科技馆与科普信息化：知识基础

2.1.1　信息及信息化

关于信息的定义，美国数学家诺伯特·维纳（NorbertWiener）认为，信息就是信息，不是物质，也不是能量。他是信息论的创始人。1984年，美国科学家克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）提出“信息熵”，“信息熵”可抽象理解为某种特定信息出现的概率，“信息熵”的提出，解决了对信息的量化度量问题，为数字通信奠定了理论基础。一条信息的信息量大小和它的不确定性有直接的关系。如果需要搞明白一件非常不容易确定的事，或者是大家一无所知的事，就需要通过了解大量的信息，才能对其有所了解。相反的，如果我们对某事某物已经有了较多的理解，我们就不再需要浪费太多的时间收集信息就能把它搞明白。信息是事物运动的状态与方式，是物质的一种属性。比如，太阳每日东起西落。人们皆知太阳从东方升起这件事，我们不需要再获取到任何信息量来证明太阳从东方升起。但是人们对太阳从西方升起从未了解，如果太阳从西方升起，发生这件事所带来的信息量是非常巨大的。它表明可能太阳出现异常活动、天体物理运动规则发生了改变等，由此可以得出，信息量的度量就等于不确定性的多少。经济研究学家认为信息是提供研究决策的基础数据，有效的研究和决策应该建立在对基础数据和信息分析的基础之上。概括来讲，信息就是客观世界中各种事物存在方式和运动变化规律以及这种方式和规律的表征与表述。

在一切通信和控制系统中，信息是一种普遍联系的形式，信息是用来消除随机不定性的东西。信息化发展的过程是指信息资源、数字资产以现代计算机、通信网络为支撑，以信息处理技术为主要生产方式，发展以信息化、自动化、智能化设备为代表的新的生产力。信息化是指充分利用发展现代信息技术，促进信息交流，实现信息共享，提高经济发展质量，推动社会发展转型的进程。1990年以来，信息技术突飞猛进，创新不断，更替快速，我国信息产业发展进入快车道。信息网络迅速扩张，20世纪90年代全球信息化成为全球经济社会发展的显著特征，引起了全方位的社会变革演进。进入到21世纪，现代信息技术对经济社会的变革和发展影响更加深刻，应用更加广泛，现代信息技术高度渗透到各行各业，孕育了新的革新。信息化无处不在，随着信息资源日益成为重要生产要素、无形资产和社会财富，信息网络的发展更加普及并日趋完善，信息和网络高度融合。经济全球化、工业信息化，推动着全球产业大分工，经济结构大范围调整，信息化重塑着全球经济竞争格局。互联网的快速发展也极大地加剧了不同文化和思想的相互碰撞和交流，互联网成了文化信息传播和知识扩散的新载体。电子政务快速兴起，电子政务的发展和普及在提高政府行政办公效率，改善政府绩效，扩大民众积极参与社会治理，信息化提高工作效率等方面的作用日益明显。但是在全球范围内，信息技术发展不平衡问题非常严重，发达国家和发展中国家之间的数字鸿沟逐步扩大，信息技术发展失衡现象日趋严重。美、日、韩等发达国家的信息化发展目标更加清晰，出现向信息社会转型的趋向；越来越多的发展中国家不得不被动迎接信息化带来的新的发展机遇，多种措施并举，加大信息技术应用，跟紧信息时代发展潮流。全球信息化的发展正在引发当今世界的深刻变革，重塑着世界军事、政治、经济、社会、文化发展新格局。加快信息化和信息技术发展，已经成为世界各国的共同选择。

信息化在不同的信息技术应用和语境中有着不同的含义和概念。名词的信息化通常指现代信息技术应用，特别是促成应用对象或领域发生智能转变的过程。“企业信息化”不仅仅指在企业、管理和生产中应用信息技术，更重要的是通过深入应用信息技术，促使企业的业务模式、组织架构及经营战略发生革新或转变。信息化作为形容词用时，常指对象或领域因信息技术的深入应用所达成的新的形态或状态。“信息化社会”指信息技术发展和应用到一定程度后所达成的社会形态，它包含许多只有在充分应用现代信息技术之后才能达成的新特征。

2.1.2　信息技术发展的层次

信息化是一个动态发展螺旋前进的过程，在这个过程中，信息化技术促进经济社会向前发展；综合利用各种现代信息技术，改造、支撑人类的各项社会活动，并把贯穿于这些活动中的各种各类数据通过信息技术高效、可靠的管理，经过对符合业务需求的数据加工处理，形成信息资源和数据资产，再通过信息资源的整合、分析加工，促进信息交流和信息共享，发展形成新的经济形态，提高经济增长质量。

如图2-1所示，信息化从“小”到“大”分以下5个层次：

图2-1　信息化的5个层次

（1）产品信息化是指越来越多的制造信息被录制、被物化在产品中，导致产品中的信息含量逐渐增高，一直到其在产品中占据主导地位。产品信息化是其他一切信息化发展的基础，产品信息化的一个含义是传统产品中越来越多地整合了信息处理器件，使产品具有越来越强的实时处理信息的能力，增加了附加值，增强了产品的市场竞争力，如日常生活中使用的智能电视、扫地机器人、智能音箱、智能电饭锅，集成了车载电脑系统的小轿车、共享自行车等。产品信息化的另一个含义是产品携带了更多的数字化信息，产品所含各类信息比重日益增大、物质比重日益降低，便于被计算机设备识别读取数据或被信息系统管理，如随着信息技术的发展，信息化产品已经越来越难以区分其属于哪个范围的信息化产品。

（2）企业信息化实质上是将企业的生产过程、物料移动、事务处理、现金流动、客户交互等业务过程数字化，通过各种信息系统网络加工生成新的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息，以做出有利于生产要素组合优化的决策，使企业资源合理配置，以使企业能适应瞬息万变的市场经济竞争环境，求得最大的经济效益。企业信息化是市场竞争和利润驱动的结果。

（3）产业信息化是指传统产业广泛应用信息技术来完成生产工艺、产品制造、企业管理等信息化技术，进一步提高生产力水平；通过建立各种类型的数据库系统和网络，大力开发和利用各类信息资源，实现产业内各种资源、要素的优化与重组，从而实现产业的优化升级。

（4）国民经济信息化是指在经济大系统内实现统一的信息大流动，使经济、金融、贸易、投资、计划、通关、营销、管理等组成一个信息大系统，使经济的四个环节生产、流通、分配、消费通过信息进一步连成一个整体。

（5）国民生活消费信息化是指包括商务、教育、公共服务、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的信息技术，丰富人们的物质文化生活，提升人们生活、工作品质。

信息化过程的核心要通过国家、企业和全民的共同努力，在经济和社会各个领域充分应用于现代信息技术的先进社会生产工具创建信息时代社会生产力，并推动生产关系和上层建筑的改革，使社会结合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提升。信息化的内涵：它的主体是全体社会成员，包括政府、企业和事业单位、社会团体及个人；它的时域是一个非常长期的过程；它的空域是政治、文化、社会、经济、军事等的一切领域；它的手段是基于现代信息技术的社会生产工具；它的途径是发展信息时代的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革；它的目标是使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量得到全面提升。

2.1.3　信息化的目标

抢占未来全球竞争制高点，需要在信息革命发展进程中，凸显数据在全球经济运转中的核心价值。如果说石油是工业经济时代的核心资源，那么数据则是数字经济时代最重要的战略资源，围绕海量数据分析处理需求而产生的分布式计算、高性能计算、图计算、智能计算、边缘计算、量子计算等“计算力”体系成为经济发展的重要引擎。数字经济的核心生产要素是数据，是信息革命的关键成果。换言之，数据要素将成为影响未来工业化水平的重要因素。

有效解放数字化生产力，将数据作为生产要素的意义体现在两个方面：一是数据对经济增长有贡献，可以提高经济生产效率，推动新型产品和服务的创造；二是作为参与分配的要素，背后涉及经济结构的变化，尤其是对原有生产要素诸如劳动力、土地、资本和技术的替代，经济结构的变化和要素的变迁对生产分配带来影响，这会对收入分配产生深远影响。另外，数据要素对于生产系统的重构体现在能够形成生产的闭环，如同资本要素的供给来自资本积累，数据要素的供给则依赖于通信基础设施的广泛应用；当下提出的供给侧结构性改革不仅是表面的产品问题，实则需要各个生产要素之间的优化组合。在互联网设施逐步完善的基础上，当前我国数据资源流通存在诸多瓶颈问题，尚不具备作为一种生产要素的商品化、资产化机制，无法界定权属、无法评估质量、无法有效定价、无法可信流通等问题较为突出，各类机构对于数据共享流通顾虑重重，因此数据资源条块分割严重、要素无法自由流通成为数据要素发挥作用慢的主要原因。只有通过建立有利于数据资源要素自由流通的市场分配机制，有效消除当前存在的数据垄断、数据滥用、非法交易等现象，才能解放和发展数字化生产力，完善数字化生产关系，适应供需结构的变化。

寻求全球科技竞争非对称优势的突破口，当前，新一轮科技革命的一个重要特征就是大数据与核心领域技术创新呈现交叉融合趋势。以生命科学为例，目前全世界每年产生数据总量高达EB级，国际上公开的生物数据达450TB；空间科学领域每天全球卫星等系统产生的对地观测数据达到TB级。从某种意义上说，当前的生命科学、空间科学、能源科学都是典型的大数据科学，其创新模式严格遵循数据驱动型创新范式。目前，我国科技创新数据资源汇聚共享进展缓慢，与发达国家相比差距较为明显，许多高价值科学数据并未在国内得到充分共享和使用就流向国外。在生命科学领域，自20世纪80年代起，美国、欧洲和日本相继开始建设世界级生物数据中心，美国国家生物技术信息中心（NCBI）、欧洲生物信息研究所（EBI）和日本DNA数据库（DDBJ）三大生物数据中心掌握并管理着全世界主要生物数据和知识资源，处于数据垄断地位；而我国国内目前尚未建立类似综合性生命科学数据中心，科研工作高度依赖海外数据，每年高达1.1PB的国际生物数据下载量中55%都来自国内。未来，应当通过数据要素化市场机制建立，有序推动国家科学数据的归集、共享与流通，全力推动以大数据为纽带的产、学、研协同创新，在区块链、大数据、5G、人工智能、能源革命等方向寻求新一轮全球科技竞争中新的非对称优势增长点。

2.1.4　构建数据要素的对策

将数据视为一种新的生产要素，表明数据将从助力经济发展转变为引领经济发展，因此应当坚持“看得见的手”和“看不见的手”相结合，在多方面协同发力，推动构建权属清晰合理、流动自主有序、配置高效公平的数据要素市场，发挥数据对市场经济生产力的提升作用。国家应该加快基础设施建设，而互联网和能源网络的改造和建设是推动信息化和工业化广泛、深度融合的关键，更是推进高质量发展的主攻方向；同时，强化市场培育，确立新的数据要素政策，推动产业联动，优化经济发展结构，塑造数字经济时代新的竞争优势。

2.1.4.1　建立全社会数据流通公共服务平台

完善数据要素市场，基础平台的建设不容忽视，从发展空间来看，未来十年随着5G、区块链等新技术加速推广，数据要素市场基础设施将面临巨大瓶颈。加快建设全国一体化国家大数据中心体系，建立完善“政-政”数据共享、“政-企”数据开放、“企-政”数据汇集和“企-企”数据互通四个方向的数据要素流通公共服务体系。

（1）完善公共数据共享交换平台体系。深化推进政务信息系统整合共享工作，构建国家信息交换体系，建立覆盖各级各类政府部门和公共部门的数据共享交换机制，推动政务数据共享的跨地区、跨部门和跨层级。

（2）建立完善国家公共数据开放体系。首先需要各级部门完善和健全公共数据开放体系，制定数据开放进程和计划，在加强安全和隐私保护的前提下开放相关数据集，形成国家大数据开发利用智力众包机制。

（3）建立完善社会化数据采集体系。清理、整合、统筹各级政府面向社会化机构的数据采集和信息报送渠道，依法依规建立社会化数据统一获取和合作机制，探索建立面向超大规模头部互联网企业的数据目录备案机制，推动政务数据化与社会化数据平台对接，充分发挥社会治理合力。

（4）建立国家数据资源流通交易体系。搭建包括数据交易撮合、交易监管、资产定价、争议仲裁在内的全流程数据要素流动平台，明确数据登记、评估、定价、交易跟踪和安全审计机制。建立全社会数据资源质量评估和信用评级体系。整合区块链等新技术，搭建全社会数据授权存证、数据溯源和数据完整性检测平台。

在以上基础上，建设超大规模数据新型基础设施体系。打造“国家数网”，推动“东数西算”，实现东部产业资源与西部算力和能源的有效衔接，同时配合京津冀、粤港澳、长三角等国家战略建设区域数据中心，形成以数据为纽带的东中西协调发展新格局。

2.1.4.2　营造便于数据要素流通的市场环境

流通环境的建构要以应用需求为指引，精准对接市场需求，坚持多元协同共治原则，充分发挥政府和市场两类资源优势，强化数据确权定价、准入监管、公平竞争、跨境流通、风险防范等方面制度建设，营造健康可持续的数据市场环境。

（1）建立数据确权定价基本框架。建设全国数据资源统一登记确权体系，分层分类对原始数据、脱敏化数据、模型化数据和人工智能化数据的权属界定和流转进行动态管理，形成覆盖数据生成、使用、采集、存储、监测、收益、统计、审计等各方面权力面向不同时空、不同主体的确权框架。探索建立成本定价和收益定价、一次定价与长期定价相结合的数据资源流通定价机制。

（2）简化数据市场准入机制。修订完善《互联网信息服务管理办法》等现有法律规制，降低数据领域新技术新业务和创业型企业的准入门槛，结合商事制度改革要求，厘清前置审批与业务准入之间的关系，采用正面引导清单、负面禁止清单和第三方机构认证评级相结合的方式，简化、规范数据业务市场准入备案制度。

（3）强化事中事后监管。梳理数据产业发展监管环节和线上线下监管要素，完善以数据为基础，以信用为核心的事中事后监管手段。构建覆盖数据企业市场竞争、股权变动、服务运行、信息安全、资源管理等环节的信息采集上报机制，研究形成针对数据流量造假、隐私泄漏、数据泄漏和滥用等新型不正当竞争行为的监管治理手段，探索建立政府、平台型企业、数据市场主体和个人多方参与、协同共治的新型监管机制。

（4）探索完善数据跨境流通市场机制。充分运用区块链等新技术探索建立开放透明的跨境数据流动监管体系，积极参与数据跨境流通市场相关国际规则制定。以海南自贸区（港）、深圳中国特色社会主义先行示范区等为依托，开展境内离岸数据中心服务试点，建设一批全球数据港，允许外资服务提供者在自贸区内设立合资或独资企业，发展外向型数据业务服务。

（5）建立数据市场风险防控体系。建立面向企业的数据安全备案机制，提升数据安全事件应急解决能力。建立数据市场安全风险预警机制，提前应对数据带来的就业结构变动、隐私泄露、数据歧视等社会问题，严控数据资本市场风险。设立数据跨境流动风险防控机制，加强跨境数据流动监测和业务协同监管。强化关键领域数字基础设施安全保障，切实加大自主安全产品采购推广力度，保护专利、数字版权、商业秘密、个人隐私数据。

2.1.4.3　完善数据要素流通分配政策工具箱

市场要素的确立，离不开法规政策的约束，大数据市场公平竞争的各项法律需要相互协调。一方面，数据的权属界定是大数据市场有序竞争的前提，另一方面，数据政策和立法需要与反垄断法、民法、隐私法、数据保护法、消费者权益保护法紧密结合。因此，应坚持审慎包容，对与数据要素流通相关的财政、税收、金融、投资等方面的政策进行适配优化，建立与数字化生产力相匹配的数据要素流通分配政策工具箱。

（1）探索推进“数据财政”模式在政府治理中的应用。有序推进公共数据资产运营和增值化开发利用，探索数字经济贡献度与财政支出挂钩的财政管理体制改革模式，逐步形成政府数据开放共享，促进地方财税收入的良性模式。

（2）建立健全适应数据要素特点的税收征管制度。建立针对大型平台企业的跨地域税收联合征管机制，探索鼓励企业向政府安全共享监管数据的税收抵扣政策，加大对小微企业和以数据为核心的技术创新企业的税收优惠，积极参与数字经济国际税收规则体系构建。

（3）大力发展数字金融，推动金融体系数字化转型。落实并完善适应数据要素市场化的金融政策，积极探索区块链、人工智能等新技术在监管金融市场中的应用，发挥金融机构在交易市场中的作用，鼓励金融机构进行业务创新。优化数字经济基础设施领域投资结构，加强投资引导，切实转变数字经济领域政府投资“重硬件、轻软件，重建设、轻应用，重监管、轻服务”导向，引导社会资本参与数字经济投资。

（4）抓紧解决数据确权和立法问题。应建立以促进产业发展为导向的数据产权框架，分层分类对原始数据、脱敏化数据、模型化数据和人工智能化数据的权属进行动态管理，建立全国数据资源的统一登记确权体系，加快数据立法进度。

（5）构建与数据市场相适配的宏观政策工具箱。完善金融财税政策，推动土地财政向数据财政转变，探索数据经济跨域税收联合征管，大力发展数字金融。优化宏观经济“三驾马车”，强化数据拉动消费升级，加大数字化有效投资，推进建设“数字丝路”。

2.1.4.4　推进数据与其他创新要素深度融合

在数字化和智能化迅速发展的今天，各个企业正在通过“智能工厂”的建设，实现生产的智能化和信息化。同时，充分运用互联网营销平台，形成用户思维，提高产品的创新和设计能力，实现产品的个性化和多样化，并提高资源利用及企业管理的效率和水平，推进组织结构的扁平化与合理化。这是因为数据要素的完善对于深化升级产业链具有重要意义，因此探索建立以数据链有效联动产业链、创新链、资金链和人才链的“五链协同”制度框架，促进建立实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系。

（1）聚焦产业链，以数据链连接创新链。大力推进科学数据共享平台建设，推进数据驱动型创新研发。构建以数据为纽带的产学研协同创新体系，鼓励以“官助民办”形式建立大数据和人工智能开放创新公共平台，形成大数据智力众包模式。

（2）围绕产业链，以数据链激活资金链。建立基于大数据的产业运行监测和精准投资体系，针对产业链不同环节设立知识产权基金、协同创新基金和产业并购基金，形成全链条精准化投融资渠道，促使资金向具有竞争优势的实体经济企业汇聚。

（3）依托产业链，以数据链培育人才链。依托重点产业数据集群优势，建设不同行业大数据实习实训平台，培育具有世界水平的数据科学家、工程师和高水平创新团队。发挥大数据人才精准画像和供需匹配优势，为各层次人才提供“代理式”“一站式”“全天候”服务，促进产业链、数据链和人才链同频共振。

2.1.4.5　充分释放数据要素的转型带动作用

生产要素的流动有利于经济重心的转移。在改善数据要素配置效率的同时，需要深入剖析影响供给侧结构性改革的根源，寻求数据要素在市场结构中的最佳位置，因此要大力推进大数据、人工智能、区块链、5G等技术形态与实体经济深度融合，以信息化培育新动能，以新动能推动新发展，从而带动我国经济发展的质量变革、效率变革、动力变革。

（1）优化动力结构。在消费端，培育以数据为核心的消费新业态、新模式，强化数据对消费升级的拉动作用。在投资端，加快建设大数据、人工智能、区块链等数字经济基础设施，拉动有效投资。在贸易端，搭建“一带一路”大数据公共服务平台，为地方政府和社会化机构“走出去”和全球贸易决策提供数据服务。

（2）优化产业结构。全面推动大数据、人工智能、区块链、5G等新技术应用和产业孵化，为数字化产业发展创造良好的“生态环境”。加快产业数字化转型，营造企业竞相发展、活力迸发的数据创新创业氛围，推动互联网、高端制造、现代农业等“数据富矿区”企业大数据转型，发挥数据推动一、二、三产融合发展的“黏合剂”效应。

（3）优化区域结构。推动建设“东数西算”工程，促进东部产业和创新资源与西部算力和能源资源有效衔接，形成以数据为纽带的东中西协调发展新格局；建设粤港澳、京津冀、长三角等一批区域性数据要素共享流通枢纽工程，充分发挥数据要素在推进区域协调发展中的纽带和桥梁作用。

2.1.5　科普信息化要点

2.1.5.1　网络

网络是由节点和连线构成，表示诸多对象及其相互联系。在数学上，网络是一种图，一般认为专指加权图。网络除了数学定义外，还有具体的物理含义，即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型。在计算机领域中，网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，通过它把各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。网络是人类发展史上最重要的发明，提高了科技和人类社会的发展。

在计算机科学领域，网络是信息传输、接收、共享的平台，通过它把各个点、线、面、体的信息联结在一起，从而实现这些资源的互联互通与共享。网络是人类发展以来最重要的发明之一，网络大大提高了科技和促进了人类社会的向前发展。最早的网络，是由美国ARPA（阿帕）建立的。现代计算机网络的许多概念和方法，都来自于阿帕网（ARPANET）。阿帕网不仅进行了租用线互联的分组交换技术研究，而且做了无线、卫星网的分组交换技术研究，ARPANET的通信协议是NCP，罗伯特·卡恩与温顿·瑟夫一起合作提出了TCP/IP协议，其结果促成了网络TCP/IP协议的问世。1991年6月，在连通因特网（Internet）的计算机中，商业用户首次超过了学术界用户，这是因特网发展史上的一个里程碑。由于罗伯特·卡恩和温顿·瑟夫对互联网发展的巨大贡献，被美国克林顿总统授予美国国家技术奖，罗伯特·卡恩被人尊为“互联网之父”。图2-2为2017年“互联网之父”罗伯特·卡恩在乌镇参加第四届世界互联网大会。(www.xing528.com)

图2-2　罗伯特·卡恩（右二）考察乌镇互联网医院

中国计算机网络包括三大网，分别是中国公用计算机互联网、中国教育与科研网和中国科学技术网。中国公用计算机互联网，又称邮电部互联网、中国公用Internet网，是邮电部经营管理的基于Internet网络技术的电子信息网，1995年初与国际互联网连通，并于5月向社会提供服务。中国教育与科研网，1994年启动，1995年底完成首期工程，包括北京、上海、南京、广州、武汉、西安、成都和沈阳等高等学校集中的大城市，有连接美国的国际专线。中国科学技术网，由中国科学院主持，联合清华、北大共同建设。1994年4月开通了与Internet的专线连接。1994年5月21日完成了我国最高域名CN主服务器的设置，实现了与因特网的TCP/IP连接。

网络分类按拓扑结构分为总线型、环型、星型、网状网络；按信息交换方式分为电路交换、报文交换、报文分组交换网络；按覆盖范围分为局域网、城域网和广域网。

计算机网络通过按照共同遵守的网络协议，共享硬件、软件，最终实现资源共享的系统。但和人们生活密不可分的是计算机网络，一般人对网络的理解都是关于计算机网络。利用计算机网络，人们不仅可以实现资源共享，还可以交换资料、在线通信、游戏娱乐、网络购物等。现在很多人的生活和工作已经和网络密不可分了。网络的出现使单一的、分散的计算机有机地连成一个大的网络系统，它主要有以下特性：

（1）网络的主要功能就是资源共享。共享的网络资源即包括软件资源，也包括硬件资源以及各类数据资源。网上用户能自觉或不自觉、部分或全部地共享这些资源，使网络中的用户能够互通有无、分工协作，从而大大提高网络资源的利用率。网络快速传输电子信息，分布在不同地区的计算机系统，可以通过网络及时、高速地传递各类数据，交换各类信息，在线即时通信，使人们之间的联系更加紧密。提高网络系统运行的可靠性，在网络中，由于计算机之间是互相协作、互相备份的关系，以及在网络中采用一些备份的设备和一些负载调度、数据容错等技术，使得当网络中的某一部分出现故障时，网络中其他节点可以自动接替其存储、计算任务。因此，与单机系统相比，计算机网络具有较高的可靠性。

（2）易于进行分布式计算和处理。在网络中，可以将一个比较大的难以计算的问题或任务分解为若干个子问题或子任务，分散到网络中不同节点的计算机上进行存储或处理计算。这种分布处理能力在进行一些重大课题的研究开发时是卓有成效的。综合信息服务，在当今的信息化社会里，政务处理、企业办公、个人学习和娱乐等，每时每刻都在产生并处理大量的信息。这些信息可能是数字、文字、图像、声音、视频，通过网络就能够收集、处理这些信息，并进行信息的传送。因此，综合信息服务将成为网络的基本服务功能。

2.1.5.2　互联网

互联网又称网际网路，根据音译也被叫作因特网（Internet），指的是网络与网络之间所串连成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络。在这个特大的网络中，有路由器、交换机、防火墙等网络设备，各种不同的连接链路，种类繁多的网络服务器和数不尽的计算机及网络终端。使用互联网可以将信息瞬间发送给千里之外的人，互联网是现代信息社会的基础。没有互联网就没有现代的信息化成果。因特网始于1969年的美国，是美国军方在阿帕网制定的协定下，首先用于军事连接，后将美国西南部的加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行，在1969年12月开始联机。图2-3为互联网诞生的地方。

图2-3　互联网诞生的地方——加州大学洛杉矶分校

互联网、因特网、万维网三者的关系是：互联网包含因特网，因特网包含万维网，凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网。因此，即使仅有两台机器，不论用何种技术使其彼此通信，也叫互联网。国际标准的互联网写法是Internet，因特网是互联网的一种。因特网可不是仅仅由两台计算机组成的互联网，它是由上千万台设备组成的互联网。因特网使用TCP/IP协议让不同的设备可以彼此通信。但使用TCP/IP协议的网络并不一定是因特网，一个局域网也可以使用TCP/IP协议。判断是否接入的是因特网，首先是看自己电脑是否安装了TCP/IP协议，其次看是否拥有一个公网地址。因特网是基于TCP/IP网际协议实现的，TCP/IP协议由很多协议组成，不同类型的协议又被放在不同的层，其中，位于应用层的协议就有很多，比如FTP、HTTP、SMTP。只要应用层使用的是HTTP协议，就称为万维网。

数据显示，2017年，移动互联网接入流量高达245.9亿GB，是2014年的12倍。我国移动互联网用户数量达到惊人的12.7亿户，比上年增长16.2%。而随着移动智能设备的普及以及零售企业网络化、智慧化运营的推进，线上消费对线下消费的替代作用不断增强。2017年底，我国电子商务平台交易额达到29.2万亿元，增长11.7%。网络消费持续保持较快增长，2017年全国网上零售额增长32.2%，比全社会消费品零售总额增速高22.0个百分点。

工信部数据显示，2020年1～5月，移动互联网累计流量达611亿GB，同比增长35.2%；通过手机上网的流量达到590亿GB，同比增长31.1%，占移动互联网总流量的96.6%。在5月当月户均移动互联网接入流量达到10.05GB/户，我国人均月流量首次超10GB。

2.1.5.3　网站

网站是指在互联网上根据一定的规则，使用标准通用标记语言等工具制作的用于展示特定内容相关网页的集合。简单地说，网站是一种信息展示和沟通的工具，人们可以通过网站来发布自己想要公开的资讯，或者利用网站来提供相关的网络服务。网民可以通过浏览器输入网址来访问网站，获取自己需要的资讯或者享受网络服务。网站是在互联网上拥有域名或地址并提供一定网络服务的主机，是存储文件的空间，以网站服务器为载体。人们可通过浏览器等进行访问、查找文件，也可通过远程文件传输（FTP）方式上传、下载网站文件。图2-4为甘肃科技馆网站首页效果。

图2-4　甘肃科技馆网站首页

在网络发展的早期，域名、空间服务器与程序是网站的基本组成部分，随着科技的不断进步，网站的组成也日趋复杂，多数网站由域名、空间服务器、网站程序、DNS域名解析、数据库软件等组成。域名是由一串用点号分隔的字母组成的因特网上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位。域名已经成为互联网的品牌，是网上商标保护必备的产品之一。通俗地说，域名就相当于一个家庭的门牌号码，别人通过这个号码可以很容易地找到你。以gsstm.org为例说明，gsstm网址是由二部分组成，标号“gsstm”是这个域名的主域名体，而最后的标号“org”则是该域名的后缀，代表的这是一个org国际域名，是顶级域名。DNS规定，域名中的标号都由英文字母和数字组成。每一个标号不超过63个字符，也不区分大小写字母。标号中除连字符“-”外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名名称写在域名地址最左边，而级别最高的域名写在最右边。常见网站空间：虚拟主机，虚拟空间，独立服务器，云主机，VPS。

2.1.5.4　网络社区

网络社区是指包括贴吧、论坛、公告栏、群组讨论、个人空间、无线增值服务等形式在内的网上交流空间，同一讨论主题的网络社区里集中了很多具有共同兴趣的访问者。网络社区就是社区网络化、信息化，简而言之就是一个以成熟社区为内容的大型规模性局域网，涉及金融经贸、大型会展、信息化办公、企业管理、文体娱乐等综合信息服务功能需求，同时与所在地的信息平台在电子商务领域进行全面合作。“信息化”和“智能化”是提高物业管理水平和提供安全舒适的居住环境的技术手段。在很多年前，人们把论坛说成社区，即使到了今天，人们仍然习惯叫一个论坛为某某社区。到了今天，我们对网上的社区分类认识更加全面，论坛只是构成社区的一部分，是社区中的公共活动和议论的场所，是组织社区活动和体现社区文化特征的平台。

网络社区指的是网站的功能和服务，人们在网络社区上仍然需要独立的个人空间，需要公共的活动和娱乐场所以及各种服务。网上社区类型的划分，可以根据沟通的实时性分为同步和异步两类。同步网上社区如网络联机游戏，异步网上社区如BBS等。网上社区最重要的几种形式有BBS、USENET、MUD，在国内逐渐形成以BBS为主要表现形式，结合其他同步异步信息交互技术形成的网络化、数字化的社区形式，图2-5为天涯社区首页截图。

图2-5　天涯社区——全球华人网上家园

2.1.5.5　大数据

大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力、发现力、流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托迈尔-舍恩伯格及肯尼斯库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法（抽样调查）这种捷径，而对所有数据进行分析处理。IBM公司提出大数据的“5V”特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）、Veracity（真实性）。

大数据技术的意义不在于掌握和拥有庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换而言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。从大数据技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的最显著的特点在于对海量数据进行分布式数据挖掘；但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。大数据需要专业的特殊技术，以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。

2015年，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》（以下简称《纲要》），系统部署大数据发展工作。《纲要》明确要推动大数据发展和应用。《纲要》部署了三个方面的主要任务：一要加快政府数据开放共享，推动资源整合，提升治理能力。大力推动政府部门数据共享，稳步推动公共数据资源开放，统筹规划大数据基础设施建设。二要推动产业创新发展，培育新兴业态，助力经济转型。在工业上发展推动大数据技术，推动大数据发展与科研创新有机结合，推进基础研究和核心技术攻关，形成大数据产品体系，完善大数据产业链。三要强化安全保障，提高管理水平，促进健康发展。健全大数据安全保障体系，强化安全支撑。

2.1.5.6　云计算

云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。早期，云计算又称为网格计算，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。通过这项技术，可以在很短的时间内完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。

从广义上说，云计算是与软件、信息技术、互联网相关的一种服务，这种计算资源共享池叫作“云”，云计算把许多计算资源集合起来，通过软件实现自动化管理，只需要很少的人参与，就能让资源被快速提供。也就是说，计算能力已经发展成为一种商品，可以在互联网上流通，就像水、电、煤气一样，可以方便地取用，且价格较为低廉。

云计算其实不是一种全新的网络技术，而是一种全新的网络应用概念。云计算的核心概念就是以互联网为中心，在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储，让每一个使用互联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。云计算是继互联网、计算机后在信息时代又一种新的革新，云计算是信息时代的一个大飞跃，未来的时代可能是云计算的时代，虽然目前有关云计算的定义有很多，但概括来说，这与云计算的基本含义是一致的，即云计算具有很强的扩展性和需要性，可以为用户提供一种全新的体验，云计算的核心是可以将很多的计算机资源协调在一起。因此，云计算可使用户通过网络获取到无限的资源，同时获取的资源不受时间和空间的限制。

云计算的可贵之处在于其高灵活性、可扩展性和高性价比等，与传统的网络应用的几种模式相比，其具有如下优势与特点：

（1）虚拟化技术。虚拟化突破了时间、空间的界限，是云计算最为显著的特点，虚拟化技术包括应用虚拟和资源虚拟两种。众所周知，网络硬件等物理平台与应用部署的环境在空间上是没有任何联系的，正是通过虚拟平台对相应终端操作完成数据备份、迁移和扩展等。

（2）动态可扩展。云计算具有高效的运算能力，在原有服务器基础上增加云计算功能能够使计算速度迅速提高，最终实现动态扩展虚拟化的层次达到对应用进行扩展的目的。按需部署，计算机包含了许多应用、程序软件等，不同的应用对应的数据资源库不同，所以用户运行不同的软件应用需要较强的计算能力对资源进行部署，而云计算平台能够根据用户的需求快速配备计算能力及资源。

（3）灵活性高。目前市场上大多数IT资源，软、硬件都支持虚拟化，比如存储网络、操作系统和开发软、硬件等。虚拟化要素统一放在云系统资源虚拟池当中进行管理，可见云计算的兼容性非常强，不仅可以兼容低配置机器、不同厂商的硬件产品，还能够外设获得更高的性能计算。

（4）可靠性高。倘若服务器故障也不影响计算与应用的正常运行。单台服务器出现故障后可以通过虚拟化技术将分布在不同节点的物理服务器上面的应用快速恢复或利用动态扩展功能部署新的服务器继续进行计算。

（5）性价比高。将资源放在虚拟资源池中统一管理，在一定程度上优化了物理资源，用户不再需要昂贵、存储空间大的主机，可以选择相对廉价的PC组成云，一方面减少费用，另一方面计算性能不逊于大型主机。

（6）可扩展性。用户可以利用应用软件的快速部署条件来更为简单快捷地将自身所需的已有业务以及新业务进行扩展。如计算机云计算系统中出现设备故障，对于用户来说，无论是在计算机层面上，抑或是在具体运用上均不会受到阻碍，可以利用计算机云计算具有的动态扩展功能来对其他服务器开展有效扩展。这样一来就能够确保任务得以有序完成。在对虚拟化资源进行动态扩展的情况下，同时能够高效扩展应用，提高计算机云计算的操作水平。

云计算是建立在先进互联网技术基础之上的，其实现形式众多，主要通过以下形式完成：

（1）软件即服务。通常用户发出服务需求，云系统通过浏览器向用户提供资源和程序等。网络服务，开发者能够在API的基础上不断改进，开发出新的应用产品，大大提高了单机程序中的操作性能。平台服务，一般服务于开发环境，协助中间商对程序进行升级与研发，同时完善用户下载功能，用户可通过互联网下载，具有快捷、高效的特点。

（2）互联网整合。互联网发出指令时，也许同类服务众多，云系统会根据终端用户需求匹配相适应的服务。商业服务平台，构建商业服务平台的目的是给用户和提供商提供一个沟通平台。管理服务提供商，常服务于IT行业，常见服务内容有扫描邮件病毒、监控应用程序环境等。

简单的云计算技术已经普遍应用于如今的互联网服务中，最常见的就是网络搜索引擎和网络邮箱。不管何时，只要用过移动终端就可以在搜索引擎上搜索任何自己想要的资源，通过云端共享数据资源。而邮箱也是这样的，在过去，寄写一封邮件是一件比较麻烦的事情，同时也是很慢的过程，而在云计算技术和网络技术的推动下，电子邮箱成了社会生活中的一部分，只要在网络环境下，就可以实现实时的邮件寄发。其实，云计算技术已经融入现今的社会生活。

2.1.5.7　AR和VR

VR（虚拟现实）以及AR（增强现实）越来越受到科技界、资本界、媒体界甚至学术界的关注。虚拟现实技术是一种采用3D交互逻辑的成像技术类别。虚拟现实技术出现和应用时间较短，所以核心结构主要以环境模拟系统、环境感知系统及环境传感系统构成。顾名思义，虚拟现实技术是将使用者带入预设完成的虚拟空间，通过虚拟空间体验实现在视觉的图像刺激，从而达到三维成像技术应用的目的。现代虚拟现实技术逐步成熟，由于硬件的限制应用不太普遍，不具备独立环境预设功能，需要通过与计算机的连接实现对成像内容的控制。已经有计算机为虚拟空间设计，因此虚拟实现技术应用主要起到视觉传导及视觉信息传播的实际作用，使图像信息从二维空间结构向三维空间结构过渡，以此形成完善的图像处理体系，让用户达到最佳的图像观感和体验。增强现实技术不仅能够有效体现出真实世界的内容，也能够促使虚拟的信息内容显示出来，并且这些虚拟内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实技术应用中，用户需要在头盔显示器的基础上，促使真实世界能够和电脑图形之间重合在一起，在重合之后可以充分看到真实的世界围绕着电脑图形。增强现实技术中，有多媒体技术和三维建模技术以及场景融合等新的技术应用和增强手段，增强现实所提供的信息内容和人类能够感知的信息内容之间存在着明显不同。由于AR技术发展的颠覆性和革命性，使AR技术获得了大量关注。早在20世纪90年代，就有3D游戏上市，但由于当时的AR技术价格较高，其自身延迟较长，设备计算能力有限等缺陷，导致大量的AR游戏产品以失败告终，第一次AR热潮就此消退。到了2014年，脸书以20亿美元收购Oculus后，类似的AR热再次袭来。到2016年，AR领域共进行了225笔风险投资，原有的领域扩展到多个新领域，如城市规划、虚拟仿真教学、手术诊疗、文化遗产保护等。现如今，AR、VR等沉浸式技术正在快速发展，在一定程度上改变了消费者、企业与数字世界的互动方式。用户期望更大程度上从2D转移到沉浸感更强的3D，从3D获得新的体验，包括商业应用、商品使用体验、规划场景、虚拟教学、监控等，人们从只使用语言功能升级到包含视觉在内的全方位体验；而在这个发展过程中，AR将超越VR，更能满足用户的需求。

VR与AR相比，VR用户群体和数量较小，移动性较差，具有隔离的沉浸感，因此主要集中在娱乐用途上。娱乐收入可能会占据整个行业收入的三分之二，硬件占比约四分之一。虽然VR也会有商业用途，但是相对于AR和智能眼镜而言少得多。VR电子商务和广告收入会增长，但目前用户群的规模和分散性限制了其发展。AR应用不可否认会触及更多的人，因为它是对人们日常生活的无缝补充。AR是将计算机生成的虚拟世界叠加在现实世界上，医药、教育、工业上的各种实际应用，已经证明了AR是一种很好的工具，对人类的影响更为深远，而不是像VR那样在现实世界之外营造出一个完全虚拟的世界。AR将会成为“更加日常化的移动设备应用的一部分”。移动AR的普及和低成本也有助于企业采用AR技术，企业AR可以稳定增长，到2021年左右增强现实技术将在制造、政府、军事、零售、房地产、医疗保健、教育、交通运输、金融服务、公用事业方面都得到应用。

2.1.5.8　App

App就是手机应用程序，主要指安装在智能手机上的软件，完善原始系统的不足与个性化，使手机完善其功能，为用户提供更丰富的使用体验的主要手段。手机软件的运行需要有相应的手机系统，主要的手机系统有苹果公司的IOS、谷歌公司的Android（安卓）系统、塞班平台和微软平台。

根据手机应用软件的安装来源不同，又可分为手机预装软件和用户自己安装的第三方应用软件。手机预装软件一般指手机出厂自带或第三方刷机渠道预装到消费者手机当中且消费者无法自行删除的应用或软件。除了手机预装软件之外，还有用户从手机应用市场自己下载安装的第三方手机App应用，下载类型主要集中在社交社区类软件。图2-6为苹果操作系统的手机界面。

图2-6　手机中的App应用界面（IOS操作系统）

2.1.5.9　新媒体和自媒体

新媒体的称谓是相对于传统媒体而言的，是报刊、广播、电视等传统媒体以后发展起来的新的媒体形态，是利用数字技术、网络技术、移动技术通过互联网、无线通信网、有线网络以及电脑、数字电视机、手机、平板电脑等终端，向用户提供信息和娱乐的传播形态和媒体形态。自媒体是指在上述的平台上个人用户可以聚集粉丝，聚集用户来实现自身的媒体属性。新媒体可以分为狭义新媒体和广义新媒体两种。狭义新媒体指传统媒体，例如纸媒、广播、电视等机构，利用新的技术手段（比如网络等）将内容进行传播。广义新媒体泛指一切利用新的技术手段进行信息传播的个体，不仅仅包括“媒体”行业。网络是新媒体的一种载体，但不是新媒体本身。自媒体在国内几乎是100%依托于网络。

自媒体是指网民通过无线网络等途径向外发布他们自身的事实和新闻的传播方式。自媒体是普通大众经由数字科技与全球知识体系相连之后，一种提供与分享他们本身的事实和新闻的途径，是普泛化、平民化、自主化、私人化的传播者，以现代化、电子化的手段向不特定的大多数或者特定的单个人传递规范性及非规范性信息的新媒体总称。自媒体的内容多种多样，主要表现形式有文字、图片、音频、视频等，这使得自媒体内容的呈现形式丰富多样。运营自媒体的核心和关键在于优质内容，只有品质优良的内容才会受到人群的追捧、关注及转载，流量变现也就变得更加容易。每一个人的能力大小不一样、学历不一样、道德水准也不一样，在创作内容时也会体现出领域和专业的区别。

传统媒体是相对于网络媒体而言的，以传统的大众传播方式即通过某种机械装置定期向社会公众发布信息或提供教育娱乐交流活动的媒体，包括电视、报刊、广播三种传统媒体。传统媒体与自媒体相比，首先是传播主体发生了变化。在传统媒体时代，传播主体是指传统的新闻机构，或者掌控机构的个人，受众则是指接受大众传媒的个体；而自媒体的传播主体是指网络上有独立的传播主体的个体，自媒体可以是网络上的任何人。另外，传播方式也发生了变化。传统媒体严格遵循一对多的传播模式，它的传播方式是线式的；而在自媒体的传播过程中，它完成了由一对多、一对一、多对多、多对一、点到点、点到面的网状传播方式。传播方式的转变使自媒体的传播效果与传统媒体有着很大的不同。

新媒体是新的信息技术发展支撑体系下出现的新的媒体形态，如数字杂志、数字报纸、数字广播、手机短信、移动电视、网络、桌面视窗、数字电视、数字电影、触摸媒体等。相对于传统报纸、杂志、广播、电视四大传统意义上的媒体，新媒体被形象地称为第五媒体。首先，自媒体继承了新媒体的传播特点。自媒体同样依赖网络的支持，自媒体几乎完成了新媒体能完成的所有任务。网络则更注重用户的交互作用，用户既是网站内容的浏览者，也是网站内容的制造者。所谓网站内容的制造者是说互联网上的每一个用户不仅仅是互联网的读者，同时也成为互联网的作者；不仅是在互联网上冲浪，同时也成为波浪制造者；在模式上由单纯地读向写以及共同建设发展；由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息发展，自媒体从而更加自由和人性化。其次，自媒体独自发扬了自有的特点。自媒体与同样以网络为依存的新媒体相比，它拥有了更大的话语空间与自主权，使用者可以自由地构建自己的社交网络等。自媒体成就了草根阶层网民张扬个性、表现自我的最佳场所。所以从中文的字面意思来讲，自媒体的“自”还可以理解成自由度，较之过去的新媒体有了明显的改善。