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一、背景资讯
二、什么叫数字化？
三、为什么要实现数字化？
四、实现数字化的关键技术
五、数字化时代特征
六、二进制数学的根基是《易经》
七、启示
数字化时代
众所周知：数字化设备（或系统）已渗透到当今社会的各个领域——工业、农业、国防、教育、科技、生活……数字化家用电器（数字式电能表、数字式燃气表、全自动洗衣机、数字式电视机……）；数字化仪表（数字式万用表、数字式电子秤、数字式频率计、数字式流量计、数字钟……）；数字程序控制机床（数控冲床、数控铣床、数控刨床……）；数字化军用系统（自动火力控制系统、指挥自动化系统、军用机器人、各种军事模拟器……）；数字通信系统等等层出不穷。数字化社会、数字化部队、数字化人生……几乎都成为时髦的口头禅！事实证明：数字化时代已经到来！但是，什么叫数字化？数字化产生的时代背景是什么？为什么要实现数字化？数字化的关键技术有哪些？数字化时代的特征是什么？数字化与《易经》有无关系？本文就数字化的相关内容做出简单论述。
一、数字化产生的时代背景
20世纪80年代——新技术革命；
20世纪90年代——信息社会；
21世纪——数字化时代。
美国——
*阿波罗登月计划（肯尼迪政府提出）
*星球大战计划（70年代里根政府就作战指挥自动化系统，提出C3 I——指挥、控制、通信、情报，进而又发展为C4 I——指挥、控制、通信、计算机、情报）。
*信息高速公路（1993年6月克林顿政府制定了《国家信息基础结构行动纲领》，简称“信息高速公路”）——主要用来解决信源与信宿之间信息流量剧增，迫切需要更宽、更畅通的信道来传递多种信息。其实质是：以光缆为“路”、集电脑、电视、电话为一体的多媒体为“载体”向各个大学、科研机构、企业、家庭…提供可传输数据、图像、声音、文字……多种服务的全国性信息网。原来有线信道采用的是明线或电缆，“光缆”的优点是：便宜、容量大、保密性好、抗干扰能力强…。
中国——
《高技术研究发展计划纲要》（由4位专家倡议下而制定，简称“863计划”）。主要包括：生物、航天、信息、激光、自动化、新能源、新材料等七个技术领域。
《国家信息化规划纲要》1997年4月国务院信息化工作领导小组提出了全国信息化的总体要求与24字指导方针（统筹规划、国家主导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享）。《国家信息化规划纲要》中，明确指出国家信息化体系所包括的六个要素——信息资源、信息网络、信息技术应用、信息产业、信息化人才、信息化政策法规和标准。其中信息化人才队伍的建设，是国家信息化成功之本，对其他各要素有着决定性的影响。
日本——
20世纪80年代——提出“3A革命”——工厂自动化、办公自动化、家庭生活自动化。
20世纪90年代——提出进入“比特时代”（即数字化时代）
二、什么叫数字化？
大家看到过介绍《比尔盖茨》的那本书吗？书的封面上画了一个地球，地球各个角落都充满了“0”和“1”——这就是对数字化时代最简明而准确的描述。为了说明此问题，需要介绍以下基本知识：
1.各种非电信号（如：声音、图像、压力、温度…），必经过传感器（媒体）将非电信号转换为电信号之后，才可使电路动作，再经反转换，才可驱动各种执行机构，而达预计目的（如：打电话、听音乐、看电视、医用检测、军用指挥控制…）。
最常见的传感器，如电话机中的送话器（也叫麦克风）它是完成声到电转换，而耳机则完成电到声的转换。
2.经转换得到的电信号一般分为两种：模拟信号——连续信号，对应电路称模拟电路。另一种为数字信号——离散而可数的信号，对应电路称数字电路或数字逻辑电路或数字逻辑系统。由于数字信号具有一系列优点，实现数字化成为发展方向，故现重点介绍数字信号及数字电路。
3.数字信号及二进制数学
（1）数字信号举例：现实生活中有许多互相矛盾、互相依存的两种状态，如“开关”断或合、“继电器”吸合或释放、“晶体管”导通或截止、“电位”低或高……它们均可抽象为“0”或“1”两种状态，可称为数字信号；
（2）二进制数学——由于十进制数字中，每一位可以有0——9十个取值，故很难用器件或电路实现。而二进制数字中，每位只有“0”或“1”两种取值，且遵循“逢二进一”原则，可用二进制数学来描述数字信号。
（3）数字信号定义
数字信号是多位二进制数“0”和“1”的不同组合（编码）——每一位二进制数称1“比特”，它只有“0”和“1”两个取值；
两位二进制数可以组成00，01，10，11四种组合；
同理，三位二进制数可以组成000～111八种组合；
六位二进制数可以组成000000～111111六十四种组合……。
N位二进制数可组成2n个组合，用以表达世间万物。
（4）二进制数与十进制数的转换关系
二进制数学应遵循“逢二进一”原则。如：1+1=10、11+01=100，这样，很容易得出：二进制数与十进制数的转换关系，并由此得出多位二进制数中，由低位到高位的“权”依次为1、2、4、8…。如下表：
结论：三位二进制数，有23=8种状态、可组成十进制数0～7。
推论：八位二进制数，有28=256种状态、可组成十进制数0～255。
（5）二进制数应用举例：
计算机网络中IP地址如何表达？
Internet是由不同物理网络互联而成，不同计算机实现相互通信，必须要有相应的地址标识，这个地址标识称“IP地址”——它可以与单位的门牌号码类比。例如： 中国人民大学的门牌号码是：中关村大街59号，而中国人民大学网站的IP地址是：202.112.112.224——我们不是说由“0”和“1”表达万物吗？怎么是这些数？
IP地址由32个二进制位（比特）组成。为了方便记忆，分为四个字节，每个字节以十进制数来表示，各数之间以句点分隔，称为“点分十进制”。这样，中国人民大学网站真实的IP地址应为：
11001010.01110000.01110000.11100000.——请你填下表证明之。
4.数字电路概况——数字电路中常以电子器件截止或导通，输出电位高或低来描述电路工作状态，更形象的用输出“1”或“0”来表示。此特点证明：数字电路可以实现二进制数中“1”、“0”的表达和各种编码组合！
随着科技发展，现在数字电路早已不是由单个电子管或晶体管和外围元件所组成，而是集成电路（简称IC）、大规模集成电路、超大规模集成电路。它们被形象地描述为：立锥之地、巧布千军——个子小、功能强！
5.究竟什么叫数字化？
数字化是指：将采集到的各种信息，首先转换为“0”、“1”二进制序列，经一系列处理、传输，再还原为所需要的声音、图像或控制指令应用，供信息接受者（信宿）使用。简言之：数字化信息采集、处理、传输、应用的过程，可称为数字化。现在你理解“全球充满0和1”和“比特时代”的意义了吗？
三、为什么要实现数字化？
由上可见：数字信号就是把声音、图像、温度、压力……描述的各类真实信息，经不同传感器（媒体）和转换电路，变为二进制数“0”、“1”的不同组合（编码）。这样，不仅电路容易实现（仅有两个状态），而且通过“不同编码”而使保密性大大增强。数字电路，便于实现集成化，体积小、功耗低、稳定性好、抗干扰能力强、有记忆功能、便于信息长期保存、便于与计算机配合……。
从和我们朝夕相伴的“数字化设备”就可以充分体会到数字化的诸多优点——数字式电子表、数字式电子秤、数字式电能表、数字式燃气表…它们都具有体积小、功耗低、精度高、功能多、稳定性好、抗干扰能力强等一系列显著优点！
总之，因数字化设备或系统的多方面显著优点，故“实现数字化”成为全球各行各业的发展方向。
四、实现数字化的关键技术
信息科学：是以信息论、控制论、系统论和计算机组成的四位一体的综合性学科。
信息技术：是应用信息科学的原理和方法，对信息进行获取、变换、存储、传输、处理及应用等所有技术的总称。
信息技术分类：它主要由感测技术、通信技术、智能化技术、控制技术组成，分别与人类的信息器官及功能相对应。
1.信息收集、存储技术（多媒体技术）——与人类视、听、嗅、味、触感觉器官对应，包括传感、测量技术。
2.信息传递（通信技术）——与人类传导神经相对应。通信正向高速化、网络化、数字化、综合化方向发展。（信息高速公路）
3.信息分析、处理技术（以计算机为核心的智能技术）——与人类思维器官的记忆、联想、分析、推理、决策功能相对应。
4.信息使用技术（控制、显示技术）——与人类效应器官（手、脚、眼等）相对应，使信息发挥实效、达到生命延伸之目的。
五、数字化时代特征
1.信息、知识、智力日益成为社会发展的决定性力量；
2.信息技术、信息产业、信息经济日益成为科技、社会发展的主导因素；
3.信息劳动者、脑力劳动者、知识分子的作用日益重要；
4.社会经济生活分散化、小规模化、非群体化、节奏加快的趋势日益增强。
在这样时代特征下，人将被分为三类——信息专家、信息百姓、信息罪人（举例说明）。
六、二进制数学的根基是《易经》
1.《易经》的精髓
外国人普遍认为《易经》是“中国的辩证法”，是“变化的系统”，是“第一号成功预测”…。《易经》到底是什么？它的核心内容是：世界万物由阴阳组成、阴中有阳、阳中有阴、阴阳处于动态平衡，“太极图”是其形象化描述（见图）。
图中，圆外标示的实线代表“1”、虚线代表“0”；有三位二进制数组成000～111的八种状态、分别对应“八卦”的组成；每组三条线中靠近圆心者为高位，由此可确定出每卦与十进制数相应的0～7；由此类推，可知：由六条线可以组成 26=64种状态、相应于十进制数0～63、构成64卦。
2.二进制数学的根基是《易经》
爱因斯坦在《场论》研究成功后说：“我们花费极大心血做出的结果和中国人远古时期出现的结果那么相近，我们不应该感到吃惊，因为他们有独特的思维方式”。英国近代学者克里斯多夫.巴克特说：当代科学发现了我们世界的缺陷，并且他们还发现《易经》中的许多真理竟然同最新的科学理论万般巧合。英国现代物理学家李约瑟博士说：现代欧洲自然科学的理论基础绝大多数归功于中国的庄周和易理，只是世人还不清楚罢了。他还在《中国科学技术史》中明确指出：二进制数学的起源应追溯到八卦、追溯到《易经》。他认为莱布尼茨的创造，是受东方古老图书的启示才完成的。他还说：是一个到过中国的传教士，送给莱布尼茨一本《64卦方位图》之后，莱布尼茨受到了启发而建立了二进制数学。他大赞东方人的智慧而且以二进制数学阐明64卦的奥义。还有一些其他说法。但只用“0”、“1”两种状态描述世间万物、且符合二进制数学规则的“八卦”和《易经》，早于莱氏提出二进制数学3000多年确是事实。因此，认为二进制数学的根基是《易经》毫不为过！
八、启示
1.信息——能源、材料、信息成为社会发展的三大支柱，信息和能源、材料一样，都是财富；信息化的程度成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志；实现信息化的关键是人才；信息化的发展方向是实现数字化。
2.人才——社会发展的“第一资源”。
3.教育——放在优先发展的战略高度。
4.教师——“教育大计 教师为本”；由“人才大国”转化为“人才强国”必须大力发展教育，且教师应是有德、有才有爱心的创造者和奉献者；教师应学习《自然辩证法》，努力用科学技术方法论指导教学工作。
二、什么叫数字化？
三、为什么要实现数字化？
四、实现数字化的关键技术
五、数字化时代特征
六、二进制数学的根基是《易经》
七、启示
数字化时代
众所周知：数字化设备（或系统）已渗透到当今社会的各个领域——工业、农业、国防、教育、科技、生活……数字化家用电器（数字式电能表、数字式燃气表、全自动洗衣机、数字式电视机……）；数字化仪表（数字式万用表、数字式电子秤、数字式频率计、数字式流量计、数字钟……）；数字程序控制机床（数控冲床、数控铣床、数控刨床……）；数字化军用系统（自动火力控制系统、指挥自动化系统、军用机器人、各种军事模拟器……）；数字通信系统等等层出不穷。数字化社会、数字化部队、数字化人生……几乎都成为时髦的口头禅！事实证明：数字化时代已经到来！但是，什么叫数字化？数字化产生的时代背景是什么？为什么要实现数字化？数字化的关键技术有哪些？数字化时代的特征是什么？数字化与《易经》有无关系？本文就数字化的相关内容做出简单论述。
一、数字化产生的时代背景
20世纪80年代——新技术革命；
20世纪90年代——信息社会；
21世纪——数字化时代。
美国——
*阿波罗登月计划（肯尼迪政府提出）
*星球大战计划（70年代里根政府就作战指挥自动化系统，提出C3 I——指挥、控制、通信、情报，进而又发展为C4 I——指挥、控制、通信、计算机、情报）。
*信息高速公路（1993年6月克林顿政府制定了《国家信息基础结构行动纲领》，简称“信息高速公路”）——主要用来解决信源与信宿之间信息流量剧增，迫切需要更宽、更畅通的信道来传递多种信息。其实质是：以光缆为“路”、集电脑、电视、电话为一体的多媒体为“载体”向各个大学、科研机构、企业、家庭…提供可传输数据、图像、声音、文字……多种服务的全国性信息网。原来有线信道采用的是明线或电缆，“光缆”的优点是：便宜、容量大、保密性好、抗干扰能力强…。
中国——
《高技术研究发展计划纲要》（由4位专家倡议下而制定，简称“863计划”）。主要包括：生物、航天、信息、激光、自动化、新能源、新材料等七个技术领域。
《国家信息化规划纲要》1997年4月国务院信息化工作领导小组提出了全国信息化的总体要求与24字指导方针（统筹规划、国家主导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享）。《国家信息化规划纲要》中，明确指出国家信息化体系所包括的六个要素——信息资源、信息网络、信息技术应用、信息产业、信息化人才、信息化政策法规和标准。其中信息化人才队伍的建设，是国家信息化成功之本，对其他各要素有着决定性的影响。
日本——
20世纪80年代——提出“3A革命”——工厂自动化、办公自动化、家庭生活自动化。
20世纪90年代——提出进入“比特时代”（即数字化时代）
二、什么叫数字化？
大家看到过介绍《比尔盖茨》的那本书吗？书的封面上画了一个地球，地球各个角落都充满了“0”和“1”——这就是对数字化时代最简明而准确的描述。为了说明此问题，需要介绍以下基本知识：
1.各种非电信号（如：声音、图像、压力、温度…），必经过传感器（媒体）将非电信号转换为电信号之后，才可使电路动作，再经反转换，才可驱动各种执行机构，而达预计目的（如：打电话、听音乐、看电视、医用检测、军用指挥控制…）。
最常见的传感器，如电话机中的送话器（也叫麦克风）它是完成声到电转换，而耳机则完成电到声的转换。
2.经转换得到的电信号一般分为两种：模拟信号——连续信号，对应电路称模拟电路。另一种为数字信号——离散而可数的信号，对应电路称数字电路或数字逻辑电路或数字逻辑系统。由于数字信号具有一系列优点，实现数字化成为发展方向，故现重点介绍数字信号及数字电路。
3.数字信号及二进制数学
（1）数字信号举例：现实生活中有许多互相矛盾、互相依存的两种状态，如“开关”断或合、“继电器”吸合或释放、“晶体管”导通或截止、“电位”低或高……它们均可抽象为“0”或“1”两种状态，可称为数字信号；
（2）二进制数学——由于十进制数字中，每一位可以有0——9十个取值，故很难用器件或电路实现。而二进制数字中，每位只有“0”或“1”两种取值，且遵循“逢二进一”原则，可用二进制数学来描述数字信号。
（3）数字信号定义
数字信号是多位二进制数“0”和“1”的不同组合（编码）——每一位二进制数称1“比特”，它只有“0”和“1”两个取值；
两位二进制数可以组成00，01，10，11四种组合；
同理，三位二进制数可以组成000～111八种组合；
六位二进制数可以组成000000～111111六十四种组合……。
N位二进制数可组成2n个组合，用以表达世间万物。
（4）二进制数与十进制数的转换关系
二进制数学应遵循“逢二进一”原则。如：1+1=10、11+01=100，这样，很容易得出：二进制数与十进制数的转换关系，并由此得出多位二进制数中，由低位到高位的“权”依次为1、2、4、8…。如下表：
结论：三位二进制数，有23=8种状态、可组成十进制数0～7。
推论：八位二进制数，有28=256种状态、可组成十进制数0～255。
（5）二进制数应用举例：
计算机网络中IP地址如何表达？
Internet是由不同物理网络互联而成，不同计算机实现相互通信，必须要有相应的地址标识，这个地址标识称“IP地址”——它可以与单位的门牌号码类比。例如： 中国人民大学的门牌号码是：中关村大街59号，而中国人民大学网站的IP地址是：202.112.112.224——我们不是说由“0”和“1”表达万物吗？怎么是这些数？
IP地址由32个二进制位（比特）组成。为了方便记忆，分为四个字节，每个字节以十进制数来表示，各数之间以句点分隔，称为“点分十进制”。这样，中国人民大学网站真实的IP地址应为：
11001010.01110000.01110000.11100000.——请你填下表证明之。
4.数字电路概况——数字电路中常以电子器件截止或导通，输出电位高或低来描述电路工作状态，更形象的用输出“1”或“0”来表示。此特点证明：数字电路可以实现二进制数中“1”、“0”的表达和各种编码组合！
随着科技发展，现在数字电路早已不是由单个电子管或晶体管和外围元件所组成，而是集成电路（简称IC）、大规模集成电路、超大规模集成电路。它们被形象地描述为：立锥之地、巧布千军——个子小、功能强！
5.究竟什么叫数字化？
数字化是指：将采集到的各种信息，首先转换为“0”、“1”二进制序列，经一系列处理、传输，再还原为所需要的声音、图像或控制指令应用，供信息接受者（信宿）使用。简言之：数字化信息采集、处理、传输、应用的过程，可称为数字化。现在你理解“全球充满0和1”和“比特时代”的意义了吗？
三、为什么要实现数字化？
由上可见：数字信号就是把声音、图像、温度、压力……描述的各类真实信息，经不同传感器（媒体）和转换电路，变为二进制数“0”、“1”的不同组合（编码）。这样，不仅电路容易实现（仅有两个状态），而且通过“不同编码”而使保密性大大增强。数字电路，便于实现集成化，体积小、功耗低、稳定性好、抗干扰能力强、有记忆功能、便于信息长期保存、便于与计算机配合……。
从和我们朝夕相伴的“数字化设备”就可以充分体会到数字化的诸多优点——数字式电子表、数字式电子秤、数字式电能表、数字式燃气表…它们都具有体积小、功耗低、精度高、功能多、稳定性好、抗干扰能力强等一系列显著优点！
总之，因数字化设备或系统的多方面显著优点，故“实现数字化”成为全球各行各业的发展方向。
四、实现数字化的关键技术
信息科学：是以信息论、控制论、系统论和计算机组成的四位一体的综合性学科。
信息技术：是应用信息科学的原理和方法，对信息进行获取、变换、存储、传输、处理及应用等所有技术的总称。
信息技术分类：它主要由感测技术、通信技术、智能化技术、控制技术组成，分别与人类的信息器官及功能相对应。
1.信息收集、存储技术（多媒体技术）——与人类视、听、嗅、味、触感觉器官对应，包括传感、测量技术。
2.信息传递（通信技术）——与人类传导神经相对应。通信正向高速化、网络化、数字化、综合化方向发展。（信息高速公路）
3.信息分析、处理技术（以计算机为核心的智能技术）——与人类思维器官的记忆、联想、分析、推理、决策功能相对应。
4.信息使用技术（控制、显示技术）——与人类效应器官（手、脚、眼等）相对应，使信息发挥实效、达到生命延伸之目的。
五、数字化时代特征
1.信息、知识、智力日益成为社会发展的决定性力量；
2.信息技术、信息产业、信息经济日益成为科技、社会发展的主导因素；
3.信息劳动者、脑力劳动者、知识分子的作用日益重要；
4.社会经济生活分散化、小规模化、非群体化、节奏加快的趋势日益增强。
在这样时代特征下，人将被分为三类——信息专家、信息百姓、信息罪人（举例说明）。
六、二进制数学的根基是《易经》
1.《易经》的精髓
外国人普遍认为《易经》是“中国的辩证法”，是“变化的系统”，是“第一号成功预测”…。《易经》到底是什么？它的核心内容是：世界万物由阴阳组成、阴中有阳、阳中有阴、阴阳处于动态平衡，“太极图”是其形象化描述（见图）。
图中，圆外标示的实线代表“1”、虚线代表“0”；有三位二进制数组成000～111的八种状态、分别对应“八卦”的组成；每组三条线中靠近圆心者为高位，由此可确定出每卦与十进制数相应的0～7；由此类推，可知：由六条线可以组成 26=64种状态、相应于十进制数0～63、构成64卦。
2.二进制数学的根基是《易经》
爱因斯坦在《场论》研究成功后说：“我们花费极大心血做出的结果和中国人远古时期出现的结果那么相近，我们不应该感到吃惊，因为他们有独特的思维方式”。英国近代学者克里斯多夫.巴克特说：当代科学发现了我们世界的缺陷，并且他们还发现《易经》中的许多真理竟然同最新的科学理论万般巧合。英国现代物理学家李约瑟博士说：现代欧洲自然科学的理论基础绝大多数归功于中国的庄周和易理，只是世人还不清楚罢了。他还在《中国科学技术史》中明确指出：二进制数学的起源应追溯到八卦、追溯到《易经》。他认为莱布尼茨的创造，是受东方古老图书的启示才完成的。他还说：是一个到过中国的传教士，送给莱布尼茨一本《64卦方位图》之后，莱布尼茨受到了启发而建立了二进制数学。他大赞东方人的智慧而且以二进制数学阐明64卦的奥义。还有一些其他说法。但只用“0”、“1”两种状态描述世间万物、且符合二进制数学规则的“八卦”和《易经》，早于莱氏提出二进制数学3000多年确是事实。因此，认为二进制数学的根基是《易经》毫不为过！
八、启示
1.信息——能源、材料、信息成为社会发展的三大支柱，信息和能源、材料一样，都是财富；信息化的程度成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志；实现信息化的关键是人才；信息化的发展方向是实现数字化。
2.人才——社会发展的“第一资源”。
3.教育——放在优先发展的战略高度。
4.教师——“教育大计 教师为本”；由“人才大国”转化为“人才强国”必须大力发展教育，且教师应是有德、有才有爱心的创造者和奉献者；教师应学习《自然辩证法》，努力用科学技术方法论指导教学工作。