信息技术与农业信息化

信息技术与农业信息化马富裕新疆石达赛特科技有限公司/石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室832000中国新疆引言自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，是人类社会、经济活动的重要资源。信息科学技术的发展改变了人们的生产、生活方式，真正实现了“天涯若比邻”的理想。信息与信息技术什么是信息?信息(Information)信息论的创始人香农(C.E.Shannon)认为，“信息是能够用来消除不确定的东西”控制论的创始人之一维纳（N.Wiener）认为，“信息是我们适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界进行交换的内容”信息是客观存在的事实，是物质运动轨迹的真实反映。例：人口统计事实：中国当前人口总数约13亿物质运动轨迹：每年以约1%的增长率增加“13亿”和“1%”给我们以人口统计的信息。客观&主观信息的十大基本特征可度量:信息可采用某种度量单位进行度量，并进行信息编码。如现代计算机使用的二进制可识别:信息可采取直观识别、比较识别和间接识别等多种方式来把握。可转换:信息可以从一种形态转换为另一种形态。如自然信息可转换为语言、文字和图像等形态，也可转换为电磁波信号或计算机代码。可存储:信息可以存储。大脑就是一个天然信息存储器。人类发明的文字、摄影、录音、录像以及计算机存储器等都可以进行信息存储。信息的十大基本特征可处理:人脑就是最佳的信息处理器。人脑的思维功能可以进行决策、设计、研究、写作、改进、发明、创造等多种信息处理活动。计算机也具有信息处理功能。可传递:信息传递是与物质和能量的传递同时进行的。语言、表情、动作、报刊、书籍、广播、电视、电话等是人类常用的信息传递方式。可再生:信息经过处理后，可以其他形式再生。如自然信息经过人工处理后，可用语言或图形等方式再生成信息。输入计算机的各种数据文字等信息，可用显示、打印、绘图等方式再生成信息。信息的十大基本特征可压缩:信息可以进行压缩，可以用不同的信息量来描述同一事物。人们常常用尽可能少的信息量描述一件事物的主要特征。可利用:信息具有一定的实效性和可利用性。可共享:信息具有扩散性，因此可共享。数据、消息、信号与信息数据与信息数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式区别：数据是计算机加工处理的对象，是未加工的信息，而信息是数据经过加工以后的能为某个目的使用的数据，是数据的内容或诠释。消息与信息广义地说，信息就是消息，一切存在都有信息区别：信息是包含在消息中的抽象，消息是具体的，其中蕴含着信息信号与信息信号是消息变换成适合信道传输的物理量。信号是数据的电磁或光脉冲编码。可以分为模拟和数字信号。信号携带着消息，它是消息的运载工具。人类信息活动的五次变革语言：标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高，人类的信息活动从具体走向抽象。文字：实现了信息的共享。打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远。印刷术：印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进一步加强，并初步实现了广泛的信息共享利用电磁波：电信革命的实现，是人类划时代的进步计算机和网络技术：新型计算机与网络技术的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理第一次达到了一体化和自动化信息处理信息施用（效应器官）信息获取（感觉器官）信息传递（神经系统）信息加工（大脑）信息传递（神经系统）事物客体与信息处理相关的行为和活动信息收集——感知、测量、识别、获取、输入等信息加工——分类、计算、分析、综合、转换、检索、管理等信息存储信息传递信息施用——控制、显示等信息技术什么是信息技术？信息技术（InformationTechnology——IT）是指用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。信息技术的基本内容感测技术——感觉器官功能的扩展通信技术——传导神经系统功能的扩展智能技术——思维器官功能的扩展控制技术——效应器官功能的扩展信息处理的工具——计算机第一台通用电子计算机：ENIACElectronicNumericalIntegratorandCalculator1946年2月14日MooreSchool，Univ.ofPennsylvania18,800个电子管组成占地170m2；重量：30吨速度：5000次/sec；功率：140KW；平均无故障运行时间：7min这样的计算机能够进入办公室、车间、连队和家庭？当时有的科学家认为全世界只要4台ENIAC目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台，每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量小型化价格急剧下降功耗降低故障率降低计算机的应用1、数值计算最早的应用领域2、信息处理最广泛的应用领域3、实时控制4、辅助系统CAD、CAM、CAT、CIMS、CAI、CMI等5、人工智能（AI）自然界的三种资源-信息采集物质世界是由物质构成的。在农业社会，人类主要依赖于物质资源；能量度量物质运动的一种物理量。在工业社会，人类主要依赖于物质和能量资源；信息可以理解为人类共享的一切知识。它反映物质和能量的形态、结构、状态等特征，信息不等同于物质，也不等同于能量，然而它同物质、能量又有密不可分的联系:人类一切活动，从社会生产到日常生活，都少不了物质、能量和信息的传递，可以说都是物质流、能量流、信息流的汇合过程。什么是信息化人类社会发展的三个阶段农业社会工业社会信息社会信息化是从有形的物质产品创造价值的社会向无形的信息创造价值的社会的转交过程。(最早的定义)信息化就是信息技术与产品在国民经济和社会生活不断深入广泛应用的过程。(较全面)我国把国家信息化定义为“在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代化信息技术深入开发、广泛利用信息资源，加速实现国家现代化的过程。”信息化产业革命浪潮二、信息化浪潮与信息产业的春天2001年，世界半导体产业产品销售额急剧下，集成电路负增长率在25％左右，2002年，增长率只有1.7％；有人说，2003年可能还是世界信息产业的阴天。面对这样的形势，有人在想：信息产业的“泡沫”会不会破灭？我们确信：信息产业在一个相当长的历史时期内一直会是明媚的春天。二、信息化浪潮与信息产业的春天人类文明史上的前两次产业革命：农业革命和工业革命。农业革命工业革命农业革命：炼铁技术与金属工具；人类由自然狩猎进入畜牧，由自然采摘进入种植。它扩展了人类的食物来源，解放了人的嘴巴。人类社会第一次大飞跃。工业革命：以金属加工技术为基础，以自然能源为动力，以使用机器为基本特征，机械化是这个时期的主题。它的实质是延伸人类的肢体，解放人的身躯。人类社会第二次大飞跃。二、信息化浪潮与信息产业的春天第三次产业革命：信息化产业革命由信息技术迅猛发展所推动；它将要伸展人们感官，延展人的大脑，解放人类头颅。在短短的几十年中，它已经使人们看到了天涯之遥的形象，听见了海角之外的声音，开始协助人们思维，逐步帮助人们决策。人们已经感到，它的来势比前两次更为凶猛，它对人类社会的影响将更加强烈和深远。信息化产业革命刚刚开始，现在正是信息产业的春天！二、信息化浪潮与信息产业的春天在集成电路产业发展到比较成熟的时期，信息产品的应用开发就成了信息化的关键。历史上任何一次技术进步，其技术成果应用所创造的价值都会远远大于开发这种技术所消耗的价值，这是一切技术进步能够得以实现的内在动力，信息技术革命也绝不会例外。忽视信息化基本技术开发和基础产业建设，对于一个国家来说是十分危险的；简单地攀比，不作具体分析，盲目追求在基础产品方面的高期望值，对于某些地方来说也是不可取的。然而，全面展开信息技术和信息化基础产品的应用开发，加快各个领域的信息化进程，对于我们这样一个工业化任务还没有最后完成，信息化历史使命已经来临的国家，是所有地区都将面临的历史责任。信息化产业革命必将给社会生产力带来巨大发展，给社会文明带来更大进步。值得特别注意：信息化过程比起工业化来具有更加丰富的文化内涵。没有民族的信息化就没有民族的优秀传统文化，一个民族的优秀传统文化在消失就意味着这个民族在被同化，一个被同化着的民族将是一个正在消亡中的民族。在这样一个关系民族存亡的问题上我们不会等闲视之。随着信息技术在国民经济和社会发展中的广泛应用，信息化水平已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。我国正处在由传统农业向现代农业的转型期，不同地区、不同领域发展很不平衡，建设现代农业、促进中西部和乡村信息化，推进社会主义新农村建设、解决“三农”问题是一个漫长而复杂的过程，但信息化手段和成果的应用无疑将加速这一进程。我国是农业大国，其农业从业人口和土地面积均占我国的大多数，深化信息技术在农业领域中的应用，对提高我国农业科学生产和经营管理，推进我国农业产业化和现代化进程，加快农业信息化建设步伐具有重要作用。没有农业的信息化，就谈不上整个国民经济和社会的信息化。因此，因地制宜地探索适合我国国情的农业信息化发展道路，具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。农业信息技术与农业信息化信息技术应用于农业生产、经营和管理的过程。不同历史发展阶段，农业信息化具有不同的内涵。目前，至少包括五个方面的内容：（1）农业信息技术应用；（2）农业信息资源；（3）农业信息基础设施；（4）农业信息安全；（5）农业信息化环境。信息技术应用于农业生产、经营和管理所衍生的信息技术。如农业决策支持系统、农业专家系统、农用3S技术、精准农业、设施农业、虚拟农业和农产品电子商务等。农业信息技术农业信息化农业发展农业生产是人类赖以生存和其他一切生产形成和发展的先决条件。人类历经原始农业、传统农业和现代农业三个阶段。原始农业表现为刀耕火种，以获取食物，维系人类生存繁衍为目的。传统农业表现为粗放、分散经营，满足于对农产品的自给自足。现代农业表现为集约型、效益型，以提供商品为出发点，实现产、加、销联动，以经济和社会综合效益为目的。二、现代农业与传统农业1、传统农业在国民经济中的份额很高，而现代农业在国民经济中的份额则很小。我国农业净产值占国内生产总值的比例，1952年高达45％，1980年为30．4％，1997年已降到18．7％。而发达国家的这个份额已很低，美国不到3％，荷兰为4％，日本为2．5％。2、现代农业的劳动生产率很高。荷兰1991年的农业劳动生产率达4．4万美元，日本1993年为2．4万美元，我国1996年的农业劳动生产率不足900美元。3、传统农业资本投入比例低，劳动投入比例高，而现代农业由于机械装备和物质投入多，农产品加工业发达，以及设施农业比重大等因素，资本投入比例高，要占70％左右。我国现在农业物质投入的比例还很低，不足40％。4、传统农业的投入来源，基本上是家庭劳动和自产产品，如种子、肥料等。现代农业的投入则是商品，需从市场购入。5、传统农业的农业服务体系是不完善的，而现代农业则有一整套完善、有效的农业社会化服务体系。6、从生产技术工艺状态角度看，传统农业是静态或传统的，而现代农业则是动态的或迅速变革的。7、传统农业的决策过程是不合理的或传统的，而现代农业的决策是科学合理的或选择性的。8、传统农业的生产目标是为了家庭消费和生存，是自给或半自给生产，而现代农业则是为了收入和净利润，为出售而生产，达到利润最大化。9、传统农业的微观经济主体是个体农户，而现代农业则是农业企业和家庭农场。企业和农场的经济行为与个体小农户是不一样的。现代农业与传统农业的区别现代农业与传统农业信息化建设的主要内容三个层面信息基础设施与信息资源的开发与建设信息技术与信息资源的应用信息产品制造业的不断发展六个要素信息基础设施信息资源信息技术与应用信息产业信息化法规信息科技人材我国农业信息化建设有关对策加快农业信息技术和产品的开发应用第一，以3S技术（RS、GPS、GIS）为代表的精准农业技术产品开发；第二，农业