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参考资料·信息高速公路及其科学技术根底

“信息高速公路〞是现代国家信息根底设备一个形象化的比喻，就像50年代用“小月亮〞来比喻人造地球卫星一样，但任何比喻也都有不尽其意的地方，其严格定义是：

“信息高速公路〞所描述的现代国家信息根底设施，就是以必威体育精装版的数字化光纤传输，智能化计算机处理和多媒体终端效劳多技术装备的，地区、国家或国际规模的多用户、大容量和高速度的交互式综合信息网系统。

在这个系统里要到达“四化〞：

1．传输高通量化

传输高通量就是许多报道中说的一根光纤同时传50万路电路。传输高通量化主要靠网络光纤化实现。这和“高速公路〞不同，“高速公路〞提高汽车通量主要靠提高车速，因为土地面积有限，不可能多增加车道，而光纤通信除了向“高速〞开展以外，还要向“宽频〞开展。

2．网络普及化

网络普及化就是报道中说的把千家万户都连结起来，形成全国以至全球大联网，这就是今天家喻户晓的因特网。网络普及化还有另一个同等重要的内容就是实行“交互式网络〞化，所谓“交互式网络〞就是双向的、开放的联网方式。所有用户都可以既取又与，双向交流，由中心调节，不存在绝对的中心控制，这就是今天中国许多人都有的“电子信箱〞(E-mail)。交互式网络是信息高速公路的目标一信息共享的重要保证之一。

3．效劳综合化

效劳综合化就是报道中说的、和电视等合而为一，效劳综合化靠的是信号数字化技术和多媒体，先把音频、视频信号数字化，通过光缆传输，再经过多媒体处理提供综合效劳。

4．系统智能化

系统智能化是靠语音识别计算机、神经网络计算和四维计算机等智能计算机及一系列超大与超微型计算机进入网络运作。

此外，这个网络与低轨道卫星通信网络相连，在海洋或没有信息高速公路的陆地先“上天〞，再“入地〞，从而遍布全球；网络同时还和无线传呼系统(蜂窝式移动通信网)相联，可以移动。这样，信息高速公路形成了一个天空、陆地和海洋无处不在，可以左右浮动的“天罗地网〞。

信息高速公路是在综合高科技根底上建立起来的。

1．光纤通信技术

目前说的最多的是一根光纤同时传50万路，能听得足够清晰的频率要求是4K(103)赫兹，信号数字化以后为64K字节(二进制代码的0或1)/秒，同时传50万路要求到达32G(109)字节/秒的通量。目前，2.4G字节/秒的光缆已经商用，实现16信道宽频通信，或者每根光缆里有32条光纤就能满足要求。至于同时传输5000个频道电视，目前的光缆还达不到，但每根光纤传输的实验室世界记录已达100G字节/秒，同时传输5000个频道电视在不久的将来会成为现实。

2．交互式网络技术

1996年世界上已经有170多个国家和地区的10万个网络，有1600万台微机进入现有的因特网络，使用人数为6000万，在3年内翻了一番。交互式网络已经在苏桷克——列维19号慧星撞击木星的世界性观测资料实时交换中大显身手。国际电联估计，1997年因特网络使用者已达7000万人，到2001年因特网络用户将达1.1亿，使用者超过3亿人。

3．多媒体技术

效劳综合化是把音频和视频的模拟信号数字化以后由多媒体处理。信号数字化以后量特别大，4秒钟的电影视频信号数字化以后有100M(106)字节，一部故事片就要充满350个普通光盘。因此需要进行信号压缩，目前的压缩技术已经可以压缩为1/20～1/50，这一技术还在开展；同时，将问世的新型12英寸光盘可以存入1.8万G字节信号；两相配合可以到达对信号量的要求。多媒体机的主要问题是高性能的新型计算机芯片，1995年指甲盖大小的芯片上已经可以制3500万门电路，到2000年同样大的芯片模块上可集成10亿门电路，而且可以制成固定功能和可变功能两种。

因此，数字信号压缩技术、存储光盘技术和多媒体技术的开展是适应效劳综合化的要求的，局部多媒体技术已在美国举行的第15届世界杯足球赛中应用。

4．智能计算机技术

目前超大型计算机的运算速度已达1万亿次/秒，1000G字节/秒，在5年之内翻了100倍，目前，美国联邦政府制定并开始实施1000万亿次超级计算机的工作方案，使目前最快的工作站一年的计算工作缩短到只用30秒钟的时间，从而和光纤传输速度匹配。超微型计算机已经只有小笔记本大小，语言识别计算机已经应用，神经网络计算机样机已经出厂，日美联合正在全力开发四维计算机。

【例1】如图1-33所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面

A．30°；B．45°；

C．60°；D．90°。

【思路分析】光线进入棱镜后，将要在AB面出射，但能否射出那么决定于入射角与临界角的关系；在AB面反射到AC面上的光能否出射，仍决定于这时的入射角与临界角的关系，最后用折射定律可求得出射光线与界面的夹角。

【解题方法】折射定律和发生全反射