电子信息技术发展史介绍PPT课件下载

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1889年在一次著名的演说中，赫兹明确的指出，光是一种电磁现象。此外，赫兹还发现电磁波可以毫无困难地通过墙壁，不过它能被大金属挡住；镜子可以反射电磁波。赫兹还测出电磁波的波长，由此计算出电磁波的传播速度，结果发现，电磁波的传播速度和光速完全相同。 赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论，更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。电的真正魅力在于，它为人类提供了一种传输和控制能量最理想的方式，使人类获得了一种以光速传输信息的载体。 应用电子的构想，源于白炽灯的发明。白炽灯灼热的灯丝，不仅持续地发出明亮的光，并源源不断地发射电子； 这些电子在没有空气的环境里能够自由地飞行，借助电和磁的作用，人们可以控制它们的运动，这成为各类电子技术发明共同的基础。 汤姆孙用“电子”一词命名他确认的这种带电微粒，图1-29就是汤姆孙的原子模型。科学史家将人类发现电子的时间定为1897年。 弗莱明采用在真空中利用电流加热灯丝的方法，轻而易举地获得逸出物体的自由电子，并用它做成了一种效率很高的无线电信号检测器------真空二极管（如图1-31）。真空二极管可使频率很高的无线电信号被整流检波成为人们需要的信息。 1947年12月，这个世界上最早的实用半导体器件终于问世了（图1-35），在首次试验时，它能把音频信号放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。 晶体管的发明是20世纪最伟大的发明，它为集成电路的出现拉开了序幕，晶体管的发明奠定了现代电子技术的基础，揭开了微电子技术和信息化的序幕，开创了人类的硅文明时代。 c).20世纪90年代以来，超大规模集成电路技术迅速发展，人们已经能在一块指甲盖大小的硅片上制做包含500万个晶体管的集成电路。 集成电路的发明导致了电子技术发展的飞跃，使电子技术进入了微电子技术的新阶段。 ●信鸽和驿站则是在我国相当大的一段历史时期内起着消息传播的工具（图1-37）。 ●到了近现代消息传播的工具就多样化了，电话、广播、电视、互联网等已成为生活的一部分。 在过去的半个世纪，电信领域发生了翻天覆地地变化，取得了前所未有的惊人成就。而电的介入是通信技术发生革命性的突破的关键。下面就简单介绍早期电通信的发展历史。 贝尔要将声音转变成电流，发明了如图1-41所示的话筒装置：弹性膜片随着声波频率而上下振动。膜片的振动将小盒中的导电粒子压紧，这时电阻就减小；当膜片向上振动时，小盒中的粒子就呈疏松状态，这时电阻就增大。因此电阻就完全随声波频率而发生起伏变化。 因为在按下电键的瞬间，线圈两端出现了较高的感应电压，从而在两小球的间隙迸发出一连串电火花。这些电火花所产生的振荡通过发射天线向外界发射出电磁波。 为适应未来社会信息化的要求， 科学家们提出了第五代计算机。第五代电子计算机是智能电子计算机，它是一种有知识，会学习，能推理的计算机。突破了传统的诺伊曼式机器的概念，舍弃了二进制结构，把许多处理机并联起来，并行处理信息，速度大大提高。 1.5自动控制理论的发展 1.5.1 经典(自动)控制理论 1.萌芽阶段 古代人类在长期生产和生活中，为了减轻自己的劳动，逐渐产生利用自然界动力代替人力畜力，以及用自动装置代替人的部分繁难的脑力活动的愿望，经过漫长岁月的探索，他们互不相关地造出一些原始的自动装置 2. 起步阶段 随着工业革命在英国的出现，对动力的需求大增；其中最卓越的代表是瓦特发明的蒸汽机离心调速器（图1-69），加速了第一次工业革命的步伐。 我们都知道，蒸汽机的作用是将煤燃烧产生的热能转换为机械动能；它既可以作为轮船、火车的动力，也可以作为煤矿抽水的动力，还可以作为纺织机的动力。 3. 发展阶段 1868年马克斯韦尔（J.C.Maxwell）解决了蒸汽机调速系统中出现的剧烈振荡的不稳定问题，他通过系统分析发表了反馈控制系统的稳定性的研究论文，提出用特征方程的系数来判断系统稳定性，Maxwell的工作开创了控制理论研究的先河。 4. 标志性阶段 1948年美国数学家维纳出版了《控制论—关于在动物和机器中控制与通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，为控制理论这门学科奠定了基础。 钱学森我国著名科学家钱学森（将控制理论应用于工程实践，并与1954年出版了《工程控制论》。 1.5.2 现代控制理论的形成和发展 1956年苏联数学家庞特里亚金﹐Л.С.提出极大值原理。同年﹐美国数学家贝尔曼（Bellman）创立动态规划。极大值原理和动态规划为最优控制提供了理论工具。动态规划还包含了决策最优化的基本原理﹐并发现了维数灾难问题。1959年美国数学家卡尔曼﹐R.E.提出著名的卡尔曼滤波器。 卡尔曼滤波器适合于用电子计算机来解决随机最优控制问题。1960年卡尔曼提出能控性和能观测性两个结构概念﹐揭示了线性系统许多属性间的内在联系。卡尔曼还引入状态空间法﹐提出具有二次型性能指标的线性状态反馈律﹐给出最优调节器的概念。 1.5.3 控制理论几个重要分支大系统理论 大系统控制理论是一种过程控制与信息处理相结合的动态系统工程理论，研究的对象具有规模庞大、结构复杂、功能综合、目标多样、因素众多等特点。它是一个多输入、多输出、多干扰、多变量的系统。 智能控制理论 智能控制技术是近年来新发展起来的一种控制技术，是人工智能在控制上的应用。它的指导思想是依据人的思维方式和处理问题的技巧，解决那些目前需要人的智能才能解决的复杂的控制问题 复杂系统理论 复杂系统理论是系统科学中的一个前沿方向。它是复杂性科学的主要研究任务。复杂性科学被称为21 世纪的科学，它的主要目的就是要揭示复杂系统的一些难以用现有科学方法解释的动力学行为与传统的还原论方法不同，复杂系统理论强调用整体论和还原论相结合的方法去分析系统 科学研究是一项十分严肃的事情，需要求真务实的科学精神。在大学学习期间，我们应当至始至终把培养独立思考和独立判断的能力放在首位，如果大家掌握了学科的基础理论，并且学会了独立地思考和工作，则必定会为你们的职业生涯打下良好的基础。R3U红软基地