信息化发展主要包括了信息与信息化、现代化基础设施、产业现代化、数字中国、数字化转型与元宇宙共 5 个部分。
信息与信息化
信息基础
信息特征
信息是物质、能量及其属性的标示的集合,是确定性的增加,信息既不是物质,也不是能量,它以一种普遍形式表达了物质运动规律,以物质为载体,传递和反映世界各种事物存在方式、运动状态等特征,在客观事件中大量产生、存在和传递。
信息具有 客观性
、普遍性
、无限性
、动态性
、相对性
、依附性
、变换性
、传递性
、层次性
、系统性
和 转化性
等 11 个特征。
- 客观性:信息可以分为主观信息和客观信息,主观信息必然要转化成客观信息。
- 普遍性:物质的普遍性局定了信息的普遍性(即物质普遍存在,则信息普遍存在)。
- 无限性:信息的总量是无限的。
- 动态性:信息随着时间的变化而变化。
- 相对性:不同的主体从同一事物中获取到的信息存在着不同。
- 依附性:任何信息都要依附于载体,信息不可能脱离物质存在。
- 变换性:信息通过处理可以实现变换,在形式和内容上发生变化。
- 传递性:信息在时间上的传递就是存储,在空间上的传递就是转移或扩散。
- 层次性:客观世界是分层次的,对应的信息也是分层次的。
- 系统性:信息可以表示为一种集合,不同类别的信息可以形成不同的整体。
- 转化性:信息的产生需要物质,传递需要能量。有效地使用信息,可以将信息转化为物质或能量。
信息质量
信息的目的是用来消除不确定的因素。这是信息的价值,信息的价值大小取决于信息的质量。信息质量有 精确性
、完整性
、可靠性
、及时性
、经济型
、可验证性
、安全性
等 7 大特点。
- 精确性:对事物状态描述的精准程度。
- 完整性:对事物状态描述的全面程度。完整的信息要包括所有重要事实。
- 可靠性:信息的来源,采集方法和传输过程是可以信任的。
- 及时性:获取信息的时刻与发生事件的时刻的间隔长短。
- 经济型:获取信息,传输信息的成本在可以接受的范围之内。
- 可验证性:信息的黄祖耀质量属性可以被证实的程度。
- 安全性:在信息的生命周期内,信息可以被非授权访问的可能性,可能性越低,安全性越高。
在不同的场景中,信息质量侧重点也不同。
信息传输模型
信息是有价值的一种客观存在,信息只有流动起来,才能体现其价值。
信息的传输通过信息传输技术来实现,信息传输通常包括 信源
、信宿
、信道
、编码器
、译码器
和 噪声
等。
- 信源:产生信息的实体。
- 信宿:接受信息的实体。
- 信道:传输信息的通道。
- 编码器:变换信号的设备,位于信源和信道之间,属于发送设备,如量化器、压缩编码器、调制器、加密解密设备等。
- 译码器:逆变换信号的设备,位于信道和信宿之间,属于接受设备,如解调器、译码器、数模转换器等。
- 噪声:噪声是不需要的信息,在信道中传输的信息可能被噪声干扰导致传输失败。
当 信源
和 信宿
已经确定,信道
也已经选定后,决定信息系统性能的关键在于 编码器
和 译码器
。
信息系统的主要性能指标是 有效性
和 可靠性
。
- 有效性:在系统中尽可能多的传输信息。
- 可靠性:接受的信息尽可能与发送的信息一致,减少信息失真。为了提高可靠性,可以在信息编码时增加冗余编码。
信息系统基础
系统及其特性
系统有 目的性
、整体性
、层次性
、稳定性
、突变型
、自组织性
、相似性
、相关性
、环境适应性
等 9 大特性。
- 目的性:每个系统都有明确的目标活着目的。目标决定了系统的功能。
- 整体性:系统是一个整体,为了达到目标,按照一定的原则,有序排列起来组成系统。
- 层次性:系统由多个元素组成,在系统中可以包含多个和多级子系统。
- 稳定性:系统受规则的约束,稳定性强的系统死的系统在受到外部作用的同时,内部结构和秩序可以继续保持。
- 突变型:系统从一种状态进入另一种状态的剧烈变化过程。
- ** 自组织性**:系统在内外部因素的作用下自发组织起来,使得系统从无序到有序,从低级到高级。
- 相似性:系统具有同构和同态的性质,体现在系统结构,存在方式和演化过程中具有共同性。
- 相关性:系统是可分离和相互联系的。
- 环境适应性:系统总厨在一定环境中,并与环境发生相互作用。
信息系统及其特性
信息系统是管理模型,信息处理模型和系统实现条件的结合。
- 管理模型是指系统服务对象领域的专门知识,以及分析和处理该领域问题的模型,也称为对象的处理模型。
- 信息处理模型是指系统处理信息的结构和方法。管理模型中的理论和分析方法,在信息处理模型中转化为信息获取、存储、传输、加工和使用的规则。
- 系统实现条件是指可供给应用的计算机技术和通信技术,从事对象领域工作的人员,以及对这些资源的控制与融合。
广义上的信息系统可以是手工的,也可以是电子化的。对于信息系统而言,信息系统的 开放性
,脆弱性
和 健壮性
等特性会表现得比较突出。
- 开放性:指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别。系统的开放性体现在系统有清晰描述并被准确识别和理解的接口层。
- 脆弱性:与稳定性对应,系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性,这个特性往往是隐蔽且不容易被外界所感知。脆弱的系统一旦被入侵,整体性会被破坏。
- 健壮性:系统具有能够抵御出现非预期状态的特性。也称为鲁棒性。一般来说,具有高可用性的信息系统,会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术和可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态和保持系统的稳定性。
信息系统生命周期
信息系统的生命周期可以简化为:系统规划(可行性分析与项目开发计划)、系统分析(需求分析)、系统设计(概要设计与详细设计)、系统实施(编码和测试)、系统运行和维护等阶段。