书城自然科学当代中国科技1000问
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第26章 信息技术(8)

“防火墙”(Fire Wall)是用来阻挡外部(Internet)“火”情影响内部网络的(Internal network)屏障。“防火墙”的主要目的就是防止外部网络的未授权访问。目前,在商业网络上大多用“防火墙”来防止某些外部节点的侵入,从而可以避免有关的商业机密受到侵犯。

“防火墙”通常由过滤器和网关等组成。其中,过滤器封锁某些类型通信量的传输,网关提供中继服务。也可把“防火墙”理解为由选通门和阻塞门两个关键部件构成的网络隔离墙,选通门让数据在两个网络之间自由通过,而阻塞门阻止不是以该选通门为目的地的输入数据分组,或者阻止不是来自该选通门的输出的数据分组,即在其源地址或目的地地址中没有该选通门地址的任何数据分组都被中止。典型的选通门一般是一台网关计算机;阻塞门则往往是一个智能路由器。实现“防火墙”所用的主要技术有数据包过滤、应用级网关和代理服务器等,在此基础上合理的网络拓扑结构及有关技术(在位置和配置上)的适度使用也是保证“防火墙”有效使用的重要因素。在上述基本技术基础上,建设性能良好的“防火墙”的关键在于网络拓扑结构的合理选用及“防火墙”技术的合理配置。“防火墙”的实现是多种多样的,其细节各不相同,其技术主要的发展趋向是:复合型“防火墙”、NAT网络地址转换器、加密路由器、安全内核、最少特权等。“防火墙”在技术原理上对来自内部网络系统的安全威胁不具备防范作用,只能阻截来自外部网络的侵扰,因而内部网络的安全还需要通过对内部网络的有效控制和管理来实现。

什么是加密技术

加密可以广义地理解为信息的隐藏。加密技术,基本上可以分为依赖特定硬件加密方案和不依赖硬件的加密方案。根据所有介质不同又主要有这样几种类型:一是软盘加密;二是卡加密;三是软件锁加密;四是光盘加密;五是密码表加密;六是序列号加密。许可证加密可以说是序列号加密的一个变种。

条形码自动识别技术有何优点

所谓条形码,是一种利用光电阅读设备识读并将数据自动输入计算机的特殊代码。通常条形码被定义为:由一组宽度不同的黑白(或彩色)平行的条和空按照一定的编码规则组合起来的图形符号,这些符号可以代表数字、字母、字符等信息。条和空统称为条形码元素。

一个完整的条形码符号是由静区、起始位、数据字符(信息段)、校验和终止符组成。在条形码符号中,只有条和空的宽度包含着信息,而高度则是数据冗余度的一种量度,以国际通用商品代码EAN-B为例,它所包含的信息有:国别码(2~3位数)、制造厂商代码(4~5位数)、商品特性代码(一般为5位数)、校验位(1位数)。条形码按编码方式不同分类,多达数十种,常用的有EAN码、UPS码、39码、库德巴码等。

条形码自动识别系统一般由光电扫描器、条形码译码器、计算机系统、条形码印制设备及其相应的系统软件和应用软件组成。条形码识别技术的输入速度快、准确可靠、价格低廉、灵活实用、易于印刷等优点,使它拥有着广阔的应用前景。它现在已成为一种重要的识别技术,广泛应用于商品流通、邮电、图书文档管理及柔性制造系统等各个领域,并逐步渗透到计算机信息管理的其他领域,成为全球性的物品管理、贸易往来和办公自动化的共同语言。

商品上的条形码表示什么

通常柜台上的服务人员,只要将这一条形码放在阅读器上一刷,计算机屏幕上就会立刻出现该商品名称、单价。付款后,计算机还会开出一张清单,上有商品名称、单价、数量、总价等内容,结算真是又快又准。有了条形码,使商品结算变得既快又准。那么,条形码上的条形和数字表示什么呢?商品上那组宽度不同的直条,是按条空相间形式排列的,条和空以反射率不同的颜色印刷。宽度不同的条、空,包含有生产该商品的国家或地区、制造商、商品品种等信息的代码以及检验目的代码。条空组成的条码下面,还有由数字组成的数字码,数字码和条码所包含的信息是不相同的。

条形码因其识别快速、准确、成本低和可靠性高而被广泛应用于商品零售业、银行、图书馆等领域。国际上比较流行的条形码标准有通用商品码(UPC)、欧洲商品码(EAN)等。

专家系统是怎样的一种程序系统

专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家才能处理好的复杂问题。简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

专家系统的基本功能取决于它所含有的知识,因此,有时也把专家系统称为基于知识的系统。与常规的计算机程序系统比较,专家系统具有下列特点:①灵活性。专家系统的灵活性是指它的扩展和丰富知识库的能力,以及改善非编程状态下的系统性能,即自学能力。另外,专家系统要解决的问题,其结构往往是不合理的,其问题求解知识不仅包括理论知识和常识,而且包括专家本人的启发知识。②透明性。专家系统能够解释本身的推理过程和回答用户提出的问题,以便让用户了解推理过程,增大对专家系统的信任感。③符号操作。与常规程序进行数据处理和数字计算不同,专家系统强调符号处理和符号操作(运算),使用符号表示知识,用符号集合表示问题的概念。一个符号是一串程序设计,并可用于表示现实世界中的概念。不确定性推理。领域专家求解问题的方法大多数是经验性的;经验知识一般用于表示不精确性并存在一定概率的问题。此外,所提供的有关问题的信息往往是不确定的。专家系统能够综合应用模糊和不确定的信息与知识,进行推理。专家系统的主要组成部分有:知识库、综合数据库、推理机、解释器、接口。按照专家系统所求解问题的性质,可把它分为这样几种类型:解释专家系统、预测专家系统、诊断专家系统、设计专家系统、规划专家系统、监视专家系统、控制专家系统、调试专家系统、教学专家系统、修理专家系统,此外,还有决策专家系统和咨询专家系统等。

电子计算机发展趋势如何

当前,计算机发展出现如下一些重要趋势,主要是:并行处理技术将上升到重要位置。

并行处理是大幅度提高计算机性能的一种有效途径。传统的计算机一般都是串行执行指令,即一般只有一个中央处理器,通过中央处理器,一条接一条地按顺序执行程序,通过处理器反映程序的数据流也是一个接一个地串起来的。而并行处理技术则不同,它是在同一时间内在各个处理器中,执行多个相关的或独立的程序。目前,并行处理系统分为两种:一种是共享存储器多处理机,它把数目不多的(4个、8个、16个、32个)高性能处理器集合在一起,通过总线、交叉开关网络或多级互联网络,与公共的存储器模块相连接,构成并行处理系统,或叫多处理机系统;一种是分布存储器多处理机,它用性能稍低、数目较多(100个以上,多者可达上千个)的处理器集合在一起,每个处理器都配有大容量局部存储器而作为独立的处理结点,结点间通过多种互联网络连接,由此构成大规模处理系统。一些计算机的应用领域,如长期天气预报、人类染色体研究等,要求计算机的运算速度达到每秒100亿次甚至1万亿次,若没有并行处理技术是很难胜任的。据有关材料,美国克雷研究公司将推出运行速度超过每秒2865万亿次浮点运算的新系列处理超级计算机。在确立基本机型的基础上,用户可以根据今后实际运算需求量的增长,每次在超级计算机内并行连接最多可达130 000个微处理器,以增强机器的能力和效率。

精简指令系统计算机大放异彩。所谓指令系统,是指计算机所能执行的操作命令的集合。程序最终都要变成指令的序列,计算机才能执行。计算机都有自己的指令系统。一般说来,计算机的指令系统越丰富,其功能也越强。精简指令系统(英文缩写为EISC)将指令系统精简,使系统简单化,其目的在于减少指令的执行时间,提高计算机的处理速度。目前,已达到每秒钟执行10亿条指令。

多媒体系统将拓宽计算机的应用领域。所谓多媒体技术,是把文字、数据、图形、图像和声音等多种信息媒体作为一个集体,由计算机加以处理的系统。多媒体系统把计算机、家用电器、通信设备等组成一个整体,由计算机统一控制和管理,从而将计算机带入了一个声、文、图像集成一体的应用领域。它的实现,使家中的电视机、录像机和通信系统互连,成为可视电话,可同远隔重洋的亲人相对谈话;电视机和公共教育网相连,孩子不出门即可直接聆听教师讲课;电视机和公共交通网相连,上班前就可观察道路交通状况,从而获得选择最佳上班路线的信息,等等。

数据通信是怎样传递信息的

数据通信是依照一定的通信协议,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递。它是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。数据通信不同于电报、电话通信,它所实现的主要是“人(通过终端)—机(计算机)”通信与“机—机”通信,但也包括“人(通过智能终端)—人”通信。数据通信中传递的信息均以二进制数据形式来表现。数据通信的另一个特点,是它总是与远程信息处理相联系的,是包括科学计算、过程控制、信息检索等内容的广义的信息处理。数据通信系统是由计算机、远程终端和数据电路以及有关通信设备组成的一个完整系统。任何一个远程信息处理系统或计算机网都必须实现数据通信与信息处理两方面的功能,前者为后者提供信息传输服务,而后者则是在利用前者提供的服务基础上实现系统的应用。

为了实现数据通信,必须进行数据传输,即将位于一地的数据源发出的数据信息通过传输信道传送到另一地数据接收设备。为了改善传输质量、降低差错率,并使传输过程有效地进行,系统根据不同应用要求,规定了不同类型的具有差错控制的数据链路控制规程,这些规程有的符合国际标准,有的是国家标准,也有的是公司自己制订的。但对开放性的用户接口通常是采用国家标准或国际标准,以利于互联互通。

数据交换的方式主要有两种:即电路交换和分组交换,其中分组交换在实际的数据网中较多采用。在一个采用分组交换的数据网中,除了在相邻交换节点之间实现数据传输与数据链路控制规程所要求的各项功能外,在每一交换节点上尚需完成分组的存储与转发、路由选择、流量控制、拥塞控制、用户入网连接以及有关网路维护、管理等诸方面的工作。通信协议是双方为准确有效地进行通信所必须遵循的规则和约定。它可以分为两类,一类是与数据通信网有关的协议,包括网内节点与节点间,以及网与端系统间的协议。另一类是端系统与端系统之间的协议,它们是在前一类协议所实现的功能基础上,为了实现端系统间的互通与达到一定的应用目的所必需的协议。作为一种通信业务,数据通信为实现广义的远程信息处理提供服务。典型应用有:文件传输、电子信箱、语音信箱、可视图文、目录查询、信息检索、智能用户电报以及遥测、遥控,等等。

何谓通信模型

通信即信息在空间中的传递。在通信中,信息的发出者称作信源,信息的接收者称为信宿。中间的传输通道称为信道。信息在空间上的传递一般是从信源出发,经过信道,最后到达信宿。信息的传递与能源和物资的运输不同。能源与物资在运输时,当发出点发出能源或物资后,发出点现有的数量将减少,它的减少量与接收点所得到的数量相等(假定在运输途中没有损失)。一定数量的能源或物资,接收点愈多,每个接收点所得到的数量就相应地减少。信息的传递则不同,当信息源发出信息后,它自身的信息量并不减少,而信宿就可以得到信息。同一信源可以供给多个信宿,每个信宿都可以得到同样多的信息,并不因为信宿的增加而使每个信宿所得到的信息减少。信息在传递中的这一特性使得同一信息的作用在时间和空间上能得到很大的扩展。

当然,在信息的传递过程中也会出现各种不同形式、不同大小的干扰,这些干扰被称为噪声。噪声使信息传递中的可靠性受到损害。基本量的噪声是难以避免的、客观存在的,它与信息的传递是紧密相关的。因此,如何在噪声存在的情况下,可靠地传递信息就成为通信理论研究的一个重要问题。

多媒体通信有哪些特征

多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多媒体信息——声音、图像、图形、数据、文本等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。和电话、电报、传真、计算机通信传统的单一媒体通信方式比较,利用多媒体通信,相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息,分布在不同地点的多媒体信息,还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前,而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。这就是多媒体通信的分布性、同步性和交互性特点。