开放系统互联
(OSI)模型的七个层次中,每一层均存在兼容性问题,层次越高,兼容越复 杂,就越难以实现。
  实现信息系统的兼容性最简单的途径就是采用统一的标准,对信息系统 进行开发、运行和管理。标准制订的根本目的就在于最大程度地实现信息系 统的兼容。
  但是并非信息系统的一切问题都可以制订标准,并且由于信息系统的多 样化发展、信息商品的市场竞争等等众多的因素,使得有些标准的制定非常 困难,尤其是标准的制订往往落后于新技术的发展,因此实现信息系统的兼 容性的另一条途径就是转换。通过转换来达到信息系统兼容的障碍主要来自 于成本。过高的转换成本常常使信息系统管理者不得不放弃对系统兼容性的 追求,这是造成信息系统不兼容的主要原因之一。
2.信息系统的安全问题
  随着计算机信息网络的发展,资源共享得到了进一步的加强,但资源共 享与信息安全历来是一对矛盾,随之而来的信息安全问题日益突出。不论信 息系统如何组织,采取何种结构,如何使它建立在“安全”的基础上,没有 足够的安全性,一旦受到攻击,后果不堪设想。例如 1995 年 8 月 21 日,设 防严密的美国花旗银行(GTY BANK)系统网络,被前苏联克格勃人员侵入, 损失现金高达 1160 万美元。为了弄清原因并防患于未然,花旗银行不惜用
580 万美金让入侵者讲述入侵的秘密及详细步骤。1997 年,美国佛罗里达州
的警察应急系统被黑客侵入,使紧急警务和消防队无所适从,受到严重损失。 上述事例表明,信息系统和网络面临着巨大的威胁,并且这种安全威胁的后 果是十分严重的,会产生严重的政治损失和经济损失,使国家利益和国民经 济命脉受到损害。
美国计算机安全专家于 1997 年提出了计算机网络安全的框架,包括:
  ①保密性(Confidentiality):人们在 Internet 上所从事的工作多种 多样,总的可以归纳为通信、信息发布、电子商务和资源共享。无论哪一种, 都涉及两类信息,一是在主机上存放的信息,可称之为静态信息,另一种是 动态信息,指在网上传播中的信息。无论是动态信息还是静态信息,面向公 众的例如:广告等是开放性的,私人间的通信,商业机密等的信息是保密的。 所谓保密性是指静态信息防止非授权访问,动态信息防止被截取解密。
  ②完整性(Integrity):指信息在存储或传输时不能修改,破坏或信息 包丢失、乱序等。许多协议确保信息完整性的方法大多是收错重传,丢弃后 续包的方法,但黑客的攻击可以改变信息包内部的内容。
③实用性(Utility):即信息加密密钥不可丢失。
  ④可用性(Availability):指静态信息的可用性和可操作性。病毒使 系统不能正常运转,数据文件面目全非就是破坏了信息的可用性。
  ⑤占有性(Possession):指存储信息的主机、磁盘等信息载体被盗用, 导致对信息的占有权的丧失。保护信息占有性的方法有使用版权,专利,商
  
业秘密,提供物理和逻辑的存取限制方法,维护和检查有关盗窃文件的审记 记录,使用标签等。
⑥真实性(Authenticity):指信息的可信度,发送人的身份证实等。 对信息系统和网络构成的威胁可以分为以下若干类型:
①假冒欺骗:假冒或盗用合法用户的身分证明等窃取信息。
②拒绝服务:系统拒绝合法网络用户执行他的功能。
③秘密泄漏:传递中或主机中的信息被盗用。包括数据截收。
  ④破坏信息资源:用非法修改,删除,重排序,重放等手段,使正常传 递的信息乱序,改变信息的内容。
  ⑤指定路由:发送方指定一信息包到达目的站点的路由,而这条路由先 经过精心设计的,绕过设有安全控制的路由。
⑥不良信息的侵入。
⑦造成信息系统和网络瘫痪。 攻击信息系统和网络的手段是多种多样的,黑客会穷思竭虑来达到目
的。而黑客能够成功主要原因如下:
①网络结构的多样性。 网络的基本拓扑结构是星型、总线或环型,互联网网络主干是环型或总
线,而连接主干的众多子网则异构纷呈。为了实现异构网络间信息系统的通
信,必然要牺牲一些安全机制,从而提高网络的开放性。
  ②地域因素:国家网、国际网地域范围广泛,地理位置错综复杂,通信 线路质量难以保障,给数据截收以可乘之机。
③主机因素:大型信息系统所包含的主机品种繁多,大型机、小型机、
工作站、服务器、微机、厂商众多,网络操作系统也很多,给网络安全提出 了更复杂的难题。
④用户因素:用户思想麻痹,舍不得投入必要的人力、财、物来加强信
息系统的安全性。
  ⑤单位的安全政策:使有些信息系统没有采取正确的安全策略和安全机 制。
⑥有专门攻击信息系统,以破坏信息为乐的“黑客”( Hacker)。
⑦缺乏先进的信息安全的技术、工具、手段和产品。 封闭的信息系统安全性较好,但无法实现开放网络所具有的通信和资源
共享的功能。形成信息网络系统,又受到来自多方面的安全的威胁,这已成
为信息网络发展的主要障碍之一。解决这一问题的方法就是加强信息系统的 安全保护措施。
  第一,重视信息系统的安全问题。目前各国政府、各大公司都日益重视 信息系统的安全。在美国,重要的安全措施是以总统令的方式发布的。1996
年 1 月,美国公布了第二个电信法。5 月美国国家研究院出版了《密码在信 息社会安全中的作用》长篇报告,1996 年 6~7 月间,美国举办了两次有关 “密钥托管”的听政会,1996 年 10 月,美国发布关于“CLIP- PER4”的副 总统令。英国、荷兰和法国带头开始联合研制欧洲共同的安全评测标准。1993 年,加拿大颁布 ITSEC(信息技术安全评测标准)。美国、加拿大和欧洲联 合研制 CC(信息技术安全评测公共标准),于 1996 年颁布了 1 .0 版。
  与此同时,各大跨国公司也投入到争夺信息安全市场的竞争中,努力开 发研制计算机信息系统安全产品,推出各种安全策略和安全技术与产品,为
  
信息系统的安全提供了技术上的支持,因此,要保证信息系统的安全,第二 就是要利用现有信息安全技术与产品来增强信息系统的安全。
  第二,在设计信息系统时,一开始就必须进行安全的总体设计,如建立 安全的网络协议,建立备份和恢复机制,制定相应的安全标准等不要在系统 建成之后修修补补。
  常用的安全技术主要有两大类,一类是以防火墙技术为代表的被动防卫 型,一类是建立在数据加密,用户授权确认机制上的开放型网络安全保障技 术。
  防火墙(Fire wall)安全保障技术是假设被保护网络具有明确的边界和 服务,一方面它要实现对内部网络的保护,另一方面要屏蔽外部的危险。实 际上它是具有以下性质的组件集合;网络之间流动的信息不能绕过防火墙, 只有经过授权的信息才能通过防火墙,防火墙本身是入侵免疫的。防火墙基 本上可以分为以下三类电路级网关,包过滤路由器和应用网关。
  典型防火墙产品有:①MILKYWAY NETTWORKS 的 BLACK HOLE;② CHECKPOINT CO.的 FIREWALL l;③ATLANTIC SYSTECM CO.的 INTERNET SAFE
ROUTER 等等。 密码编码技术是以数据加密和用户确认为基础的开放型安全保障技术,
对网络服务影响比较小,相比而言,如果一个企业希望在 Internet 上开展电
子商务,需要与众多的客户进行通信,仅仅依靠防火墙不能满足要求。密码 技术则可望最终一体化解决网络安全问题。可以说密码技术是保证信息系统 安全的核心技术,是利用现代数据加密技术来保护信息系统中的数据。
采用密码技术,首先要选择先进的密编码算法,充分了解自己要保护什
么,确定保密的级别、程度、周期及保密的范围。 由于密码技术是信息安全的核心技术,因此各国政府对密码技术的出口
都有很多限制。例如:美国政府对信息安全技术和产品出口有很多限制,出
口安全技术和产品必须经过多重检查和审批,允许出口的产品和算法的密钥 长度不能超过 40 位,而 40 位的任何密码系统在现代计算机水平下是很容易 破译的。
从另一个角度讲,为了自身信息系统的安全必须立足国内,拥有自己的
高强度密码算法,依靠国外引进密码算法本身就是不安全的。我国在密码算 法方法已取得了不少研究成果,如清华大学研制的系列密码算法(TUC 系列 专利)输入输出均为 64 位,密钥为 128 位。对于我国商用密码使用和管理, 我国有关部门有明确的方针。即统一领导,集中管理,定点研制,专控经营, 满足使用。只有保障信息系统的安全才能促进信息系统的健康发展,为此, 我们必须开发和研制具有我国自主版权的信息安全关键技术和产品。与此同 时,也要注意到,计算机犯罪不分国界,对付日益猖獗的国际计算机犯罪行 为,还必须进行充分的国际合作。
在信息系统建设中的安全问题上,还有一个主要的方面就是防病毒。
  《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》对计算机病毒有着明 确的定义:“指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数 据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”
  随着计算机网络的日益普及,计算机病毒在网络中重获生机。主要是网 络的拓展使病毒摆脱了传统的磁盘感染方式,取而代之的是更为迅速、方便 的通信线路感染,同时网络也加速了病毒传播的速度,尤其是人们经常使用
  
的电子邮件,宏病毒就是邮件传播病毒的最佳印证。网络也加大了杀灭病毒 的难度,独立的计算机杀灭单机病毒还比较容易,但网络系统工作是在多任 务,多用户环境之下的,病毒侵入网络只有相当的随意性,且一旦侵入网络, 就会迅速通过网络进行扩散。
  据统计,目前全世界发现的病毒共有 15,000 种之多,并且还在不断 增加,其中有些病毒是破坏计算机的运行,有些病毒专门破坏网络的运行。 病毒可能导致数据被篡改,软件功能失常或出现硬件故障,严重的可能造成 信息系统的瘫痪。因此在信息系统的建设过程中,整个信息系统要有一个统 一的防毒、杀毒的措施,可以对信息系统实时病毒监测、控制、杀除,提高 整个系统的防御能力。病毒的防止包括防病毒感染,病毒诊断和病毒清除, 使用的工具有硬件(如防病卡)和软件(如 Kill 70.exe)。
  
第四章 信息服务

第一节 信息用户研究


  从理论上讲,就信息系统而言,用户是其中心环节,满足用户需求是信 息系统设计、建立与运行的最终目的。信息机构就是为满足用户的需求而产 生和存在的。所以对用户及其信息需求的研究,就成为信息科学的重大课题。

一、基本概念
1.用户 所谓用户就是信息使用者,指在科研、技术、生产、管理、流通等各种
活动中,需要利用信息的个人或团体。前者称为个体信息用户,后者称为团 体信息用户,统称信息用户,简称用户。
2.信息需求 用户信息需求是人的总需求的一部分。行为科学的创史人,美国著名心
理学家马斯洛(A.Marslou)将人的需求按发生次序和重要性顺序归结为:物 质和生理需求,安全和经济保障需求,友爱和社交,精神需求,尊严和名望 需求,自我实现和成功需求。其中前两种需求主要是人类的生理基础。这五 种需求依次变动,随着一个被满足,另一个强度就增大,无论这五种需求哪 一种缺乏,未得到满足,都会使人心理紧张,从而引发情报需求。但并不是 所有的信息需求都表现出来,人类自身的调节能力有使其在无意识中完成了 相应的信息需求。
美国哈佛大学心理学家做过这样一个实验:如果把你送往孤岛,你考虑
携带的首先是什么?有 80%的接受试验者提出的是收录机、报纸和杂志(在 当时还没有计算机)。由此看来,丰衣足食的人,把心理需求的满足放在首 要位置上,他们首先考虑的是社会信息,希望知道周围发生的一切。
美国另一位心理学家还做过这样的实验,“谁若能在他们所设计的独居
室内呆三天,即可获得一笔数目可观的奖金”。有数十名参加这个实验。实 验结果,有的连一天也呆不住,便大叫着要把他们放出来,孤寂使他们感到 十分苦恼,而且难于忍受。其中呆的时间最长的也不到二天。他猛烈地敲打 墙壁,几乎是大声嗥叫着要求释放出来,自己叙说若继续呆下去会变成疯子 了。这所独居室没有窗户,漆黑漆黑的屋里听不到半点外面的声音,只是备 有足够的吃喝。凡是参与实验的人毫无疑问都希望能获得这笔奖金,但在这 种情况下,心理需要的满足却远远胜过了金钱的吸引力。
  在我们日常生活中,人们对信息的需求现象比比皆是。屋子里坐着几个 人,其中有二个人悄悄地说着话,声音越低,其它人越想知道,支着耳朵想 从中得知一些内容,这就是人们对信息需求的一种心理反映。
  信息需求是动物本能自卫的一种反映,是逃避扑杀的一种自卫性手段, 而人类的信息需求已远远超过了这一范畴。它是人们为解决各种问题而产生 的对信息的必要感和不满足感。当人有了信息需求之后,一般地说,他就会 进行各种各样的情报活动,包括正式信息交流和非正式信息交流,来获取所 需的信息。
3.信息行为 为了获取信息所采取的行动称为信息行为。用户的各种需求在未得到满

足的情况下,会促使人感到心理紧张,心理紧张就引起了人的信息需求,信 息需求产生之后,人们会以自己所能采取的各种行动去获取信息,这就是信 息行为,获得的信息能够满足一定的需要,消除紧张,同时又产生新的需求。 这就是人信息行为的心理过程。
  用户可能采取哪些信息行为呢?英国情报学家威尔逊(F.D.Wilson)提 出了下面的信息引为模式
  这个图简略地反映了用户可能采取的信息行为,图中带有标号的箭头方 向表示可能查询的路线。中介:指信息工作人员。技术指计算机设备及检索 工具等。
威尔逊将人类信息行为分为四组:
  第一组:包括 1、2、3、4,表示用户不依赖任何信息机构的信息行为。 称为 A 类路线。
第二组:包括 5、6,表示用户借助信息机构的信息行为。称为 B 类路线。 第三组:包括 7、8、9,表示信息工作人员为满足用户需求所采取的信
息行为。称为 C 类路线。
第四组:包括 10、11,表示用户直接利用信息机构设备

















的信息行为。称为 D 类路线。
4.信息用户研究
  信息用户研究就是研究和等报信息流通过程中人的心理和行为规律,以 便充分满足用户对信息的需求,提高信息传递的速率和效率,使信息系统运 行最佳。主要包括以下内容:
①信息用户的思维规律
②信息需求的形成过程
③信息需求的形成动机和信息行为的产生机制
④各类用户信息需求的特点及心理规律
⑤信息环境对信息用户的影响
⑥信息用户吸收信息的心理过程
5.潜在用户
  应该利用信息系统服务,却没有利用这种服务的人为潜在用户,已利用 信息系统的用户为当前用户。
  实际情况是潜在用户在数量上常常大大超过当前的用户。造成这种情况 的主要原因如下:
①用户自身信息意识差

②用户对信息系统了解不全面,对信息系统能提供哪些信息服务不清楚
③信息用户心理上的偏见
  ④信息系统易用性差。正如著名的穆尔斯定律(Mooers)所说,一个信 息系统,对用户来说,如果检索信息资料比不检索资料更麻烦,这个信息系 统就不会得到利用。
6.潜在需求
  把因表述不当或其它原因而未能表达出来的需求及潜在用户的信息需求 统称为潜在信息需求。用户在接受信息服务时,常不能将信息需求全部准确 地表达出来。出现这种情况的原因主要是:①用户心理偏见:自认为信息系 统无法满足他的需求,他就不表达出来。
  ②每个人都有四个区域:开放区域,盲目区域,秘密区域和未知区域。 开放区域代表自知人亦知的信息。盲目区域代表自己不知而他人知的信 息。常言道旁观者清,当局者迷,所描述的就是自己不能意识到的信息需求。 秘密区域代表的是己知他人不知的区域,在信息工作中,用户因不信任 信息工作人员常常造成潜在信息需求。而为用户保守商业秘密是信息工作者
的职业道德。 未知区域是自己未能意识到,他人亦不知的领域,其大小很难确定,但
它的存在却是无疑的。人们潜意识在很大程度上就属于这个区域。在一定条
件下,可向其它三个区域转化。缩小未知区域最好的办法就是增加人与人的 信息互动。
调查研究用户及其信息需求,才能采取相应措施,使大批潜在用户转变
为当前用户,使潜在需求转变为表达出来的信息需求,使信息系统向更多的 用户提供更全面的服务。
③造成潜在信息需求的第三个因素是信息系统的人机界面不易使用造成
的。

二、用户信息需求的研究方法
  研究用户信息需求,首先碰到的问题就是方法论问题。虽然现在各国信 息学家都已充分认识到信息需求研究的重要性,但限于用户结构的多样性及 信息心理的复杂性,至今无广泛可以接受的成熟的方法论。从用户信息需求 研究之初至今,主要是借鉴其它学科的研究方法。
在 50 年代末期以前,大多采取间接的调查方法。
  间接方法又称文献法,是基于对某种与用户有关的文献而进行调查研究 的方法。直接方法是用户本身参与调查研究的方法。
  间接调查法,主要是利用信息机构提供信息服务的日常工作记录,进行 统计,还包括对文摘、索引及图书、期刊的引用文献进行统计。
  在 60 年代,在间接调查方法的基础上,有以下几种直接调查法较广泛地 为研究者所用:
①调查表法
②访设法:通过访问用户及其所在单位,了解用户信息需求的一种方法。
③实况观察法:派出调查员,实地观察用户获取信息及利用信息的状况。 进入 70 年代以后,以下几种新的用户信息需求调查方法被采用:
①参加科学研究方案的讨论,用户工作计划的拟定和各种技术会议
②定期召开同类型用户座谈会

③大面积调查,不仅调查用户本人,还调查其上下级,同事和协作者。
④编制用户单位的机构、职能和活动图表。
⑤应用系统工程方法,调查多国的用户,分析比较多种调查结果
⑥研究用户的成果
⑦搜集对信息系统提供服务的反馈意见
⑧与用户进行个人的非正式接触等。 下面详细介绍调查表法:
  调查表法又称问卷调查法,是调查者将已经编印好的问卷以信函邮寄或 当面分发等方式发给被调查者,请他们按要求填写好后返回给调查者的一种 方法。调查表法是一种既可调查当前用户,又可调查潜在用户及潜在需求的 比较广泛采用的方法,这种方法的关键是调查者的选取和问卷的设计。其弱 点是回收率无法保障且常受被调查人主观因素的影响。
在需要了解以下内容时,常使用调查表法:
①从用户角度,确定各种情报源的价值。
②从用户角度,确定各种情报服务方式的可用性。
③确定用户的构成和用户自身的特点。
④从用户角度,确定各类信息交流渠道的价值。 被调查对象的选择是调查表法的关键之一。调查结果在很大程度上取决
于被调查对象的选择。被调查者首先是需要分析他们的信息需求的信息用
户。然后要根据信息用户的总人数,及各方面的条件,决定采取普查还是抽 样调查,抑或其它的调查形式。如果采取抽样调查,则要注意抽样方法和样 本大小,以确保代表性,常用的有分群抽样,把用户先按职业进行抽样。在 同一类别中再进行分层抽样,层次可以是职称,也可以是年龄等。样本选择 时既要包括当前用户,又要包括潜在用户。例如“科学教育计算机网络”前 期用户需求分析研究,对调查对象的选择就是根据科教网 1995—1996 年在全
国 8— 10 个城市进行建立 Internet 节点试点,然后逐步推广的方针,在
对全国各省市相关经济、技术指标统计比较的基础上,选择了全国高等学校 相对集中,同时也是中国科学院以及各部委科学院所相对集中的十一座城 市,包括北京,上海,天津,西安,沈阳,哈尔滨,武汉,福州,济南,广 州和成都做为样本城市。再考虑到“科教网”是一个社会开放型计算机网络 系统,适合各类科研人员,高校师生和管理人员。因此在样本城市中又选择 了科研机构,高等院校,科技情报部门和公司企业做为用户群,在具体选择 每一个科研机构,高等院校和公司企业时,力求选择规模较大,有学科代表 性,科研能力强和开展计算机网络服务有一定基础的单位和机构,以确保调 查数据的真实性,可靠性和代表性。
  问卷设计对调查能否达到可靠性和有效性有直接的影响。问卷的结构一 般由题目、前言、调查项目等组成,有的附有说明。题目应力求简洁和准确, 反映调查的主题。前言要交待清楚调查的目的和要求,项目要反映主题的各 个方面,数量适中,含义准确,易于回答。下面就是《中国计算机报》就扫 描仪市场调查所设计的问卷。

扫描仪市场调查问卷

中国计算机报每年都要举行多次这样的市场调查活动。由于读者您的诚

挚、认真的协助,我们才能得以圆满地完成各次调查工作,从而向社会各界 提供真实反映中国计算机信息产业现状的研究报告,为政府在信息产业的发 展决策提供有力的依据。中国信息产业的发展需要广大民众的积极参与,也 许您花上几分钟,就能改变中国信息产业的发展方向,我们期待您的协助。 在回答问卷的时候,您必须将个人情况的所有栏目填写清楚,必须将问 卷中的所有问题作出回答。在回答的时候请用钢笔或圆珠笔认真填写,字体 工整,否则可能因为不能辨认您的字迹使该卷无效,您也将不能参加我们组
织的抽奖活动。 您的姓名: 性别: 年龄: 职务: 工作单位: 电话: 通讯地址:
  以下各题,请在所选选项前的小方框上打“√”或在横线上写上相应的 文字。
一、您的工作单位属于哪个行业?(可复选)
1□政府部门 2□部队 3□航空/航天 4□金融/证券 5□邮电/电信 6□商业 7□交通/运输 8□冶金 9□石油/化工 A□能源 B□地质/矿产 C□纺织/服装 D□建筑/建材 E□军工 F□核工业 G□医疗/卫生 H□机械工业 I□轻工业 J□电子 K□水利 L 传播媒体 M□教科文 N□学会/协会 O□其他 二、您所在的单位的规模是:
1□10 人以内 2□10~50 人 3□50~200 人
4□200 以人 如果您还未购买扫描仪,请跳过三~七题 三、您的扫描仪是从
(请写出经销商名称)那里购买的,
它的地址是: 联系电话是:邮政编码是: 它是扫描仪专卖店吗?□是□不是 四、请写出您购买扫描仪的时间: 年月 五、您使用的是哪种牌子的扫描仪?
(本题可复选) 1□HP 2□Microtek 3□UniScan 4□MUSTEK 5□ARTEC 6□PRIMAX 7□UMAX 8□AGFA 9□Contex a□Intergraph b□Vida c□Shap d□其他(请注明):

六、您使用的扫描仪是多大幅面的?(本题可复选)
1□A4 2□A3
3□A0 4□手持扫描仪
5□进纸式 其他 七、您对所购买的扫描仪满意吗?
1□满意 2□不满意 3□一般 八、请选出您了解扫描仪信息的主要媒介/渠道(本题可复选)
1□本报 2□计算机世界报
2□其他计算机专业媒体 4□朋友介绍
5□广播/电视 6□计算机专业书籍
7□技术讲座 8□展览会 九、如果您使用扫描仪,您将在下列哪个平台上使用: (单选)
1□DOS
2□中文 Windows
3□中文 Windows 95
4□英文 Windows+ 中文之星
5□英文 Windows 95+ 中文之星
6□英文 Windows+RichWin
7□英文 Windows 95+RichWin
8□仅用英文 Windows/Windows 95 十、如果您想购买扫描仪,您希望购买那个牌子的?(本题可复选)
1□HP 2□Microtek
3□UniScan 4□MUSTEK
5□ARTEC 6□PRIMAX
7□UMAX 8□AGFA
9□Contex a□Intergraph b□Vidar c□Shap d□其他(请注明): 。
十一、如果您想买扫描仪,您将购买多大幅面的?(本题可复选)
1□A4 2□A3 3□A0
4□手持扫描仪
5□进纸式 6□其他 十二、您使用扫描仪来做什么?(本题可复选)
1□办公图形/图像扫描 2□光学字符识别(OCR)
3□文件电子存挡 4□出版
5□广告/美术 6□工程设计
7□其他(请注明):
十三、您将在什么平台上使用扫描仪(本题可复选):
1□DOS Windows
2□苹果
3□UNIX
4□其他 十四、您通过(或将通过)什么软件来操作扫描仪,请写三种:
1.

2.
3.
十五、对于扫描仪,您最关心它的?(本题可复选三项以内)
1□品牌
2□价格
3□扫描速度
4□扫描仪分辨率
5□扫描仪彩色位数
6□市面上已有的软件支持
7□操作简单
8□二次开发接口
9□厂商售后服务
a□经销公司的售后支持 十六、对于扫描仪,您感到最不满意的方面是(单选):
1□扫描速度太慢了
2□扫描软件不好用、安装很不方便
3□扫描仪的价格太贵了
4□扫描仪的性能不好
5□配套软件太少
6□其他(请注明): 请将回答的问卷寄至:102206 北京 1038 信箱中国计算机报社 市场研究部收
本次调查的截止日期是 5 月 11 日
(以邮戳为准) “科教网”前期用户需求分析所设的调查项目一共有三项。第一项为用
户所需信息类别的调查,共设国内科研信息、国外科研信息、新技术引进、
新兴学科信息、新产品开发、政策法规、市场营销、产业信息、教育培训、 贸易信息、企业管理、金融证券等十二个小项;第二项为用户所需信息服务 方式的调查,共设数据库检索、电子邮件、文件传输、共享公用软件、信息 查询工具、光盘检索、电子数据交换、多媒体数据传输、电子期刊、电子公 告版、远程使用网上计算机设备、电子论坛、语音信箱共十三个小项;第三 项为目前联网存在的障碍调查,共设经费不足、软硬设备差、信息意识差、 人才缺乏、通讯条件差、信息资源不足、信息需求不足、政策不明确共 8 个 小项。
  总之,调查表项目的设计关键在于简单明了,能引起用户的兴趣,表中 的概念要明确,表内各调查项目最好要求调查者按规定后每一个指标定一个 定量的数值,便于进行定量分析与研究。
以下介绍调查数据的加工处理和评价分析。 收回调查表,必须对调查回收数据进行评价。常用的评价指标分为两大
类,第一类是用户意见的集中程度,常包括方案算术平均值,方案满分频率 和方案等级和;第二类是用户意见的协调程度。用户意见协调程度的评价指 标通常包括变异系数和协调系数。
①方案算术平均值的计算公式:


X j ?

1 m j
? Cij
j i?1

其中: X j ——对 j 方案全部评分的算术平均值
mj ——参加 j 方案评价的专家人数 Cij——i 专家对 j 方案的评分
算术平均值 X j 的数值在 0~ 100 之间, X j 值越大,表示该方案相对 重要性越大。
②方案满分频率的计算
  所谓方案的满分频率,就是对某方案给了满分的用户人数与对该方案给 了评分的用户的总数之比。
m ' j
K j ?
mj
其中:Kj——j 方案的满分频率 m'j——对 j 方案给满分的用户数 mj——对 j 方案评价的用户总人数
Kj 值在 0%~100%之间,Kj 值越大,表示对该方案给满分的用户人数越
多,它从一个角度说明该方案具有较大的相对重要性,可以做为 Xj 的补充指
标。
③方案的等级和计算 某方案的等级和就是每个用户对该方案的等级相加的算术和。其计算公
式为:
mj
S j ? ? R ij
i?1
其中:Sj ——对 j 方案评价的等级和
Rij——i 专家对 j 方案的评价等级
  一般等级排序用自然数表示方案的等级,1 级表示最高,因此方案的等 级和 Sj 数值越少该方案的相对重要性越大。
①协调系数的计算
  协调系数是通过计算等级和来表示 m 个用户对全部 n 个方案评价意见的 协调程度,其计算公式如下:
n
? d 2 j
W ? i ?1
1 m 2 (n 3 ? n)
12
式中:dj ——全部用户对 j 方案评价的等级和与全部用户对全部方案评
价等级和的算术平均值之差。 m——用户人数 n——方案数
  W 的数值由 0 到 1 的变化反映了被调查者对所评价的各项目意见一致性 由小增大。W 值定量地衡量了被调查者对几个指标认识的一致性程度。进而 可进一步分析造成不一致性的原因。
⑤变异系数的计算

  变异系数又称离散系数,是全部被调查者对 j 方案相对重要性评分的标 准差与算术平均值之比,变异系数的大小表示被调查者评价的波动程度,其 值越小,表明被调查协调程度越高。其计算公式是:
m j
( ) 2

б j б 2 i

?
j i?1

Cij ? X j

Vj ? ? ? ? ? ?
X j X j X j
其中:Vj ——对 j 方案的变异系数
б2j——全部被调查者对 j 方案评分的方差

三、各类用户信息需求的心理特征
1.信息用户类型的划分
  关于信息用户的类型,国外研究者大多根据信息用户与信息系统的需求 和行为关系进行划分。例如,用户可以分为潜在用户和当前用户。国内研究 者大多以用户的自然属性对用户进行划分。例如按照人们所属的职业范围可 将信息用户划分为:
①决策人员
②科研人员
③工程技术人员
④管理人员
⑤学生
⑥教师
⑦商业人员
  ⑤其它职业者:指不包括在上述类型中的一些专门职业人员。如:医生、 作家、艺术家等。
其次按人们的业务水平进行划分,也可按人们的年龄进行划分。
每个用户都有年龄,业务水平和职业这三个因素,综合考虑这三个特征 时,就可以用一个三维坐标来表示各类型的用户。












       图 4—2 信息用户划分三维坐标图 当然也可以按用户实践的行业属性将用户划分为农、林、牧、渔、金融、
保险、机关、建筑、运输、公用事业、教育等等;按用户所在地理区域可将 用户划分为沿海地区,内陆地区和边远地区用户或国内用户、国外用户等。
2.用户信息需求的心理特征
  用户信息需求受着多种因素的影响,在这些影响因素中,心理因素起着 重要的作用。主要有社会及政治心理因素;国家的历史,又化传统及科技、 经济发展的水平所形成的传统心理因素;用户本身的知识素养,个人志趣与
  
专长所形成的自然感觉心理因素及职业心理因素。其中职业是影响用户信息 需求内容及类型的主要因素。
下面就从职业的角度分析不同职业用户信息需求的特点:
①科研人员的信息需求 科学研究的任务是探索未知的自然规律或社会规律。因此就所需信息内
容而言,最需要高度专门化的科学信息,所需信息的类型也是理论性较强的 一次文献,主要情报源是期刊,更喜欢采取非正式渠道获得文献资料。苏联 学者阿依泽松统计结果表明,科学家通过非正式渠道所获信息是其所需全部 信息的 47%。美国学者卡尔森(W.M.Carlson)统计结果表明美国科学家通 过非正式渠道所获的信息占 45%,并且,科研人员为获取信息所花费的时 间占整个工作时间的比例是最高的。由于科学研究的继承性,使科研人员的 信息需求具有连续性的特点。
②工程技术人员的信息需求 工程技术人员是设计和制造各行各业实践活动所需要的具体的方法,手
段和工具。这一工作性质决定了他们所需的信息内容往往是综合性的,最感 兴趣的是有关新产品新技术方面的情报,情报源主要有专利文献,产品样本, 技术报告和科技期刊等。工程技术人员更多的是通过正式渠道求助于信息系 统所提供的信息服务。W.M 卡尔森的调查表明美国工程师通过个人接触获得 所需情报的 30%,其余的 70%都是从正式渠道获得的。
③企业人员的信息需求
在我国的信息用户中,企业人员占有相当大的比例。 由于经济活动领域十分广泛,任何对其经济活动和经营决策产生影响的
信息都是企业人员所需要的。因此企业人员的信息需求从信息内容来讲呈现
综合性的特征。例如:一个公司的经营人员有可能需要以下信息: 有关经营对手或伙伴的名称、地址、网址、业务范围、历史、近年来的
营业额、利润、公司的归属等一般概况性信息。
  有关经营对手或经营伙伴的各类财政资产状况方面的信息,包括该公司 的总资产,主营业务收入,主营业务利润,流动比率,速动比率,债务偿还 能力,股东权益,每股净资产,净资产收益率,各种财务报表等。
有关经营对策和经营伙伴的信誉与信用等级方面的信息,例如:权威机
构对该公司所作的信用调查,信用等级,该公司所依托的主要银行,付款能 力,付款习惯等。
有关经营对手和经营伙伴的产品数量、质量、功能、价格、商标、营销
渠道、市场占有率、广告情况、营销策略;售后服务的性质、范围、方式方 法、原材料的来源、价格等供应情况。
  有关经营对手和经营伙伴负责人的履历传略,社会背景,政治倾向,习 惯,性格,爱好及其人员的年龄构成,职称构成等。
  有关经营对手和经营伙伴的技术特点,研制开发新技术,新产品的情况, 有关专利的申请情况等。
  此外还有行业信息,新的相关科研成果信息,经营管理信息,外汇汇率 及证券市场的金融信息及各种宏观经济信息。例如:全国政治经济形势,通 货膨胀率,失业率,各类人口统计信息等。
  政策法规信息也是企业人员必然随时关注的,包括工商法,环境保护法, 商品检验法,中外合资企业经营法,涉外经济合同法,关税条例,专利法等。
  
  政府有关经济政策信息包括工商业政策,外贸政策,市场管理政策,信 贷与税收政策等。
  从企业人员获取信息的渠道来看,正式信息交流渠道与非正式交流渠道 具有同等的重要性。具有方法有:
①搜集公共出版物。
②通过正当手段,从对方厂家的职工中获取相关情况。
③利用市场调查和市场咨询机构的调研报告。
  ④有关公司的财政报告,证券分析报告,公司年度总结,管理人员的演 讲词等。
⑤利用交易会和展览会,搜集厂家印发的各种说明书和小册子。
⑥搜集竞争厂家推销人员,供销人员的业务报告。
⑦与竞争厂家的工作人员进行技术座谈。
⑧雇佣职业调查人员获取对方厂家的商业秘密。
  ⑨利用秘密办法(如:秘密照像)获取对方厂家的生产设备和生产方法 信息。
⑩了解竞争厂家职工在职人员名单和工资发放数据以获取商业秘密。 (11)对竞争厂家职工或生产资料供应得进行贿赂。
(12) 窃听电话,偷窃设计草图、样品、文件和秘密材料。
(13) 抓住竞争厂家主要职员的丑闻或其它违法把柄迫其进行合作。 (14) 设法渗入竞争厂家的电脑系统。
总之搜集经济信息的方法可以说是无可不为的,有正当的搜集手段,也
有非正当搜集方法。美国《新闻周刊》对美国 1558 家公司进行匿名调查,有
1324 家公司承认经常对竞争对手进行工业间谍活动。 企业人员对信息要求的另一显著特征就是要求提供信息的及时性。由于
社会经济活动的情况变化远比科技活动和其它活动频繁,如股票交易市场的
变化仅仅几分钟,因此,企业人员一般要求以最快的方式及时了解和掌握瞬 息万变的世界市场行情。并且为了使企业能够根据市场需求及时调整产品结 构和经营方式,要求提供有预测性的信息。


四、用户吸收和利用信息的心理过程 任何用户对信息的吸收和利用都包含着一系列复杂的心理活动。 人的心理过程包括感知,注意,理解,联想和灵感。某一客观事物作用
于人的感官,引起人脑的反应,随后将心理活动贯注于该事物,并进一步分
析,综合,抽象和概括该事物的性质,有的人在此基础上产生联想和灵感。
1.信息感知
  用户吸收和利用信息的心理过程由信息作用于人的感官引起人的信息感 知开始的。信息感知是用户对信息感觉和知觉的总称,它是用户吸收和利用 信息的开端。
  每个人都有读报的经验,一般头版头条都不会遗漏,但登在二版,三版 角落里的一则简讯很可能被忽略。关心时事政治的人不会不看第一版,喜欢 体育的人总是首先光顾体育版新闻。有选择地阅读报上的消息、通讯、评论、 广告,这是人人都遵守的读报规律。
  在信息世界里,人无时无刻不在接受信息的刺激。但人不可能对所有信 息刺激都做出反应。正因为如此,信息传播者不能指望信息接受者感知所有
  
被传递的信息。这就是信息感知的选择性。信息感知的选择性就是指用户总 是选择地感知一定的信息。虽然众多信息会同时作用于用户的感官,但用户 只是优先感知其中某些信息,对其余的则充耳不闻,视而不见。
  决定信息感知选择性的因素主要有两个方面。第一是用户自身的认知经 验及结构结构,第二是信息存在的状态。
某信息要想优先被用户感知必须使自己的存在状态具有相当的竞争力。 影响信息竞争能力的因素主要包括信息的形式和信息的内容。 信息的形式是指信息刺激的强度,对比度,重复率和新鲜度。 刺激强度大的信息比较容易引起信息接受者的感知。例如:高大的路牌,
绚丽的色彩,通栏的标题,高音喇叭,这些视觉、听觉等都包含着刺激的强 度。对比度则指声音的节奏、色彩的对比度等。重复刺激也是引起信息感知 的一个重要手段。比如 Coca Cola 的商标广告不断地在电视上、广播上及各 种报纸期刊媒体上反复出现,在保证重复刺激的前提下,又给人以一定的新 鲜感。
  信息的内容要引起人们的信息感知,一方面要与用户的认知结构相适 应,另一方面要与用户当时的需求和精神状态相符合。
  信息感知的选择性告诉我们,在传递信息的过程中,要将重要的,最新 的信息置于显著的位置。比如 Home page 的制作,要使不同的字体,不同的 形式,不同的色彩,不同的音响,以使用户优先感知。
2.信息注意
  按心理学的定义,注意是心理活动对一定对象的指向和集中,即在感知 以后将心理活动聚为一点,聚精会神可以说是对注意的比较合适的比喻。
3.信息理解
  理解的过程是将以符号为载体的信息还原为原有意义的过程。因为信息 的创造者,传播者,接受者都是具有主观意识的人,所以,传播了的信息常 常不等于所接受到的信息。信息接受者、传播者存在着历史背景、文化程度、 经验范围、立场观点等方面的差异,他们不可能对同一信息作出完全相同的 理解。即信息理解也是有选择性的。信息传而不通的现象在现实生活中比比 皆是。
在 1977 年 3 月 27 日,因对一个词理解不当,造成了世
  界上罕见的空难事件。在 the Canary Islands 国际机场,两架波音 747 飞机待命起飞,一架是荷兰皇家航空公司的,一架是泛美公司的。两架飞机 同时向指挥塔请求起飞指令。指挥塔对荷兰公司的飞机说:“OK,Stand by for take off, I will callon.”这句话的意思是“好,等一下起飞,我会再给 你电话的。”谁知荷兰公司的飞行员作了错误的理解,二架波音 747 同时加 速起飞而相撞,造成 567 名乘客和机组人员全部丧生。
  总之,信息的理解是用户的主观理解,要是选择性理解,特定的用户将 选择自己特定的理解,是用户对信息内容进行分析和综合,而且理解的程度 总是以用户已有的知识结构为基础的,只有用户的知识结构与信息所反映的 知识层次大体相当时,用户才能真正领会信息的实质。
4.信息联想
  联想的含义是从一事物想起另一事物,是一种由此及彼的创造性想象。 比如山下楠太郎有一次偶然将一块红手绢掉到海里,意外地发现几条小金枪 鱼追咬随波逐流的红布。由此产生联想,他发明了模拟诱饵,取得了巨大的
  
成功。现代心理学研究成果表明,人的大脑有四个功能区:①接受信息的感 觉区,②积累信息的记忆区,③评价信息的判断区,④重新组合旧信息和新 信息的想象区。利用信息产生联想就发生在想象区。
5.信息灵感
  灵感是以偶然的形式出现的。但正如恩格斯所说被断定是必然的东西, 是由纯粹的偶然性构成的,而所谓偶然的东西,是一种有必然性隐藏在里面 的形式。用户在长期的工作生活过程中,众多显现的或潜伏的信息和经验贮 存在大脑,当信息这一外界因素作为必然性的偶然信息,唤醒了大脑中潜伏 的知识和经验,找到了常规思路上百思不得其解的问题的症结。
  综上所述,用户吸收利用信息的心理过程一般都要经过信息感知、信息 注意、信息理解、信息联想和信息灵感等这样几个环节。这几个环节的有机 组合就构成了用户吸收利用信息的心理结构。用户吸收利用信息的心理结构 是造成吸收利用信息能力的重要原因。因此,加强用户心理素质训练,是获 得合理心理结构的重要途径。

五、用户信息需求研究的历史与现状
用户信息需求研究,自 1948 年伯 J·别尔纳 (Bernal)和厄夸特
(Urguhart)在美国皇家学会科技情报会议上发表用户调查开始,至今已有
50 年多的历史。 早期的用户信息需求研究,主要着眼点是用户对期刊的利用情况。到 50
年代后期,国外的用户信息需求研究成为情报学界的热门话题,在此期间,
产生过一些比较有影响的调查报告,美国心理协会,霍普金斯大学,巴恩大 学都曾就影响用户信息需求的要素等课题做过深入的调查研究。
当前,美国、英国、日本、丹麦等国每年都有数百名情报学家和其它专
家从事这方面的研究。我国用户信息需求研究起步较晚,80 年代初才有了第 一篇信息用户研究方面的论文,至今研究仍缺乏深度。主要原因是目前尚无 广泛可以接受的成熟的研究方法,且研究进行的比较分散,进行大规模的用 户调查也存在着很多困难。

第二节 信息服务的类型


  按照国外经济学家和社会学家的观点,最能概括今后社会发展特征的是 “信息化社会”,“后工业化社会”,“后信息化社会”,“数字化社会” 等等概念。这些概念虽各不相同,但有一点是共同的,即与信息收集,加工, 存储,检索,传递,提供以及信息技术设备制造等有关的行业正成形成一个 产业即信息产业。其中信息技术是整个信息产业的核心所在,它的发展程度 是信息产业兴起和发展的基础。信息服务则是信息产业的主体,只有信息服 务才能使所有信息工作的价值得以实现,使信息产业市场化得以实现。概括 地说,信息服务业是指为信息用户提供信息并使信息增值的行业。从所含技 术内容来划分可以分为传统的信息服务业和电子信息服务业。
  传统的信息服务包括信息提供、信息检索,信息咨询和信息分析与研究 等。
  电子信息服务业包括软件服务,系统集成,数据库服务,专门服务,网 络服务等。
  
  其中信息提供包括原始文献外借服务、阅览服务、报道服务、缩微复印 服务、翻译服务、文献定题服务等。
  软件服务包括为特定用户进行软件开发和为非特定用户提供软件包和软 件产品。
  系统集成服务是从信息系统的设计开始,对技术开发,设备选购,系统 安装调试,教育培训,咨询服务等全过程提供服务的形式。为用户提供包括 软件和硬件在内的大型信息系统。
  专门服务主要有培训和展览。信息技术的发展使培训市场应运而生,既 包括企业自身技术人员,销售人员的培训,也包括用户及潜在用户的培训, 以及面向待业青年等的电脑培训班。
第三节 信息检索 一、信息检索的原理和方法
1.信息检索的原理
  信息系统在存储信息时,按照信息的外部特征和内容特征赋予特征标 识。检索时,将所需信息的特征标识与所存的信息的特征标识进行比较。当 二者的特征标识一致时,或所存信息的特征标识包含所需信息的标识时,就 检索到了用户所需的信息。按存储信息的特征标识,就可以在信息库中输出 所需的信息。
2.信息检索的方法
  信息检索的方法主要有按著者名检索、按信息源出处检索、按各种编号 检索、按分类类别检索、按主题词检索、按关键词检索等。所有这些检索方 法,都要使用规范化的检索语言或知道特定的信息线索。人们一直希望能够 使用自然语言去检索。这也是目前信息检索研究的重点课题之一。
3.检索工具的类型
  为了便于检索信息,人们编制了各种各样的检索工具。按检索的手段可 分为手工检索工作和计算机检索工具。
几乎每个专业都有自己对口的检索工具。
  例如:化学领域有著名的《化学文摘》,引用 150 个国家和地区 56 种文 字出版的一千多种期刊及其它出版物;工程技术领域有著名的《工程索引》, 其检索范围包括美国、英国、德国、日本与法国等 50 多个国家,发表在四千 多种科技期刊上的工程论文和一千多种世界范围的会议、学术专题报告、图 书、年鉴、标准等出版物;此外还有生物领域的《生物学文摘》,国际物理 和工程学界的《科学文摘》等等。特种文献如科技报告,专利文献,标准文 献等也都有相对应的检索工具。
  手工检索工具主要的缺陷就是出版周期长,更新慢,检索速度慢,所能 提供的检索途径少。

二、计算机信息检索系统
1. 计算机信息检索系统的构成
  计算机信息检索系统由信息检索系统的文件人,人机接口,信息通道, 存储检索用计算机和数据库组成。其中计算机信息检索系统中的人指信息系 统设计人员,信息存储与管理人员和利用信息的人。人机接口包括检索终端
  
和人机界面两个部分。 检索终端是用户与信息检索系统之间交换信息的装置,一般采用智能终
端或微机。人机界面指人机进行信息交换的方式方法。主要有以下几种:
  ①字符界面(Character—based interface)是使用字符的操作系统或 应用程序的用户界面。如 DOS 等。
  ②图形用户界面(Graphical user interface)简写为 GUI,读作 “gooey”,是指使用基于图形的用户界面,用户不必敲入又长又复杂的命令, 而只需指向屏幕上代表文件,程序或命令的图标即可。
在用户界面中使用图形是由 Xerox 公司 Palo Alto Re-search Centre
(PARC)于 70 年代初开发的。不幸的是支持这种界面的硬件当时十分昂贵, 用户承担不起。1979 年 Apple 公司的 Steve Sobs 访问 PARC 立即发现了 GUI 的重要性。这一访问导致了 Apple Lisa 计算机界面的研制开发工作。该系列 计算机命运不济,但它导致了 Macintosh 系列机的诞生,从那以后,GUI 开 始在许多计算机系统中出现。
③社会化界面(Social interface)
  GUI 的一种,是用实体图像取代图标的一种用户界面。微软的 Boh 程序 采用的就是这种界面。
信息通道就目前而言通常借助各种网络进行。例如,我国的公用数据通
信网就有公用分组交换数据网(CNPAC),新建的公用分组交换数据骨干网
(CHINAPAC),中国公用数字数据网(CHINADDN)等等,其中 CHINAPAC 既 可以与 CN- PAC 互联,也可与各系统的专用分组网互联,同时还可与电话网
(PSTN),电报网,VSAT,INTERNET,和 ISDN 互联。CHINADDN 可与国际 DDN
互联,也可与中国 INTERNET 互联。 存储检索用计算机,因对存储容量,速度和可靠性都有较高的要求。因
此,通常是由大型计算机来承担,甚至由一组计算机组成计算机群来共同组
成。
数据库系统: 数据库系统可以看作为一个电子的文件盒,里面储藏着计算机可读的文
件。
一个数据库系统包含四个组成部分;数据,硬件,软件和用户。
  ①数据(DATA):是数据库中的物理记录,其所代表的含义就是信息, 数据在按约定表达了一定的信息后,就可以认为数据就是信息。现在的数据 库所含的信息可以为任何形式的,例如:杂志订户名单,宇宙飞船口宇航员 的个人资料或一组图像或视频素材。
  计算机最初存储的是数据和程序。从 50 年代开始用计算机存储一般的文 本资料,即文档。文档大多为单一目的而建立,为不同目的而建立的文档, 内容重复很大,并且修改一处往往要牵动全局。为解决这一问题提出了建立 具有多种用途的综合性文档的要求而发展成为建立数据库。
  从数据库中的数据而言,主要有两个特点,第一是完整性,第二是共享 性。
  完整性是指数据库可以说是不同的独立的几个文档的统一体,只是这些 文档中任何冗余都被完全地或部分地排除了。排除了重复存储,不仅节省节 储时间与空间,并且减少了对数据管理和修改的麻烦。因为只有对重复数据 同时修改才能不造成矛盾和混乱。为了减少冗余,就必须把信息分解成基本
  
单元进行存储,同时将基本信息单元之间的关系存储起来,因此早期的数据 库又称为“信息”及其关系的集合。
  共享性是指每个单独的数据能够被几个用户共享,甚至不同的用户在相 同的时间存取相同的数据片(并发存取),并且可以用于不同的目的,满足 多种类型的需求。
②硬件:硬件包括存储器, I/O 设备, I/O 通道等。
  ③软件:软件是数据库(数据的实际存贮)与用户之间的桥梁,主要功 能是数据库的管理,或称为数据库管理系统(DBMS—Data base Management System)。DBMS 提供给用户一个数据库的窗口。一般说来,DBMS 具有建库, 自动维护,保护数据库,方便查询,保证独立性等功能。即生成文件,插入, 检索,修改,删除等操作都由 DBMS 提供。
④用户:主要包括应用程序员,终端用户和数据库管理员(DBA) 应用程序员:负责编写使用数据库的应用程序。在早期的文档存储中,
应用程序的编写与文档的构成及存储介质的选择密切相关,即存储的信息与 程序,甚至存储介质之间没有独立性,文档或存储介质略有变化,就用程序 就需修改。现代数据库则具备独立性,即应用程序的编写可以不考虑数据的 存储和取出,信息的存储,取出等由数据库管理软件来完成。
终端用户(End—User):通过编好的程序或查询语言使用数据库。
  数据库管理员:主要职能是收集、保管和维护信息,决定数据库的存储 结构,选择 DBMS 软件,规定存取合法权,修改,恢复,重建,复制数据库, 监督执行等等,在实践中,DBA(Data Base Administrator)的功能由一些 管理人员和技术人员共同组成。
数据库可以按照许多标准去分类。按数据的形式,可将数据库划分为文
字型,数值型,图像型(视频型)和声音型。按信息记载的介质可划分为联 机数据库,脱机数据库,CD—ROM 数据库等。
按国际上通用的分类方法将数据库划分为参考数据库和源数据库。
  参考数据库(reference databases):能够指引用户信息线索,根据信 息线索用户可列另一信息源获得原文或其它细节。它包括书目数据库
(bibliographic databases)和指南数据库(referral databases)。书目
数据库存储文摘,目录,题录等书目数据。指南数据库包括各种机构名录数 据库,人物传记数据库,软件数据库,产品数据库等,存贮关于某些机构, 人物,出版物,程序,活动等简要描述,可指引用户从其它信息源获得更详 细的信息。
  源数据库(Source databases):能直接提供原始资料或具体数据的数 据库。它包括以下类型:
  ①数值数据库(numeric databases):包括统计数据库,科学技术数据 库等,专门提供以数据方式表示的数据,它产生于本世纪 70 年代。1970 年 加拿大的 I.P.Sharp 公司生产了第一个经济数值数据库,内容涉及经济,能 源,金融和商务等。目前,生产科技数据数据库最多的是由美国和欧洲一些 组织共同开发的 CIS 项目,较有影响的经济数值数据库生产者有数据资源公 司(Data resource Inc.),预测公司(Predicasts)和邓白氏集团(Dun
& Bradstreet)。
  ②文本——数值数据库(textual—numeric databases)能同时提供文 本信息和数值数据。例如产品市场报告数据库等。
  
  ③全文数据库(full—text databases):存贮全文或文献中的主要部 分。最早出现的是法律法规全文数据库。世界上目前最大的法律全文库是
1973 年由米德数据公司开发并提供法律界使用的 LEXIS 数据库。以后新闻全 文库,期刊全文库,专利,文学等全文库先后推出。
  ④术语数据库(terminologyical bank):专门存贮名词术语的数据库, 俗称电子辞典,英文又称“Lexicon”。第一个术语库是 1963 年开始,后因 故中断,又于 1973 年重建的“欧共体委员会术语库”(EURODICAUTOM)。
  ⑤图像数据库(graphics databases):用来存贮各种图形、图像及相 关文字说明。例如,家俱,装潢,灯具,产品图片,广告,建筑设计等资料 的存贮。
  ⑥多媒体数据库(multimedia databases):能把文字,数值,声音, 图像等不同信息进行统一处理和管理的数据库。
  初期的数据库大多为书目数据库,海量存贮器——光盘的产生和推广, 使全文数据库得到了迅猛的发展,其次事实型数据库,数值型数据库和图形 数据库也有了快速的发展。
  由于计算机网络的发展,和微机的普遍使用分布或数据库的发展引人注 目。
分布式数据库(Distributed Data Base—DDB)是数据库技术与计算机
网络技术相结合的产物,从 70 年代后期开始逐步发展起来。分布式数据库的 数据分布于一个计算机网络的各个计算机中,网络的每个节点有独立处理能 力,并且能执行局部应用请求,它不是集中式数据库的简单分布。分布数据 库可以认为存在一种全局数据库管理和局部数据库管理。允许每个局部有各 自的自主权,可以对自己管理的信息进行控制,节点间的协调也可由局部的 DBA 完成,即节点具有自主性。同时,分布性数据库具有分布透明性,或称 位置透明性(Location Transparenry)即程序的正确性不受数据从一个节点 到另一个节点移动的影响,使用者自己并不需要知道数据是存在哪一个位置 上。并且分布式数据库中个别位置或位置间通讯链发生故障时,也能继续运 行,提供了比中央集权系统更高的可靠性。分布式数据库的数据可以存储在 靠近它正常使用的地方,可以减少响应时间与通讯费用。分布式数据库是将 一些功能较少的数据库综合成一个功能更强的数据库系统,显然,增加一个 新的站,远比用一个更大的系统代替已有的集中式系统要容易。使整个系统 结构十分灵活,部分增减对系统的其它部分影响较小。
数据库的另一个发展趋势是发展面向对象的数据库。现代数据库已历经
层次模式,CODAS 和关系模式发展到面向对象数据库。所谓关系数据库是表 格化的数据集合,但在涉及声音,图像等数据时,关系数据库就有些困难。 因此人们一直寻求比表格更为自然和直观的构造信息的方式。60 年代后期到
70 年代初期,人们提出了“对象”的概念。面向对象的方法(Object—Oriented Paradigm)简称 O—O 方法,面向对象的编程语言简称 O—OPL。这里的对象 涵盖一切有形的实体,事件,人或组织所起的作用及性能说明,例如:零件 名称、型号、颜色、等等。即我们任何感兴趣的或要加以研究的事、物、抽 象的概念规则都统称为对象。这种方法不仅可以表达结构化的数据,而且可 以表达复杂的工程实体,图形,声音,规则等非结构化数据。
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