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光信息处理与光学全息技术 --------绪论 光信息处理与光学全息技术—绪论 关于信息的概述 关于信息科学的概述 关于信息技术的概述 关于光信息科学与光信息技术的概述 关于光全息技术的概述 关于信息的概述 人类赖以生存的三大要素 (1)物质:物质是第一性,世界是有物质组成 的,没有物质就没有世界 (2)能量:能量是一切物质的动力,没有能量,物 质就是静止的. (3)信息:信息是客观事物与主观认识相结合的产物,没有信息,物质和能量就无从知晓. 关于信息的概述 信息的概念 信息从世界开始存在之日起它就存在着,但是,直到20世纪前后,在科学技术尤其是在通信等信息技术的发展推动下，人们才开始意识到它的存在,探求其特征,建立它的理论. 关于信息的概述 信息的概念 关于信息的定义,至今没有统一的说法,根据统计,世界上公开的关于信息的概念和定义约有39种之多. 比较易于为人所接受的信息的定义: 信息是客观存在的一切事物通过物质载体所发出的消息、情报、指令、数据和信号中所包含的一切可传递和交换的内容. 关于信息的概述 信息的分类 (1)宇宙信息:指宇宙空间,恒星不断发出的各种电 磁波信息,而行星通过光波反射出信息,就形成直接 传播信息和反射传播信息. (2)地球自然信息:地球上客观存在的各种信息以及生物运动的各种信息. (3)人类社会信息:人类通过手势、语言、文字、图表、图形和图象等所表示的关于客观世界的间接信息. 关于信息的概述 信息的基本特征 (1)可量度:一般来说,任何信息都可以采用基本的二进制来量度,并以此进行编码。 (2)可识别:对于自然信息可以采用直接识别,比较世界或间接识别的方法.对于社会信息,一般采用综合识别的方法. (3)可转换:任何信息都可以转换成为由电磁波为载体的电报,电话,电视或者计算机代码. 关于信息的概述 信息的基本特征 (4)可存储:信息可以通过物质或能量状态的某种变化来进行存储.大脑是一个天然的存储器,它可以利用100亿到150亿个神经元,可存储100万亿至1000万亿比特的信息. (5)可处理:人脑就是一个最佳的信息处理器.计算机的信息处理只不过是人脑信息处理功能的一种外化而已. 关于信息的概述 信息的基本特征 (6)可传递:信息的传递是与物质和能量的传递同时进行的,离开了物质和能量的载体,信息的传递是不可以实现的。 (7)可再生性:信息经过处理之后,可以其他的形式再生.比如,输入计算机的各种数据文字信息可以用显示、打印、绘图等方式再生成信息. 关于信息的概述 信息的基本特征 (8)可压缩:信息可按照一党的规则或者方法进行压缩,以用最少的信息量来描述一事物,压缩的信息处理后可还原。 (9)可利用:任何信息都具有一定的实效性. (10)可共享:与物质和能量不同,信息具有不守恒性,即具有扩展性. 关于信息科学的概述 信息科学概论部分 (1)信息科学是一门综合学科,它是20世纪70年代后期,随着计算机技术高速发展和广泛应用而逐步形成的. (2)信息科学是由信息论、控制论、系统论和计算机科学四位一体相结合的崭新学科. 关于信息科学的概述 信息论 (A) 信息论是信息科学理论基础,它是研究 信息的本质、度量、传递、交换和处理的科学. (B) 信息论着眼于对信息的认识,而信息科 学则着重于研究人类、生物和机器如何获取、存储、处理、传递和控制信息的一般规律. 关于信息科学的概述 信息科学的理解 (1)信息科学研究的对象是信息 (A)探讨信息的性质、产生、来源,研究信息的量度、编码交换和译码; (B)研究生物、人类和计算机如何实现信息采集、处理、传递等实现方法. (C)寻求实现信息效用的最佳途径. 关于信息科学的概述 信息科学的理解 (2)信息科学的拓展 (A) 除了信息论、控制论、和系统论作为其理论基础外,还不断的产生新的理论,如模糊集合理论、随机过程论、自动机理论,以及包括对策论、博奕论、排队论、规划论、访生学、质量控制和经济模型理论等内在的运筹学理论. (B) 近年来,人工智能理论发展很快，起目标是开发人类的信息功能,帮助人类突破自己的束缚. 关于信息科学的概述 信息科学的理解 (3)信息科学的精确定义 (A)信息科学是一门信息的科学,其研究的是信息及其运动规律的科学. (B)信