計算機(jī)技術(shù)
1.什么是計算機(jī)技術(shù)[1]
計算機(jī)技術(shù)是指用計算機(jī)快速、準(zhǔn)確的計算能力、邏輯判斷能力和人工模擬能力,對系統(tǒng)進(jìn)行定量計算和分析,為解決復(fù)雜系統(tǒng)問題提供手段和工具。
2.計算機(jī)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域[2]
計算機(jī)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)成為了人類社會不可缺少的技術(shù)工具。去銀行、去辦證件、入學(xué)就醫(yī)、政府部門辦公、超市購物、交朋友娛樂等,都離不開計算機(jī)和計算機(jī)技術(shù)。到目前為止,我國互聯(lián)網(wǎng)用戶超過了4億,手機(jī)用戶接近8億。其中手機(jī)上網(wǎng)用戶達(dá)到了2.77億,也就是說一大半的中國人每天都在使用計算機(jī)技術(shù)。
細(xì)細(xì)數(shù)來,生活中隨處可見計算機(jī)技術(shù)在工作:天氣預(yù)報,醫(yī)院里從身體檢查,治療,康復(fù)到病人管理;學(xué)校從招生到畢業(yè),學(xué)籍管理,教務(wù)管理等都是依靠計算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行的。電子政務(wù),電子商務(wù),計算機(jī)輔助設(shè)計,數(shù)字動漫、數(shù)字媒體技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù),GPS全球定位等新名詞層出不窮。歸類來看,計算機(jī)主要應(yīng)用在以下幾個方面:
1.?dāng)?shù)值計算
在科學(xué)研究和工程設(shè)計中,存在著大量繁瑣、復(fù)雜的數(shù)值計算問題,解決這樣的問題經(jīng)常是人力所無法勝任的。而高速度,高精度地解算復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題正是電子計算機(jī)的特長。因而,時至今日,數(shù)值計算仍然是計算機(jī)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。
2.?dāng)?shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理就是利用計算機(jī)來加工、管理和操作各種形式的數(shù)據(jù)資料。數(shù)據(jù)處理一般總是以某種管理為目的的。例如,財務(wù)部門用計算機(jī)來進(jìn)行票據(jù)處理、賬目處理和結(jié)算;人事部門用計算機(jī)來建立和管理人事檔案,等等。
與數(shù)值計算有所不同,數(shù)據(jù)處理著眼于對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合和分析處理。一般不涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,只是要求處理的數(shù)據(jù)量極大而且經(jīng)常要求在短時間內(nèi)處理完畢。
3.實時控制
實時控制也叫做過程控制,就是用計算機(jī)對連續(xù)工作的控制對象實行自動控制。要求計算機(jī)能及時搜集信號,通過計算處理,發(fā)出調(diào)節(jié)信號對控制對象進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。過程控制應(yīng)用中的計算機(jī)對輸入信息的處理結(jié)果的輸出總是實耐進(jìn)行的。例如,在導(dǎo)彈的發(fā)射和制導(dǎo)過程中,總是不停地測試當(dāng)時的飛行參數(shù),快速地計算和處理,不斷地發(fā)出控制信號控制導(dǎo)彈的飛行狀態(tài),直至到達(dá)既定的目標(biāo)為止。實時控制在工業(yè)生產(chǎn)自動化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化,航空航天、軍事等方面應(yīng)用十分廣泛。
CAD就是利用計算機(jī)來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計。這種技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、船舶、飛機(jī)、大規(guī)模集成電路版圖等方面的設(shè)計。利用CAD技術(shù)可以提高設(shè)計質(zhì)量,縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計自動化水平。例如,計算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)是一個通用軟件包,它提供了一些最基本的作圖元素和命令,在這個基礎(chǔ)上可以開發(fā)出各種不同部門應(yīng)用的圖庫。這就使工程技術(shù)人員從繁重的重復(fù)性工作中解放出來,從而加速產(chǎn)品的研制過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量。CAD技術(shù)迅速發(fā)展,其應(yīng)用范圍H益擴(kuò)大,又派生出許多新的技術(shù)分支,如計算機(jī)輔助制造CAM,計算機(jī)輔助教學(xué)CAI等。
5.模式識別
模式識別是一種計算機(jī)在模擬人的智能方面的應(yīng)用。例如,根據(jù)頻譜分析的原理,利用計算機(jī)對人的聲音進(jìn)行分解、合成,使機(jī)器能辨識各種語音,或合成并發(fā)出類似人的聲音。又如,利用計算機(jī)來識別各類圖像、甚至人的指紋等。
6.通信和圖像、文字處理
計算機(jī)在通信和文字處理方面的應(yīng)用越來越顯示出其巨大的潛力,一般由多臺計算機(jī)、通信T作站和終端組成網(wǎng)絡(luò)。依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲和傳送信息,實現(xiàn)信息交換、信息共享、前端處理、文字處理、語音和影像輸入輸出等工作。文字處理包括文字信息的產(chǎn)生、修改、編輯、復(fù)制、保存、檢索和傳輸。通信和文字處理是實現(xiàn)辦公自動化、電子郵件、計算機(jī)會議和計算機(jī)出版等新技術(shù)的必由之路。
隨著微電子、計算機(jī)、通信和數(shù)字化聲像技術(shù)的飛速發(fā)展,多媒體計算機(jī)技術(shù)應(yīng)運而生并迅速崛起。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,多媒體計算機(jī)技術(shù)在信息社會的地位愈來愈明顯,多媒體技術(shù)與計算機(jī)相結(jié)合,使其應(yīng)用幾乎滲透到人類活動的各個領(lǐng)域。隨著應(yīng)用的深入,人機(jī)之間的界面不斷改善,信息表示和傳播的載體由單一的文字形式向圖形、聲音、靜態(tài)圖像、動畫、動態(tài)圖像等多媒體方面發(fā)展。
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,發(fā)達(dá)國家或部分發(fā)展中國家都在加緊進(jìn)行國家級信息基礎(chǔ)建設(shè)。我國以若干“金”字工程為代表的信息化建設(shè)正逐步走向深入(如金卡工程),形成了整個信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)前所未有的大發(fā)展局面。所謂計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把分布在不同地域的獨立的計算機(jī)系統(tǒng)用通信設(shè)施連接起來,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。網(wǎng)絡(luò)以地域范圍大小分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。著名的因特網(wǎng)(Internet)是一個最大的國際性廣域網(wǎng),它的業(yè)務(wù)范圍主要有遠(yuǎn)程使用計算機(jī)、傳送文件、電子郵件、資料查詢、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程合作、遠(yuǎn)程教育等等。
9.教育
計算機(jī)在教育中的應(yīng)用是通過科學(xué)計算,事務(wù)處理,信息檢索,數(shù)據(jù)管理等多種功能的結(jié)合來實現(xiàn)的。這些應(yīng)用包括計算機(jī)輔助教學(xué),知識信息系統(tǒng),自然語言處理等。計算機(jī)輔助教學(xué)生動、形象、易于理解,是提高教學(xué)效果的重要手段之一。目前,微型計算機(jī)已普及到了百姓家庭,可用于娛樂、教育、理財、通信、個人數(shù)據(jù)庫等方面,給家庭成員的潛移默化作用不可估量。
隨著業(yè)務(wù)需求和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,計算機(jī)應(yīng)用逐步向綜合性的方向發(fā)展。例如,一個大型企業(yè)的MIS(管理信息系統(tǒng)),可以包括多個子系統(tǒng),如銷售管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、工程設(shè)計系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)等,有些子系統(tǒng)主要是用來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的,有些主要是用來進(jìn)行自動控制的,有些既有復(fù)雜的數(shù)值計算功能,又有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。又如,利用計算機(jī)來模擬人的智力活動,如學(xué)習(xí)過程、適應(yīng)能力、推理過程,制造一種具有“思維能力”,即具有“推理”、學(xué)習(xí)和自動“積累經(jīng)驗”功能的機(jī)器,就不能簡單地認(rèn)為是計算機(jī)在模式識別方面的應(yīng)用,其中可能包括了復(fù)雜的數(shù)值計算、大量的數(shù)據(jù)處理、精確的自動控制和多媒體技術(shù)等多種功能,而且,要與微電子制造技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來才能最終完成。
3.計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的影響[2]
1.法律空白
在計算機(jī)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)沒有普及之前,法律是建立在傳統(tǒng)的人與人,人與社會,人與自然的關(guān)系協(xié)調(diào)之上的,在計算機(jī)出現(xiàn)并普及應(yīng)用之后,人們還沒有來得及思考如何建立一種新的社會生活秩序,計算機(jī)犯罪已經(jīng)很嚴(yán)重了。例如,駭客在網(wǎng)絡(luò)釋放病毒,篡改/盜用數(shù)據(jù)庫信息;網(wǎng)絡(luò)欺詐,網(wǎng)絡(luò)色情;電子垃圾污染;用信息技術(shù)侵犯個人隱私等。很多問題的量刑沒有現(xiàn)成的法律可依。而且信息技術(shù)還在以更快的速度向前發(fā)展著,這就要求人們有道德上的自律,“己所不欲,勿施于人”,才會有一個良好的生活環(huán)境。而且在法律建設(shè)方面要有預(yù)見性,所制定的法律法規(guī)本著弘揚(yáng)人性中的善,遏制、制裁人性中的惡這一理念開展。
2.道德延伸到網(wǎng)絡(luò)虛擬世界
中華民族素有“文明古國,禮儀之邦”的稱號,見面問好,分手道別。但在網(wǎng)絡(luò)虛擬世界中接觸到的人和事不再局限在國內(nèi),或是熟悉的人當(dāng)中;網(wǎng)絡(luò)聊天加入一個新人,我們很難知道他的真實身份,是哪國的人,名字是在網(wǎng)絡(luò)中新起的,其他個人信息真?zhèn)坞y辨。所以需要建立一套全球化的道德規(guī)范來凈化網(wǎng)絡(luò)生活,如何寫電子郵件,發(fā)送即時信息,如何與網(wǎng)絡(luò)中的人聊天等都有其倫理規(guī)范。而網(wǎng)絡(luò)中的不道德事件的影響是全球性的、及時傳播的和實時的,蠕蟲病毒很快使網(wǎng)絡(luò)癱瘓和網(wǎng)絡(luò)上的“艷照門”等事件就是很好的例證。所以,每個上網(wǎng)的人發(fā)現(xiàn)異常要及時舉報,制止不良事態(tài)的擴(kuò)大。而且網(wǎng)絡(luò)禮儀,文明網(wǎng)絡(luò)交流是信息時代每個人必修的功課?,F(xiàn)實生活中的道德需要延伸、補(bǔ)充到網(wǎng)絡(luò)世界q,來。綠色網(wǎng)絡(luò)生存空間才能得以營造。
3.工作場所的變化
信息社會里信息的收集、查找非常便利,圖書館,電子閱讀器、數(shù)字圖書館,手機(jī)上網(wǎng)搜索,打電話問詢等都是獲取知識和信息的手段。所以對文盲的定義有所改變。一個說法是不會使用計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是文盲;還有一個說法是不會利用信息技術(shù)自主學(xué)習(xí)就是文盲,這對人的要求越來越高。我們看看家庭請保姆的條件;會使用洗衣機(jī)、電飯煲等一切家用電器。在辦公室,傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、打印機(jī)等設(shè)備越來越多,不會使用這些高技術(shù)設(shè)備如何能做好本職工作?而另一方面,無論家庭還是辦公室,增加了這么多計算機(jī)、電子設(shè)備,空間要求增加了,用電量增加了,而且電磁輻射也增加了,工作場所不健康因素越來越多。同時用紙也增加了,電子垃圾也多了,對環(huán)境的污染和生態(tài)平衡都帶來了負(fù)面的影響。從倫理的視角看,這樣符合以人為本的發(fā)展思路嗎?
另外,有研究資料顯示,辦公室上網(wǎng)后,許多上班族上班后的第一件事是收電子郵件、看新聞。更有員工玩種菜游戲,偷菜。平均每人每天需要花2.5小時做這些事情。本來安裝計算機(jī)是為了提高工作效率,結(jié)果反爾分散了職工工作時的注意力。所以,有些機(jī)關(guān)、企業(yè)在上班時不開通外網(wǎng),只有內(nèi)網(wǎng)可以使用。
4.生態(tài)環(huán)境
生態(tài)環(huán)境的日益惡化是目前各個國家共同關(guān)心的焦點問題。倡導(dǎo)低碳生活,多種樹,少開車,少開空調(diào),節(jié)約用水是目前全球的口號。計算機(jī)的廣泛使用,要求辦公室用空調(diào),裝修,這增加了氟利昂、苯、甲醛等有害化學(xué)物質(zhì)的使用量。辦公區(qū)域的擴(kuò)大,勢必在有限的空間中,減少了綠地,人們在信息化與健康生活環(huán)境之間難以平衡。尤其是現(xiàn)在物種的消失加涑。意味著畢物鋅的破壞和需要鶯新建立,這對人類來說是一個最大的隱患。
5.文教衛(wèi)生的變化
計算機(jī)信息技術(shù)給文教衛(wèi)生帶來的變化是巨大的。首先,看病信息網(wǎng)絡(luò)化,掛號發(fā)IC卡,醫(yī)生開藥用計算機(jī),檢查病人身體也是用嵌入計算機(jī)的檢查儀器,如計算機(jī)斷層掃描儀CT,B超檢查等。病人一人院,就在醫(yī)院的信息系統(tǒng)中有了記錄,包括醫(yī)藥費也在其中。問題是一旦這個系統(tǒng)出了問題,就無法給病人做處理。如某醫(yī)院的醫(yī)療管理信息系統(tǒng)出了問題,無法掛號,醫(yī)生無法用計算機(jī)開藥方,收費處也無法收費,只好請病人到其他醫(yī)院就醫(yī)。危重病人只好先處理,以后再說費用的問題。
如果停電,老師就無法用多媒體播放事先準(zhǔn)備好的課件,必須改用黑板、粉筆授課。教育實行計算機(jī)輔助教學(xué)后,優(yōu)點是優(yōu)質(zhì)教育資源可以放在網(wǎng)絡(luò)上共享,缺點是上課靈活性降低:根據(jù)學(xué)生的具體情況隨時調(diào)整授課內(nèi)容?,F(xiàn)在學(xué)生的教材很多都配有附屬光盤,可是學(xué)生很少認(rèn)真去看這些光盤,這也是一種浪費。數(shù)字媒體技術(shù)的出現(xiàn),給文化傳播事業(yè)帶來了新的春天:無論是創(chuàng)作手段還是創(chuàng)作形式都有了翻天覆地的變化。相應(yīng)的多媒體產(chǎn)業(yè),3G、4G手機(jī),MP3、MP4,數(shù)字閱讀器,手持計算機(jī),大屏幕顯示器,聲卡、顯卡等產(chǎn)品也獲得了空前的發(fā)展??傊?,計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),給人們的生活帶來了巨大的改變,尤其是在倫理方面。
特雷爾·拜納姆(美)和西蒙·羅杰森(英)編輯了《計算機(jī)倫理與專業(yè)責(zé)任》一書,書中收錄了美國沃爾特·曼納教授(WalterManer)關(guān)于計算機(jī)技術(shù)獨特的問題的著名論文。該論文從案例介紹著手,歸納出8個與計算機(jī)技術(shù)有著本質(zhì)的、根本的聯(lián)系的特征的倫理問題:
(1)計算機(jī)字深深嵌入在高度一體化的子系統(tǒng)中,單個“字”的崩潰會導(dǎo)致整個計算系統(tǒng)的崩潰,如醫(yī)院、銀行、證券等計算機(jī)系統(tǒng)的“數(shù)據(jù)溢出”。
(2)計算機(jī)是功能非常通用的機(jī)器,它可以改造成為殘疾人都可以使用的機(jī)器。這種徹底的延展性(Malleable)賦予了計算機(jī)設(shè)計者們絕對的責(zé)任,因而科學(xué)家和工程師們對任何系統(tǒng)的改變都需要重新認(rèn)真進(jìn)行評估。
(3)計算機(jī)具有超人的復(fù)雜性,而計算機(jī)設(shè)計者成為至高無上的主宰。軟件本身又無任何規(guī)律可循,徹底驗證檢測程序性能責(zé)任重大。如果測試者只測試一些臨界值(Boundary values),或者只具備代表性的等價值(Equivalence sets defined on the domain),甚至有時干脆不去做測試,這個計算機(jī)還能是一個可信賴的機(jī)器嗎?更好的測試方法和更好的校正程序的機(jī)制非常必需,但是人類能夠發(fā)現(xiàn)并找到它們嗎?
(4)計算機(jī)運算速度極高,實時監(jiān)控股票、期貨等信息,準(zhǔn)確預(yù)測獲利和“割肉”的時機(jī),在市場波動時期,程序化的交易將放大和加快已經(jīng)開始的波動,這對社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定不利。
(5)計算機(jī)每秒鐘可以執(zhí)行千百萬次的計算,每一次的計算成本幾乎為零。假如銀行職員每個月從成千上萬個賬戶中偷盜“無窮小”數(shù)目的錢,不用花費太長的時間就可以把數(shù)百萬個“無窮小”集中到某個中心點上,從而獲得數(shù)目不菲的“總和”——意大利香腸伎倆(Salami techniques)。
(6)計算機(jī)賦予了人類精確復(fù)制某些人工作品的能力,拷貝和原件在功能上完全一樣,而且這不存在財產(chǎn)轉(zhuǎn)移。
(7)計算機(jī)是離散的,后果難以常規(guī)的、熟知的方法加以預(yù)測。就像程序化的交易將放大和加快已經(jīng)開始的經(jīng)濟(jì)波動,以及單個“字”的崩潰會導(dǎo)致整個計算系統(tǒng)的崩潰,最小的波動可能導(dǎo)致最劇烈的結(jié)果。對于支持后果論倫理觀點的人來講無法接受的是,數(shù)字化計算機(jī)的原因和結(jié)果的不對稱性和不連續(xù)性的關(guān)系扭曲了行為和行為的后果之間通??深A(yù)測的聯(lián)系。即不能僅僅根據(jù)人類的行為對其他機(jī)器所產(chǎn)生的結(jié)果,來類似地推論同樣的行為作用于計算將會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果。
(8)計算機(jī)是通過編寫不同層次的代碼來運行的。歷史的、科學(xué)的和商業(yè)的數(shù)據(jù)面臨著消融在沒有意義的字母、數(shù)字和計算機(jī)符號(Computer symbols)的混合體之中的危險。當(dāng)電子文件成為信息的基本存儲載體時,任何已存儲的文件最終都是可讀的嗎?這一問題的本質(zhì)是,計算機(jī)經(jīng)過人類自己的手,剝奪了人類未來世代都需要和珍惜的文獻(xiàn)信息。整個文明將會被摧毀,宏達(dá)的圖書館被洗劫一空和搗毀,語言衰退消亡,書籍被禁止和焚燒,墨水在陽光下已經(jīng)褪色,成卷的紙張腐爛,變成支離破碎的神秘古董。