進入由電腦模擬的虛擬現實場景,必須戴上一頂眼前設有微型液晶顯示屏的頭盔,這個頭盔可以接收由電腦產生的“真實場景”的立體圖像;還要穿一套用纖維光纜縫製的、能將身體的每個運動傳送給計算機的服裝。這樣,人的頭部運動能改變每隻眼所看到的景物,身體與手的運動能使觀察者穿行於虛幻的空間或觸摸到“真實”的物體。這種技術發展為具有全範圍的身體知覺,把金屬——網絡和電子晶體埋置在套服中,從而使觀察者的手感更真實,接觸的“物體”不但有重量、邊緣、質地,並且還有溫度。通過運用這種技術,人們就不僅僅是能夠坐在電腦顯示屏幕前看到各種奇異的複雜世界,而且還能進入這些世界的內部。這是一種全新的觀察方法,它能使觀察者得到無以倫比的最“真實”的感受。
虛擬現實是複製生物學、天體物理學、氣象學和工程學的計算機成像技術中最尖端的技術。以這種計算機成像技術為製圖工具,科學家能繪製出極其錯綜複雜的世界,例如人體免疫係統或星係的碰撞,並通過計算機屏幕將它們顯示出來。
虛擬耕作
用電腦設計作物,能幫助農民多快好省地栽培出他們需要的作物。科學家正在探索這一方法,即在屏幕上設計出虛擬的作物,然後即可培育出與具有最佳品質的虛擬作物相媲美的真實作物。這將是農業領域的一場革命。
在電腦屏幕上,一株果樹的芽發出來了,開始長大了。葉片展開了,花兒盛開,果實開始成長了。一整年的生命周期被縮至不到1分鍾的時間。1990年,一個由美國和加拿大的科學家組成的研究小組,製出了一係列複雜而逼真的計算機產生的植物圖像。他們在植物學虛擬實驗室裏,研製能描述每一種虛擬作物生長的軟件。利用計算機鼠標器即可改變屏幕上虛擬作物諸如花瓣的形態等特征。有了這種軟件,研究工作者就可做作物構造的實驗,並可提出“如果發生變化又將怎樣”的問題。將來,農業科學工作者在屏幕上設計出作物,然後就可以培育與虛擬作物相同的真實作物。研究人員隻要確定人類需要的是杆短穗大的水稻,人們就可以立刻培育這種水稻。如果計算機模擬顯示:葉片大,果實就甜,害蟲的隱匿處就少,那麼科學工作者可鑒別出決定大葉片的基因,然後把這種基因轉接到作物上。
虛擬作物還有助於改善園藝實踐。在土壤一向缺氮的地方,科學家可以用電腦做氮如何在土壤內遷移、如何為根部所吸收的模型試驗,目的在於把這種氮的模型與根部圖結合起來,查明如何使最佳量的氮進入作物。這樣的實踐有助於農民選定在何時何處施用肥料以及選用何種濃度的濃藥。
迅速發展的調頻廣播
在無線電通信的發展史上,阿姆斯特朗的英名為人們所熟悉,他曾對無線電技術做出過兩項突出的貢獻。一項是1912年他發明的超外差接收方法,為現代無線電接收技術奠定了基礎;另一項是他於1933年發明的頻率調製方法,開創了嶄新的高質量通信方式——調頻廣播,開始了高保真優質廣播的新時代。常用的對載波的調製方式,除了振幅調製外,還有頻率調製,以及1937年裏布斯發明的脈衝編碼調製(PCM)等。
休閑時代
隨著信息技術的發展,人們不必往返於遠處的工廠、辦公室和住處之間,它使人們獲得了解放,可以在家中工作,因此鄉村和度假勝地也許會興旺起來。人們可以自由選擇他們的住處而不受工作地點的約束,他們將選擇自然風景迷人、稅收低、犯罪率低和生活費用適當的地區居住。
在將來,機器人在計算機網絡的指導下將能完成大多數必需的工作。真正的休閑時代可能希望在即了。當自動係統能生產各種物品和提供各種服務時,人們可能就會全身心地投入到尋找樂趣的休閑生活中。人們可能會過上像腰纏萬貫的貴族那樣的生活,讓機器人去做祖祖輩輩理應由奴隸和侍從幹的活,而自己則沉湎於美酒佳肴、藝術欣賞、體育和娛樂中。可是,除非人類脫胎換骨改變本性,否則人們就不會隻滿足於簡單的娛樂,而是通過購買以前從未住過的更大的住宅或參加前所未有過的更長距離的太空旅行來獲取越來越大的自由度,以炫耀自己。
高速信息公路
修築普通高速公路用的是水泥、石子、瀝青和鋼筋,鋪設“高速信息網絡”的路基,有其特殊要求,不能采用一般的材料。光導纖維因傳輸頻帶寬、傳輸速率高、傳輸衰耗小、抗幹擾能力強,具有“通得多、通得快、通得遠、通得好”的優點,理所當然地被選中作為鋪設“地麵高速信息網絡”的“路基”。基於這種事實,人們習慣上將地麵高速信息網絡定義為:以大容量、高速率的光導纖維為“路”,以傳送圖、文、聲等多媒化信息為“貨”,以集電腦、電視、圖像和電話等於一體的多媒體終端為“車”,將遍布各地的信息通道聯接起來,編織成縱橫交錯四通八達的信息傳輸網絡。
為了構建起天地一體化的高速信息網絡,除了地麵高速信息網絡外,還要建設太空高速信息傳輸網絡。太空高速信息傳輸網絡由許許多多顆衛星組成,衛星除了與衛星通信地球站有電路聯係外,衛星與衛星之間還建有星際鏈路。星際鏈路目前采用微波波束聯通,今後將用光波接替。微波與光波具有很寬的傳輸頻帶和極高的傳輸速率,可以容納大量的通信信道,輸送極高速率的信息。在太空信息高速傳輸網絡中,由於信息大部分是在宇宙空間傳輸,傳輸衰耗低、幹擾小,不受天候、季節、時辰乃至核爆炸等影響,是一種理想的恒參(即傳輸參數恒定)信道。
高速信息網絡的出現,反映了社會發展的基本規律。從社會發展趨勢看,隨著信息時代的到來,信息的重要性日臻提高,成為繼材料、能源之後的第三大資源。信息的價值在於它的時效性,因此,及時地占有信息、迅速地傳播信息、準確地加工信息顯得十分重要,而建造“信息高速公路”恰恰能滿足信息社會的需要。難怪有人將19世紀視為鐵路的時代,20世紀是高速公路的時代,21世紀則是“信息高速公路”的時代。YYY
一次成像相機
1994年,美國拍立得公司又推出一種名叫Captiva的新式全自動單鏡頭反光拍立得相機,其特點是已曝光的膠片經顯影後不是自動從頂部彈出,而是滑到相機背麵儲片匣內,可通過透明窗口即時欣賞,免除手持相片的累贅。儲片匣內總共能容納10張相片,可隨時打開觀片窗取出相片。
Captiva相機有水平和垂直方向取景的靈活性,畫麵可以設計得更理想。它的對焦、曝光、閃光、快門開度等都是根據目標距離和亮度自動調節的,因此使用起來與傻瓜相機一樣方便。
“一個地域一個網”
按傳統方式建立的通信聯絡,由於通信容量小,自動化程度低等局限,已經很難適應現代戰爭的需要。
“一個地域一個網”的組網方式便於在現代科學技術的武裝下實現。
“一個地域一個網”的通信時效性高是基於以下4個原因:
(1)采用了多路傳輸信道,通信阻塞概率低。多路傳輸信道因能使傳輸容量增大,允許同時通信的用戶就多,通信不易阻塞,猶如馬路愈寬,車流量愈大,交通愈不易阻塞一樣。
(2)采用了網絡結構,通信路由多。通信網絡具有多路由傳輸的特點,從通信始端到通信終端可以有眾多的路由。從前麵介紹的網狀網中我們已經知道,當4個節點間呈網狀互聯時,從通信始端到通信終端的路由共有5條;當5個節點互聯時,從通信始端到通信終端共有16條路由;當6個節點互聯時,從通信始端到通信終端共有65條路由。地域通信網呈柵格狀配置,從通信始端到通信終端的路由數雖不及網狀網多,但要比樹型網、格型網多得多。顯而易見,由於路由眾多,當某方向傳輸擁擠時,可自動擇優接通空閑信道,實現無阻塞交換;加之地域通信網絡具有高速的自動交換功能,信息通過一個交換節點通常不超過半秒鍾;通過20個交換節點時,充其量也不超過10秒,這樣可滿足在有限時間內傳輸和交換大量信息的需要。
(3)信道傳輸數字化,傳輸速率高。在“從模擬傳輸到數字傳輸”一節中,我們曾經提到,通信按照信號傳輸的特點分為模擬通信和數字通信兩大類。前者在信道中傳輸的是連續變化的電信號,後者在信道中傳輸的則是離散的有電流/無電流(或正電流/負電流)脈衝信號。數字脈衝的傳輸速率在普通電話線路上可以達到56千比特/秒,用雙絞超5類線傳輸可以高達每秒1千兆比特,相當於在瞬息之間可以傳輸5.6104個和109個電流脈衝。倘若采用特製的同軸電纜和光纜傳輸,速率則更高。
(4)能自動尋找用戶。地域通信網絡中采用的是程序存儲控製的交換設備,能按照預先編製存儲的程序自動尋的。尋的時,根據用戶發出的呼叫號碼,綜合采取多種技術措施自動尋找用戶。主叫用戶無需知道被叫用戶當前所處的位置,隻需撥發對方的通信號碼即可自動地在全網進行搜索;即使用戶經常變換位置或更迭通信號碼,仍然可以按照其原來的號碼找到,從主叫用戶發出呼叫到找到被叫用戶之間的時間是非常短促的。
“一線一號”製
電話通信是采用“一線一號”製,就是1對電話線提供1個電話號碼。為了解決利用同一號碼在多個地點都能打電話,有的用戶往往采取自行“並機”的方法,將好幾台電話機都並接到同一對電話線上。殊不知這樣做危害不小:因為將好幾台電話機並聯在同一對線路上,總的輸入阻抗就會隨之降低,因而要影響到電話交換設備和電話機正常工作。為了既能滿足用戶通話要求又能解決以上弊端,一種享有“路路通”之稱的全自動電話連接設備應運而生。利用它,可以在同一對電話線上聯接1至4台電話機,也就是說1對電話線能分別供4台電話機使用。
與電腦聯接的移動電話
移動電話與計算機聯接,從而使功能大大增加。從1997年開始,移動電話就能瀏覽互聯網絡,接收交通新聞、天氣預報和股市行情。日本夏普公司將利用現有的高規格數字移動電話,使其ZR5000個人數據助理器成為計算機服務公司的用戶。
英國最大的移動電話公司沃達公司認為,發射和接收多達160個字符長的文本信息的能力具有誘人的實用性,這將使旅行者用上先進的數據服務。該公司推出的遠程筆記本能與個人數據助理器和數字移動電話相連,顯示並儲存信息,用戶就可以不再利用移動電話手機鍵盤以及液晶顯示屏了。
這種遠程筆記本還能列出接收和發射的信息,就像是個人計算機上的電子郵件一樣。