1.1　計算機概述

1.1.1　計算機的誕生及發展過程

17世紀，德國數學家萊布尼茨發明了震驚世界的二進制，為計算機內部數據的表示方法創造了條件。20世紀初，電子技術得到了飛速發展，1904年，英國電氣工程師弗萊明研制出了真空二級管；1906年，美國科學家福雷斯特發明了真空三極管，這些發明創造為計算機的誕生奠定了基礎。

20世紀40年代后期，西方國家的工業技術得到迅猛的發展，相繼出現了雷達和導彈等高科技產品，原有的計算工具對大量復雜的科技產品的計算無能為力，迫切需要在計算技術上有所突破。1943年，正值第二次世界大戰，由于軍事上的需要，賓夕法尼亞大學電子工程系的教授莫克利和他的研究生?？颂赜媱澋氖澜缟系谝慌_計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，電子數字積分計算機）誕生了，如圖1-1所示。

圖1-1　世界上第一臺計算機ENIAC

ENIAC的主要元件是電子管，計算速度為每秒5 000次加法運算、300多次乘法運算，比當時最快的計算工具要快300倍。ENIAC重30多噸，占地170平方米，采用了18 000多個電子管、1 500多個繼電器、70 000多個電阻和10 000多個電容，每小時耗電150千瓦。雖然ENIAC的體積龐大、性能差，但它的出現使信息處理技術進入了一個嶄新的時代，標志著人類文明的一次飛躍和電子計算機時代的開始。

同一時期，鑒于ENIAC的缺點，ENIAC項目組的一個美籍匈牙利研究人員馮·諾依曼開始研制自己的EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，離散變量自動電子計算機），該計算機是當時計算速度最快的計算機，其主要設計理論如下。

（1）使用二進制。計算機的程序和程序運行需要的數據以二進制形式存放在計算機的存儲器中。

（2）存儲程序執行。程序和數據存放在存儲程序中，即存儲程序的概念。計算機執行程序時，無需人工干預，能自動、連續地執行程序，并得到預期的結果。

馮·諾依曼的原理和思想，進一步明確指出了計算機的結構應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5個部分組成。

EDVAC計算機對ENIAC進行了重大的改進，成為現代計算機的基本雛形。直至今天，絕大部分的計算機還是采用馮·諾依曼方式工作。馮·諾依曼提出的這些原理和思想，對后來計算機的發展起到了決定性的作用，被譽為“現代電子計算機之父”。

從第一臺電子計算機誕生至今的幾十年時間里，計算機技術成為發展最快的現代技術之一。根據計算機采用的物理器件，可將計算機的發展劃分為4個階段，如表1-1所示。

表1-1　計算機發展的4個階段

第一代計算機（1946—1958）。這段時期稱為“電子管計算機時代”。它使用的主要邏輯元件是真空電子管，其特點是體積龐大、速度慢、成本高、可靠性差。主存儲器采用汞延遲線或靜電儲存管，容量很?。煌獯鎯ζ魇褂昧舜殴模斎?輸出裝置主要采用穿孔卡；采用機器語言編程，即用“0”和“1”來表示指令和數據；運算速度每秒僅為數千次至數萬次。這一代計算機被應用于數值計算和軍事科學方面的研究。

第二代計算機（1959—1964）。由于在計算機中采用了比電子管更先進的晶體管，所以這段時期稱為“晶體管計算機時代”。晶體管與電子管相比，其特點是體積小、耗電省、速度快、價格低、壽命長。主存儲器采用磁芯，外存儲器采用磁盤、磁帶，存儲器容量有較大提高；軟件方面出現了以批處理為主的操作系統、高級語言及其編譯程序。由此，計算機應用開始進入實時過程控制和數據處理領域，運算速度達到每秒數百萬次甚至幾十萬條。這一代計算機應用領域以科學計算和事務處理為主，并開始進入工業控制領域。

第三代計算機（1965—1970）。這段時期被稱為“中、小規模集成電路計算機時代”。它使用的主要邏輯元件是小規模集成電路（Small Scale Integrated circuits，SSI）和中規模集成電路（Medium Scale Integrated circuits，MSI），其特點是體積更小，價格更低、可靠性更高。主存儲器采用半導體存儲器，存儲容量大幅度提高；軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、模塊化程序設計方法；運算速度達到每秒千萬次以上。這一代計算機應用開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。

第四代計算機（1971年至今）。這段時期稱為“大規?；虺笠幠＜呻娐酚嬎銠C時代”。它使用的主要邏輯元件是大規模集成電路（Large Scale Integrated circuits，LSI）和超大規模集成電路（Very Large Scale Integrated circuits，VLSI），使得在很小的硅片上能夠刻上幾千萬個晶體管，計算機走向微型化，運行速度可達每秒上千萬次到萬億次，成本更低。主存儲器采用半導體存儲器，容量已達第三代計算機的輔存水平；作為外存的移動存儲設備的容量大幅度增加；軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統、面向對象語言等。計算機應用的深度和廣度有了更大的發展，開始深入人類生活的各個方面。

1.1.2　計算機的特點

計算機能夠按照程序確定的步驟，對輸入的數據進行加工處理、存儲或傳送，以獲得期望的輸出信息，從而利用這些信息來提高工作效率和社會生產率以及改善人們的生活質量。計算機之所以具有如此強大的功能，能夠應用于各個領域，這是由它的特點決定的。

計算機作為一種通用的信息處理工具，具有以下主要特點。

1．運算速度快

計算機系統的運算速度指的是單位時間內能執行指令的條數，一般以每秒能執行多少條指令來描述。計算機內部的運算是由數字邏輯電路組成的，可以高速、準確地完成各種算術運算。早期的計算機由于技術的原因，工作頻率較低，而隨著集成電路技術的發展，計算機的運算速度得到飛速提升，目前世界上已經有計算速度每秒超過億億次的計算機。

2．計算精度高

計算機的運算精度取決于采用機器碼的字長（二進制碼），即通常的8位、16位、32位和64位等，字長越長，有效位數就越多，精度就越高。如果使用10位十進制數轉換成機器碼，便可以輕而易舉地取得幾百億分之一的精度。

3．準確的邏輯判斷能力

計算機不僅能進行精確計算，還具有邏輯運算功能，能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最后結果保存起來，并能根據判斷的結果自動執行下一條指令，以供用戶隨時調用。

4．強大的存儲能力

計算機具有許多存儲記憶載體，可以存儲大量的信息。這些信息不僅包括各類數據信息，還包括加工這些數據的程序。

5．自動功能

計算機內具有運算單元、控制單元、存儲單元和輸入輸出單元，計算機可以按照預先編寫好的程序（一組指令）實現工作自動化，不需要人的干預，而且可以反復執行。

6．網絡與通信功能

通過計算機網絡技術可以將不同城市、不同國家的計算機連在一起形成一個計算機網，在網上的所有計算機用戶可以共享資料和交流信息，從而改變了人類的交流方式和信息獲取方式。

1.1.3　計算機的應用

計算機的應用已經滲透到社會的各個領域，正在深刻改變著人們的工作、學習和生活方式，推動著社會的發展。計算機的應用大致可分為以下幾個方面。

1．科學計算

科學計算也被稱為數值計算，是指利用計算機來完成科學研究和工程設計中提出的一系列復雜的數學問題的計算。計算機不僅能進行數字運算，還可以解答微積分方程以及不等式。由于計算機具有較高的運算速度，對于以往人工難以完成甚至無法完成的數值計算，計算機都可以完成，如氣象資料分析和衛星軌道的測算等。目前，基于互聯網的云計算也將發揮越來越重要的作用。

2．數據與信息處理

對大量的數據進行分析、加工和處理等工作早已開始使用計算機來完成，這些數據不僅包括“數”，還包括文字、圖像和聲音等數據形式。現代計算機速度快、存儲容量大，使得計算機在數據處理和信息加工方面的應用十分廣泛，如企業的財務管理、事務管理、資料和人事檔案的文字處理等。利用計算機進行信息管理，為實現辦公自動化和管理自動化創造了有利條件。

3．過程控制

過程控制也稱為實時控制，它是指利用計算機自動監測生產過程和其他過程進行以及自動控制設備工作狀態的一種控制方式，被廣泛應用于各種工業環境中，并替代人在危險、有害的環境中作業，不受疲勞等因素的影響，并可完成人類不能完成的有高精度和高速度要求的操作，從而節省了大量的人力、物力，并大大提高了經濟效益。

4．人工智能

人工智能（Artificial Intelligence,AI）是用計算機模擬人類的某些智力活動。利用計算機可以識別圖像和物體，模擬人的學習過程和探索過程。人工智能研究期望賦予計算機更多人的智能，如機器翻譯、智能機器人等，都是利用計算機模擬人類的智力活動。人工智能是計算機科學發展以來一直處于前沿的研究領域，其主要研究內容包括自然語言理解、專家系統、機器人以及定理自動證明等。目前，人工智能已應用于機器人、醫療診斷、故障診斷、案件偵破和經營管理等諸多方面。

5．計算機輔助

計算機輔助也稱為計算機輔助工程，是指利用計算機協助人們完成各種設計工作。計算機的輔助功能是目前正在迅速發展并不斷取得成果的重要應用領域，主要包括計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）、計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）、計算機輔助測試（Computer Aided Test，CAT）、計算機輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）、計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，CAI）、計算機仿真模擬（Simulation）等。

6．網絡通信

網絡通信是計算機技術與現代通信技術相結合的產物。網絡通信是指利用計算機網絡實現信息的傳遞功能，隨著Internet技術的快速發展，人們可以在不同地區和國家間進行數據傳遞，并可通過計算機網絡進行各種商務活動。

7．多媒體技術

多媒體技術（Multimedia Technology）是指通過計算機對文字、數據、圖形、圖像、動畫和聲音等多種媒體信息進行綜合處理和管理，使用戶可以通過多種感官與計算機進行實時信息交互的技術。多媒體技術拓寬了計算機的應用領域，使計算機廣泛應用于教育、廣告宣傳、視頻會議、服務業和文化娛樂業等。同時，多媒體技術與人工智能技術的有機結合還促進了虛擬現實（Virtual Reality）、虛擬制造（Virtual Manufacturing）技術的發展。

8．嵌入式系統

并不是所有計算機都是通用的，有許多特殊的計算機用于不同的設備中，包括大量的消費電子產品和工業制造系統，都是把處理器芯片嵌入其中，完成特定的處理任務。這些系統稱為嵌入式系統。例如，數碼相機、數碼攝像機以及高檔電動玩具等都使用了不同功能的處理器。

1.1.4　計算機的分類

計算機的分類方法很多，一般可根據計算機的性能、規模和處理能力，把計算機分成巨型機、大型通用機、微型計算機、服務器和工作站等幾類。

1．巨型機

巨型機也稱超級計算機或高性能計算機，在所有計算機類型中占地最大、價格最貴、功能最強，其浮點運算速度極快。通常，巨型機多用于國家高科技領域和尖端技術研究，是一個國家科研實力的體現，現有的超級計算機運算速度大多可以達到每秒一太（Trillion，萬億）次以上。2014年6月，在德國萊比錫市發布的世界超級計算機500強排行榜上，中國超級計算機系統“天河二號”位居榜首，其浮點運算速度達到每秒33.86千萬億次。

2．大型機

大型通用機的特點是大型、通用，具有極強的處理能力和管理能力，運算速度為每秒100萬至幾千萬次，在一臺大型機中可以使用幾十臺微機或微機芯片，用以完成特定的操作，可同時支持上萬個用戶，可支持幾十個大型數據庫。大型通用機主要應用在政府管理部門、大公司、大企業、高校和科研院所。大型通用機通常又被稱為“企業級”計算機，通用性強，但價格較貴，覆蓋國內通常所說的大中型機。

3．微型計算機

微型計算機簡稱微機，即通常說的電腦、個人電腦（Personal Computer，PC）。微機技術在近十年發展迅速，平均每兩年計算機微芯片上集成的晶體管數目就翻一番，性能提高一倍而價格降低一半。微機的主流是IBM公司在1981年推出的PC系列及其眾多的兼容機。微機以其設計先進（總是率先采用高性能的微處理器）、軟件豐富、功能齊全、價格便宜等優勢而擁有廣大的用戶，因而大大推動了計算機的普及應用。微機分為可獨立使用的微機和嵌入式微機（又稱嵌入式系統）兩類。

可獨立使用的微機可分為臺式機、一體機、筆記本電腦、平板電腦、掌上電腦（PDA）等。在掌上電腦基礎上加上手機功能，就成了智能手機；平板電腦、掌上電腦的核心技術是嵌入式操作系統這一系統軟件，各種產品之間的競爭也主要在此。

嵌入式微機被作為一個應用系統的部件安裝在應用設備里，最終用戶直接使用的是該應用設備而非微機，如智能數字電視機、數碼相機、自動售貨機、微波爐、電梯等生活中的各種電器設備以及工業自動化儀表與醫療儀器等。嵌入式微機有單片機和單板機之分：把微處理器、一定容量的存儲器以及輸入輸出接口電路等集成在一個芯片上，就構成了單片機嵌入式系統，一般用作專用機或用來控制高級儀表、家用電器等；把微處理器、存儲器、輸入輸出接口電路安裝在一塊印刷電路板上，就成為單板機嵌入式系統，主要用于工業控制、微型機教學和實驗，或作為計算機控制網絡的前端執行機。

4．工作站

工作站是一種高端的通用微型計算機系統。它具有較高的運算速度，具有大小型機的多任務、多用戶功能，且兼具微型計算機的操作便利和良好的人機界面。它可以連接到多種輸入/輸出設備，具有易于聯網、處理功能強等特點。其應用領域也已從最初的計算機輔助設計擴展到商業、金融、辦公領域，并充當網絡服務器的角色。

5．服務器

服務器專指能通過網絡，為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機。服務器的構成與普通電腦類似，但相對于普通電腦來說，它對穩定性、安全性、可擴展性、可管理性、性能等方面的要求更高，因此在CPU、芯片組、內存、磁盤系統、網絡等硬件上和普通電腦有所不同。服務器是網絡的節點，存儲、處理網絡上80%的數據、信息，在網絡中起到舉足輕重的作用，被稱為網絡的靈魂。服務器可以是大型機、小型機、工作站或高檔微機。服務器可以提供信息瀏覽、電子郵件、文件傳送、數據庫等多種業務服務。

1.1.5　未來計算機的發展趨勢

1．計算機的發展方向

（1）巨型化。巨型化是指計算機的計算速度更快、存儲容量更大、功能更強大、可靠性更高。巨型化計算機的應用范圍主要包括天文、天氣預報、軍事、生物仿真等，這些領域需進行大量的數據處理和運算，需要性能強勁的計算機才能完成。

（2）微型化。隨著超大規模集成電路的進一步發展，個人計算機將更加微型化，膝上型、書本型、筆記本型、掌上型等微型化計算機將不斷涌現，并受到越來越多用戶的喜愛。

（3）網絡化。隨著計算機的普及，計算機網絡也逐步深入人們工作和生活的各個部分。通過計算機網絡可以連接地球上分散的計算機，然后共享各種分散的計算機資源?，F在計算機網絡也是人們工作和生活中不可或缺的事物，計算機網絡化可以讓人們足不出戶就能獲得大量的信息以及與世界各地的親友進行通信、網上貿易等。

（4）智能化。智能化的計算機能夠代替人的腦力勞動，具有類似人的智能，如能聽懂人類的語言，能看懂各種圖形，可以自己學習等，即計算機可以處理知識，從而代替人的部分工作。未來的智能型計算機將會代替甚至超越人類某些方面的腦力勞動。

2．新一代計算機

由于計算機中最重要的核心部件是芯片，因此計算機芯片技術的不斷發展也是推動計算機未來發展的動力。Intel公司的創始人之一戈登·摩爾在1965年曾預言了計算機集成技術的發展規律，那就是每18個月，在同樣面積的芯片中集成的晶體管數量將翻一番，而成本將下降一半。

幾十年來，計算機芯片的集成度嚴格按照摩爾定律發展，不過該技術的發展并不是無限的。因為計算機采用電流作為數據傳輸的信號，而電流主要靠電子的遷移而產生，電子最基本的通路是原子，一個原子的直徑大約等于1 nm，目前芯片的制造工藝已經達到了90 nm甚至更小，也就是說一條傳輸電流的導線的直徑即為90個原子并排的長度，那么最終晶體管的尺寸將接近納米級，即達到一個原子的直徑長度，但是這樣的電路是極不穩定的，因為電流極易造成原子遷移，原子遷移后電路也就斷路了。

由于晶體管計算機存在上述物理極限，因而世界上許多國家在很早的時候就開始了各種非晶體管計算機的研究，如光子計算機、量子計算機、生物計算機和超導計算機等，這類計算機也被稱為第五代計算機或新一代計算機，它們能在更大程度上仿真人的智能，這類技術也是目前世界各國計算機發展技術研究的重點。

（1）光子計算機。是利用光信號進行數據運算、處理、傳輸和存儲的新型計算機。在光子計算機中，以光子代替電子，用不同波長的光代表不同的數據，光運算代替電運算，具有超高速的運算速度、強大的并行處理能力、大存儲量、非常強的抗干擾能力。1990年1月底，美國貝爾實驗室成功研制成世界上第一臺光子計算機。它采用砷化稼光學開關，運算速度可達每秒10億次，盡管其裝置粗糙，但已顯示出強大的生命力，而且人類利用光纜傳輸數據已經有20多年的歷史，用光信號來存儲信息的光盤技術也已廣泛應用，這些為光子計算機的研制、開發和應用奠定了基礎。

（2）量子計算機。是根據量子力學原理設計，基于原子的量子效應構建的完全以量子比特為基礎的計算機。它利用每一位量子比特可同時存儲“0”和“1”兩個狀態的相應量子態疊加來表示不同的數據，從而進行多位量子比特并行計算。量子計算機具有運算速度快、存儲容量極大、功耗低、高度微型化和集成化的特點，理論上其性能能夠超過任何可以想象的標準計算機。2007年，加拿大計算機公司D-Wave展示了全球首臺量子計算機“Orion（獵戶座）”，但它只能進行特定的計算。

（3）生物計算機。是利用蛋白質的開關特性，采用蛋白質分子作元件從而制成的生物芯片，并以這種生物電子元件構建而成的計算機。生物計算機中的信息以波的形式沿著蛋白質分子鏈中單鍵、雙鍵的結構順序改變，其性能是由酶之間電流啟閉的開關速度來決定，用蛋白質制成的計算機芯片的一個存儲點只有一個分子大小，由蛋白質構成的集成電路大小僅相當于硅片集成電路的十萬分之一，因此其存儲容量可以達到普通計算機的10億倍，運行速度比當今最新一代傳統計算機快10萬多倍，能耗僅相當于普通臺式機的十分之一。生物計算機的發展還需要經歷較長的過程。

（4）超導計算機。是用超導材料代替半導體制作芯片元器件的計算機。其具有能耗小、運算速度快等特點，超導計算機耗電僅為半導體器件計算機的幾千分之一，執行一條指令只需十億分之一秒，比半導體元件快幾十倍。以目前的技術制造出的超導計算機的集成電路芯片只有（3~50）mm2大小。超導計算機目前尚有許多有待突破的技術難關。

1.1.6　信息技術

以計算機技術、通信技術和網絡技術為核心的信息技術深入影響了人類社會的各個領域，對人類的生活和工作方式產生了巨大的影響，半個多世紀以來，人類社會正在由工業社會進入信息社會，而隨著科學技術的不斷進步，信息技術將得到更深、更廣和更快的發展。

1．信息與信息技術

信息在不同的領域有不同的定義，一般來說。信息是對客觀世界中各種事物的運動狀態和變化的反映，簡單地說，信息是經過加工的數據，或者說信息是數據處理的結果，泛指人類社會傳播的一切內容，如音訊、消息、通訊系統傳輸和處理的對象等。在信息化社會中，信息已成為科技發展日益重要的資源。

信息技術（Information Technology，IT）是一門綜合的技術，人們對信息技術的定義，因其使用的目的、范圍和層次不同而有不同的表述。聯合國教科文組織對信息技術的定義為“應用在信息加工和處理中的科學、技術與工程的訓練方法和管理技巧與應用；計算機及其與人、機的相互作用，與人相應的社會、經濟和文化等諸種事物”。該定義強調的是信息技術的現代化應用與高科技含量，主要指一系列與計算機相關的技術。狹義范圍內的信息技術是指對信息進行采集、傳輸、存儲、加工和表達的各種技術的總稱。

信息技術主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件，主要包括傳感技術、通信技術、計算機技術和縮微技術。

（1）傳感技術。傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，它涉及傳感器、信息處理和識別的規劃設計、開發、建造、測試、應用及評價改進等活動，傳感技術、計算機技術和通信一起被稱為信息技術的三大支柱，其主要任務是延長和擴展人類收集信息的功能。目前，傳感技術已經發展了一大批敏感元件。例如，通過照相機、紅外、紫外等光波波段的敏感元件來幫助人們提取肉眼見不到的重要信息，也可通過超聲和次聲傳感器來幫助人們獲得人耳聽不到的信息。

（2）通信技術。通信技術又稱通信工程，主要研究的是通信過程中的信息傳輸和信號處理的原理和應用。目前，通信技術得到了飛速發展，從傳統的電話、電報、收音機、電視到如今的移動電話（手機）、傳真、衛星通信、光纖通信和無線技術等現代通信方式，使數據和信息的傳遞效率得到大大提高，通信技術已成為辦公自動化的支撐技術。

（3）計算機技術。計算機技術是信息技術的核心內容，其主要研究任務是延長人的思維器官處理信息和決策的功能，計算機技術作為一個完整系統運用的技術，主要包括系統結構技術、系統管理技術、系統維護技術和系統應用技術等。近年，計算機技術同樣取得了飛速的發展，尤其是隨著多媒體技術的發展，計算機的體積越來越小，但應用功能卻越來越強大。

（4）縮微技術?？s微技術是一種涉及多學科、多部門、綜合性強且技術成熟的現代化信息處理技術，其主要研究任務是延長人的記憶器官存儲信息的功能。例如，在金融系統、衛生系統、保險系統、工業系統均采用縮微技術復制了紙質載體的文件，從而改變了過去傳統的管理方法，提高了檔案文件、文獻資料的管理水平，提高了經濟效益。

總地來說，現代信息技術是一個內容十分廣泛的技術群，它包括微電子技術、光電子技術、通信技術、網絡技術、感測技術、控制技術和顯示技術等。此外，物聯網和云計算作為信息技術新的高度和形態被提出，并得到了發展。根據中國物聯網校企聯盟的定義，物聯網為當下大多數技術與計算機互聯網技術的結合，它能更快、更準確地收集、傳遞、處理和執行信息，是科技的最新呈現形式與應用。

2．現代信息技術的發展趨勢

現代信息技術的發展趨勢可以概括為數字化、多媒體化、高速度、網絡化、寬頻帶、智能化等。

（1）數字化。當信息被數字化并經由數字網絡流通時，一個擁有無數可能性的全新世界便由此揭開序幕。大量信息可以被壓縮，并以光速進行傳輸，數字傳輸的品質又比模擬傳輸的品質要好得多。許多種信息形態能夠被結合、被創造，如多媒體文件。無論在世界的任何地方，都可以立即存儲和取用信息。新的數字產品也將被制造出來，有些小巧得可以放進你的口袋里，有些則足以對商業和個人生活的各層面都造成重大影響。

（2）多媒體化。隨著未來信息技術的發展，多媒體技術將文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機集成在一起，使計算機的應用由單純的文字處理進入文、圖、聲、影集成處理。隨著數字化技術的發展和成熟，以上每一種媒體都將被數字化，并容納進多媒體的集合里，系統將信息整合在人們的日常生活中，以接近于人類的工作方式和思考方式來設計與操作。

（3）高速度、網絡化、寬頻帶。目前，幾乎所有的國家都在進行最新一代的信息基礎設施建設，即建設寬頻信息高速公路。盡管今日的Internet已經能夠傳輸多媒體信息，但仍然被認為是一條頻帶寬度低的網絡路徑，被形象地稱為一條花園小徑。下一代Internet技術（Internet 2）的傳輸速率將可以達到2.4 GB/s。實現寬頻的多媒體網絡是未來信息技術的發展趨勢之一。

（4）智能化。隨著未來信息技術向著智能化的方向發展，在超媒體的世界里，“軟件代理”可以替人們在網絡上漫游?！败浖怼辈辉傩枰獮g覽器，它本身就是信息的尋找器，它能夠收集任何可能想要在網絡上獲取的信息。