科学与技术基础 - 快速指南

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科学与技术 - 导论

科学的演变对世界来说就像是一项恩赐，人类开始了解他们所居住的世界，包括他们所从事活动。此外，技术的进步以及科学的进步有助于在医学、农业、教育、信息技术等许多领域带来革命。

在当今世界，如果我们想到任何形式的发展，那么就不能忽视科学技术的存在。

什么是科学？

科学从根本上说是通过观察和实验系统地研究自然和物理世界的结构和行为。

科学研究随着人类文明的演进而发展。

什么是技术？

技术（基本上源于希腊语“technologia”）是一种艺术、技能或能力，用于创造和开发产品以及获取知识。

科学家利用他们的知识发展技术，然后利用技术发展科学；因此，由于这个原因，科学技术在当今世界是一个综合术语。

请考虑以下几点，以了解科学与技术之间的关系：

• 科学对技术的贡献
• 技术对科学的贡献

让我们简要讨论这些要点。

科学对技术的贡献

现在让我们了解科学如何促进技术发展：

科学作为新技术思想的直接来源

例如，医疗器械的创新和发展；核技术、雷达系统等。

科学作为工程的来源

用于工具和技术设计和开发的大部分技术知识实际上是“工程科学”的结果。

科学还有助于发展人类技能。这是科学的基本贡献之一。

技术对科学的贡献

请考虑以下几点，以了解技术对科学的贡献：

技术作为科学挑战的来源

技术领域的发展为科学领域的研究和开发铺平了道路。例如，空间科学就是其中之一。同样，技术发展也间接刺激了科学领域的的基础研究。

仪器和测量技术

先进仪器的开发使科学家能够测量太阳和地球之间的距离、太阳光线的强度、天体的旋转、人类的内部问题、桥梁的寿命等。

科学与技术在当今生活中的作用

在当今世界，科学技术的作用不可或缺。我们需要科学技术来治疗癌症等疾病，甚至预订出租车或火车/飞机票。

事实上，如果没有（与科学相结合的）技术，我们就无法想象我们自身的生活。

科学技术最重要的方面之一是它能够解决难题，这些问题有可能成为国家整体发展的重大瓶颈。其中一些问题可能是：

• 健康方面
• 教育水平
• 健康食品和安全饮用水的供应
• 基础设施

另一方面，一旦找到这些问题的缓解方案，第二个主要问题就是科学研究和技术领域的发展不足，这直接影响到国家经济、基础设施、高等教育以及下面列出的其他一些领域的发展：

• 核技术发展
• 国防技术
• 卫星发展
• 生物技术
• 气象科学
• 空间技术
• 纳米技术
• 无线通信等。

所有这些技术反过来又为国家的增长创造了有利条件，并增加了国内和国际的良性竞争。

在当今世界，我们经常会读到或听到发达国家、发展中国家、欠发达国家甚至第三世界国家，所有这些都表明了其他国家科学技术的发展水平，它们对这些国家产生了影响。

政府还专门设立了一个部门来强调科学技术的发展，并为此分配了单独的预算。

科学与技术的性质

现在让我们讨论科学技术的性质。通常需要两种知识来促进国家的整体发展：

技术知识

可以用最简单的术语定义为 – **“know-how”**。它包括一系列基本技能，例如农业进步、化学工业发展、医疗技术、软件工程等。

属性或要素的理解

这意味着对工人智力、产品质量、公司价值、市场有效性等的知识和理解。

任何属性或要素的缺乏竞争力都会导致知识差距和信息不足，这直接关系到相关国家的发展不足。

同样，科学技术与国家的整体发展直接相关。事实上，科学技术促进了不同属性和要素之间的良性竞争，并为更美好的生活提供了一个平台。

因此，为了解决粮食和供应、安全饮用水、健康问题、教育、基础设施等基本问题，必须强调和逐步发展科学技术。

科学与技术在印度的作用

一段时间以来，印度在科学技术领域逐步且显著地为发展铺平了道路。

21^世纪的印度显然标志着在技术方面取得进步以及在科学领域丰富知识基础的开始。

目前，印度在先进技术方面占据着强大的地位。印度也作为一个知识库，拥有其许多从事科学技术工作的机构，拥有合格和训练有素的人才。

发展领域

现在让我们讨论随着科学技术的进步而发展的不同领域：

• 高等教育

• 科学研究与发展

• 技术发展

• 农业系统的进步

• 空间科学技术的發展

• 医学科学技术的發展

• 基础设施发展

• 信息与通信技术

• 各个工程领域的發展（包括软件、化工、机械、土木、电气、电子等）

同样，印度拥有强大的科学技术基础，以学术机构、研发实验室、先进医疗中心（拥有研究设施）、实验中心和不同的先进产业的形式遍布全国。

由于科学技术的各个领域都取得了发展，如今，印度无疑是世界领先的发展中国家。

科学与技术以及印度的工业

最近一段时间以来，科学技术对印度工业的建立做出了巨大贡献。

从微观层面到宏观层面，技术领域的研究与发展为国家经济状况的整体增长创造了理想的条件。明显的例子是原子能、空间科学、数十个成功的卫星系统、先进医疗技术等的发展。

独立后，印度不可能依赖其他国家来实现各个方面的进步；因此，发展本土技术对于国家的整体发展是不可或缺的。

值得庆幸的是，如今，印度的技术和公司与其他发达国家的技术和公司一样具有竞争力。印度在许多领域也处于领先地位，并且是其他国家的强大竞争对手。

如果我们讨论熟练的人力资源，许多印度人在领先公司担任顶级职位。

印度工业在1990年后，即具有里程碑意义的时代开始蓬勃发展。全球化、自由化和私有化促进了这种增长。信息技术、原子能、汽车、生物技术、纳米技术、制药、石油等行业的增长在全球范围内都得到了提升。

另一方面，印度政府还在研发领域进行了大量投资，以鼓励印度经济的进步。

为了实现持续而有效地增长，印度政府通过建立以下组织采取了各种举措：

• 科学与工业研究理事会（CSIR）中心
• 科学技术部（DST）
• 全印度医学科学院（AIIMA）
• 阿里亚巴塔天文台研究学院（ARIES）
• 中央药物研究所
• 发展社会研究中心
• 中央电子工程研究所
• 中央食品技术研究所
• 中央玻璃和陶瓷研究所（CGCRI）
• 中央农业工程研究所
• 中央盐水养殖研究所
• 中央土壤盐渍化研究所
• 印度工程科学与技术学院（IIEST）
• 英迪拉·甘地原子能研究中心（IGCAR）
• 经济增长研究所
• 基因组学和整合生物学研究所（IGIB）
• 国家电子与信息技术研究所 (NIELIT)
• 国家药物教育和研究学院
• 国家海洋局 (NIO)

同样，还有数十个类似的科学研究中心，它们是为了国家的整体经济增长而建立的。

印度的科技与社会

一个社会的增长、和平与安全与其科技发展直接相关；因为科技在某种程度上影响着社会的进步和安全。

请考虑以下几点，以了解社会安全与科技发展如何直接相关：

• 在各个地点（尤其是在公共场所）安装闭路电视摄像机是将犯罪行为置于监控之下并让人们感到安全感的最佳例子之一。

• 由于技术的进步，如今沟通差距减少了；人们可以了解亲人的下落，并在需要时只需一个电话就能联系上。

• 警方的工作变得更容易了，因为警方可以轻松追踪罪犯。

• 此外，由于技术的进步，如今印度的大多数村庄都有电力、道路，并且可以使用基本设施。

• 即使居住在偏远地区的人们，也可以通过电视上播放的各种节目（拥有数十个频道）来娱乐自己并提升知识。

• 电信网络塔也已建在最偏远的地区。

因此，科技对国家的整体科技和经济发展来说是一种福音。

印度：科学与技术发展

为了印度科技的有序增长和发展，正在建立不同的专业研究和发展机构和组织。

每个组织都专门研究某个领域，以发展先进的知识型技术；例如，原子能工业负责发展核技术，以满足日益增长的能源需求。

科学与工业研究理事会 (CSIR) 是一个首屈一指的国家级研发机构。CSIR 还负责科技领域的人才发展。

CAPART

在第七个五年计划期间（1986年），成立了促进人民行动与农村技术理事会 (CAPART)。

CAPART 的任务是促进和协调政府与志愿组织之间新兴的伙伴关系，以实现农村地区的可持续发展。

最初，有两个组织，即农村技术促进委员会 (CART) 和印度发展人民行动 (PADI)；因此，CAPART 是这两个组织的合并。

目前，CAPART 是一个自治机构，主要负责印度的农村发展。

CAPART 支持和促进志愿组织规划和实施可持续发展项目，尤其是在农村地区。该组织还为妇女、残疾人和弱势群体提供了一个参与和促进发展的平台。

科学与技术部

科学与技术部 (DST) 在促进印度科技发展方面发挥着关键作用。

DST 承担着巨大的责任；例如，一方面，它促进高端尖端技术的研发；另一方面，它为普通民众提供技术技能和基础技术。

科技事实

现在让我们讨论一些科技领域的事实。

• 目前，印度是世界上最吸引人的科技交易目的地之一，排名世界前五。

• 目前，大约有27颗卫星（其中11颗为国家提供通信网络）正在运行。

• 此外，印度在科学出版物数量方面也跻身世界前十。

• 根据国家软件和服务公司协会 (NASSCOM) 的报告，到2015年，印度分析产业的规模预计将从目前的20亿美元增长到约160亿美元。

• 最近，库达库拉姆核电站1号机组 (KKNPP 1) 建成，装机容量为1000兆瓦。

• KKNPP I 位于泰米尔纳德邦的蒂鲁内尔维利。

• 为了补充现有项目，库达库拉姆核电站2号机组也正在调试，装机容量相同（即1000兆瓦）。

• 国防研究与发展组织 (DRDO) 与法国发动机制造商 Snecma 合作，开发燃气轮机与研究机构 (GTRE)；GTRE 将提高卡维里发动机的性能。

• 卡维里发动机被用于国产轻型战斗机 (LCA) “特伽”。

• 印度空间研究组织 (ISRO) 通过发射印度区域导航卫星系统 (IRNSS-1G)，成功完成了其发展印度独立导航系统的任务。

• IRNSS-1G 是第七颗导航卫星，它将减少印度对美国全球定位系统的依赖。

• 印度最近成为欧洲核子研究组织 (CERN) 的准会员国；其目的是加强印度与 CERN 在科学和技术方面的合作，并促进印度物理学家、软件工程师和电子硬件工程师参与全球实验。

• 卫生和家庭福利部卫生研究部 (DHR) 计划建立一个三级全国病毒研究和诊断实验室 (VRDLs) 网络。

• 根据 VRDLs 项目，将建立 160 个 VRDLs，其处理能力约为 30 至 35 种具有公共卫生重要性的病毒。

印度政府科学技术部生物技术部现已成为欧洲以外第二个加入欧洲分子生物学组织 (EMBO) 的国家。

印度的科学与技术政策

印度科技的增长和发展并非十年或一个世纪的活动。有证据表明，这不仅仅是一个古老的故事；其增长和发展在印度河谷文明的城市规划、排水系统、道路规划等方面都有体现。

同样，从古代到中世纪或现代，科技的规划和政策都是重点关注的领域。

然而，独立后，五年计划方案启动，一段时间以来，科技也成为重点关注的领域。

印度首任总理贾瓦哈拉尔·尼赫鲁是火炬手，他率先强调教育，并进一步奠定了科技的基础。

同样，第一项与科技相关的政策于1958年首次出台。

最近，印度宣布2010-2020十年为“创新十年”。

科技领域的各项政策

现在让我们讨论一下在科技领域实施的各项政策。

1958年科学政策决议

• 这是第一项科学政策，它在很大程度上强调几乎所有科学领域的的基础研究。

• 这项政策还强调发展和提供科学研究发展所需的基本基础设施。

1983年技术政策声明

• 1983年的政策是第二项政策，它主要关注的是实现技术能力和自力更生。

2003年科技政策

• 这项政策将科技的益处放在首位，并关注研发所需的投资。

• 此外，它还为社会经济部门制定了综合方案，并与国家研发体系相结合，以解决国家问题，同时创建国家创新体系。

2013年科学技术与创新政策

• 到2013年，科学技术与创新 (STI) 成为国家发展的主要驱动力。

• 这项政策确保人民更快、更可持续、更包容的发展。

• 此外，这项政策还关注巨大的人口红利和庞大的人才库，以定义在实现国家目标中的作用。

• 2013年政策确立的范式是**“科技创新为人民服务”。**

• 2013年政策的主要特点是（来源：2013年科学技术与创新政策，印度政府，科学技术部，新德里）：

  • 促进在社会各阶层中传播科学精神。

  • 增强各社会阶层青年的科学应用技能。

  • 使科学、研究和创新领域的职业对有才华和聪明的人足够有吸引力。

  • 建立世界一流的研发基础设施，在一些选定的科学前沿领域获得全球领导地位。

  • 到2020年，将印度定位为全球五大科学强国之一。

  • 将科学、研究和创新体系的贡献与包容性经济增长议程联系起来，并将卓越性和相关性优先事项结合起来。

  • 创造一个环境，以增强私营部门参与研发。

  • 通过复制迄今为止成功的模式以及建立新的公私合作结构，实现研发成果向社会和商业应用的转化。

  • 通过新的机制为基于科技的高风险创新提供种子资金。

  • 在规模和技术领域促进资源优化、成本有效的创新。

  • 引发思维方式和价值观的改变，以认识、尊重和奖励那些从科技衍生的知识中创造财富的业绩。

  • 创建一个强大的国家创新体系。

第十二个五年计划 (2012-17) 的要点

• 除了上述政策外，第十二个五年计划 (2012-17) 还侧重于以下科技要点：

• 创建和发展研发领域的国家设施

• 强调科技的伙伴关系增长

• 大力投资大型科学项目，旨在在印度国内和国外（通过伙伴关系）建设研发基础设施

NCSTC

国家科技传播委员会 (NCSTC) 强调以下要点：

• 促进科学思维。

• 通过电视、数字媒体、印刷媒体和人际交往等多种媒介，在全国范围内推广和传播科技的重要性。

• 强调科技传播方面的培训。

• 科技软件的开发和传播。

• 关注全国儿童科学大会。

同样，通过不同的计划和进步的政策，印度的科技正在进一步发展。

信息技术

21世纪被称为信息技术时代；它是不仅一个国家，而是整个世界经济增长的关键驱动力。

如今，每个国家部门的增长和进步都取决于信息技术的水平。

此外，技术不仅在工作场所很重要，在我们的日常生活中也很重要；无论是使用微波炉这种烹饪器具还是超级计算机，任何器具都基于信息技术，技术在各处都有帮助。

从高科技产业到教育体系，信息技术的足迹随处可见。

同样，信息技术也是一个国家整体发展的重要特征之一。

信息技术的含义

专门用于存储、处理和传输信息的这项技术被称为信息技术。

下图说明了信息技术的关键特征和应用 -

尽管上图并不全面，因为它没有涵盖信息技术的所有方面和应用，但它全面涵盖了主要方面。

信息技术的重要特征

以下是信息技术的主要特征和优势 -

• 信息技术的发展使教育体系更加简单、便捷和普及。现在，偏远地区的人们也可以利用技术进行子女教育，并享受成人教育的益处。

• 大规模推广电子政务。

• 公众参与治理和政策制定。

• 经济快速发展。

• 偏远地区发展。

• 技术帮助警方抓捕罪犯。

• 司法机关和其他行政部门也可以借助技术使工作更轻松、更快捷。

• 对普通民众大有裨益，因为他们可以行使自己的权利，并可以对侵犯其权利的人采取法律行动。

• 它不仅增加了个人，而且增加了整个社会的幸福和繁荣。

此外，随着信息技术的进一步发展，在日常生活中还可以获得许多其他优势。

信息技术的缺点

信息技术对社会来说是一种福音。然而，它也存在自身的缺点 -

• 如上所述，借助技术，警方可以逮捕罪犯和犯罪活动；与此同时，技术也为罪犯提供了从事智能犯罪活动的大门。

• 儿童有可能滥用技术并走上歧途。

• 一些扭曲和变态的头脑利用技术来不道德地甚至非法地贬低或诽谤他人。

• 这些基本上不是缺点，而是技术的滥用。

2000年信息技术法

印度政府了解到信息技术日益增长的需求和应用，于2000年通过了信息技术法案，即2000年信息技术法。

该法的主要特点是 -

• 它通过为用户提供平等的法律待遇，促进了电子政务和电子商务。

• 它规定接受电子记录和数字签名。

• 它批准了电子商务交易的合法性。

• 该法案指示银行维护电子记录并促进电子资金转移。

它还设立了网络法上诉法庭。

要素：信息技术

在我们之前的章节中，我们讨论了信息技术的含义、益处和应用；在本节中，我们将讨论主要元素，即信息技术的核心概念。

信息技术主题中涵盖了不同的学科，例如计算机技术、电子技术、IT产业等。

信息技术涵盖的领域

以下是信息技术的重要主题 -

• 电子学
• 电子技术

现在让我们简要讨论每个领域。

电子学

使用“电子学”一词的目的是列举我们在日常生活中使用的所有设备，例如手表、电视、立体声系统等等（如下图所示）。

此外，电子设备还用于所有故障产品的的设计、制造、销售和维修。

由于技术的进步，如今可以开发出非常小的设备，例如小型计算机、小型立体声系统等。

研究电子设备小型化的电子学分支被称为 **“微电子学”**。

以下是一些在不同电子产品中发挥重要作用的重要电子设备 -

半导体器件

半导体主要由硅制成，几乎用于每一种电子设备中。

电子管

它通常是一个充满气体的管子，其中电子电流在电极之间流动。但是，当气体从管中排出时，它就充当真空管。

模拟设备

它是一种可以测量、记录、再现或广播连续信息的设备。例如，AM收音机中使用的无线电波。

数字设备

它是一种基于脉冲状信号序列工作的设备。信号被编码以表征数字；例如，数字手表、计算机等。

电子技术

以下是一些重要的电子技术 -

Golden-i

Golden-i设备由各种移动无线可穿戴式耳机电脑组成；该设备通过语音命令和头部动作来操作（如下图所示）。

DNA机器人

它是一种可能可以治疗包括癌症在内的致命疾病的设备。这项技术正在研究和开发中。

电子笔

它是一种将手写文字转换为屏幕上纯文本的技术。有一种不同的手写识别软件可以感知手写文字并将书写文本以相同的格式传输到屏幕上。

液晶显示器 (LCD)

LCD代表“液晶显示器”。这项技术有两层偏振玻璃，液晶可以阻挡和通过光线。它使用荧光灯。例如 LCD 电视和显示器。

发光二极管 (LED)

LED代表“发光二极管”。LED技术使用发光二极管。

加密

这是一种将信息或数据转换为代码的技术，以防止未经授权的访问。

信息技术涵盖的其他重要领域

我们现在将讨论信息技术涵盖的其他重要领域 -

电信

它是通过电缆、电报、电话或广播进行远距离通信的技术或过程。

光纤

这是一种基于光的全内反射 (TIR) 原理传输信号的技术。该技术采用光脉冲形式的数据传输。

综合业务数字网 (ISDN)

ISDN是一套通信标准，它可以通过公共交换电话网络的传统电路同时以数字形式传输语音、视频、数据和其他网络服务。

计算机

计算机是一种可编程的电子设备，可操作和管理各种数据和信息。

计算机可以存储、处理和检索保存的数据。

蓝基因计算机

它是IBM公司开发的最快的超级计算机之一。

云计算

云计算是一种使用托管在互联网上的远程服务器网络来存储、管理和处理数据的方法。

这项技术可以确保数据安全，并随时随地访问您的数据；换句话说，您无需携带计算机设备来携带数据，您可以在任何有互联网连接的计算机上访问您的数据。

网络犯罪与网络安全

涉及并使用计算机设备和互联网的犯罪被称为网络犯罪。

网络犯罪可以针对个人或群体；它也可以针对政府和私人组织。它可能旨在损害某人的声誉、身体健康，甚至精神健康。

网络犯罪会对受害者造成直接或间接的损害。

然而，网络犯罪的最大威胁在于个人和政府的金融安全。

网络犯罪每年造成数十亿美元的损失。

网络犯罪类型

现在让我们讨论主要的网络犯罪类型 -

黑客攻击

这是一种非法行为，黑客出于个人利益而破坏某人的计算机安全系统。

未经授权的大规模监控

大规模监控是指当局对大量人群进行监控，特别是出于安全目的，但如果有人出于个人利益这样做，则被视为网络犯罪。

儿童色情制品

这是世界上最令人发指的罪行之一，在世界各地肆无忌惮地进行。儿童遭受性虐待，视频被制作并上传到互联网上。

引诱儿童

这是与儿童建立情感联系的行为，特别是为了进行人口贩卖和儿童卖淫。

侵犯版权

如果有人未经许可侵犯了他人的受保护版权并以自己的名义发表，则被称为侵犯版权。

洗钱

个人或组织非法持有资金的行为被称为洗钱。它通常涉及通过外国银行和/或合法企业转移资金。换句话说，这是将非法获得的资金转化为合法金融体系的行为。

网络勒索

当黑客入侵某人的电子邮件服务器或计算机系统并要求支付赎金以恢复系统时，这被称为网络勒索。

网络恐怖主义

通常，当有人入侵政府的安全系统或恐吓政府或大型组织，通过计算机网络入侵安全系统来推进其政治或社会目标时，这被称为网络恐怖主义。

网络安全

网络安全是一种潜在活动，通过该活动可以保护信息和其他通信系统免受或防御未经授权的使用、修改、利用甚至盗窃。

同样，网络安全是一种精心设计的方法，用于保护计算机、网络、不同的程序、个人数据等免受未经授权的访问。

各种数据，无论是政府、企业还是个人数据，都需要高度安全；然而，属于政府国防系统、银行、国防研究与发展组织等的一些数据是高度机密的，即使对这些数据稍有不慎也可能对整个国家造成巨大的损害。因此，此类数据需要非常高的安全级别。

如何保护数据？

现在让我们讨论如何保护数据。为了增强您的安全系统，您需要注意以下几点 -

• 安全架构
• 网络图
• 安全评估程序
• 安全策略
• 风险管理策略
• 备份和还原程序
• 灾难恢复计划
• 风险评估程序

一旦您拥有上述要点完整的蓝图，您就可以为您的数据设置更好的安全系统，并且如果出现问题，还可以检索您的数据。

印度的电子基础设施

在当今世界，电子基础设施是社会发展的关键要素。

电子基础设施促进了社会安全、保障和发展所必需的胜任的设备和有利的资源和机会。

此外，电子基础设施有助于整合各种技术，包括不同的计算机系统、互联网宽带通道、计算能力、数据存储、数据共享等等。

为了应对日益增长的全球化挑战，并适应信息和通信技术的可持续发展，必须通过发展更好的电子基础设施来整合这些系统。

倡议

鉴于日益增长的需求和挑战，信息技术部制定了“全民电子无障碍国家政策”。

该政策于2013年获得联邦内阁批准。

实施该政策的主要战略来自印度政府新闻局2013年10月3日内阁文件：

• 提高全民电子无障碍和普遍设计意识。

• 能力建设和基础设施发展。

• 建立电子和信息通信技术示范中心，为特殊教育工作者以及身心障碍人士提供培训和演示。

• 开展研究与开发，利用创新、理念、技术等，无论是在国内研发还是从国外引进。

• 制定更侧重于残疾妇女/儿童的计划和方案。

• 制定电子和信息通信技术无障碍和辅助需求的采购指南。

ITIR

为了促进印度电子基础设施的独家发展，印度政府于2008年制定了“信息技术投资区域（ITIR）”政策。

根据该政策，ITIR将是自成一体的综合型乡镇，旨在加速信息技术、信息技术支持服务和电子硬件制造业的发展。

此外，该政策建议ITIR的最小面积为40平方公里。然而，在划定的总面积中，40%应保留为加工区，其余面积为非加工区。

加工区将包括：

• 信息技术/信息技术支持服务
• 电子硬件制造单位
• 物流和其他服务及所需基础设施。

另一方面，非加工区将包括：

• 住宅区
• 商业区
• 其他社会和机构基础设施

国家知识网络

2009年，为了创建一个能够满足未来需求的基础设施，“国家知识网络”（NKN）的概念应运而生。

NKN的设计理念是鼓励、使能、丰富和赋能用户社区，在没有任何限制的情况下测试和实施创新理念。

此外，NKN将提供更好的：

• 网络设计
• 安全要求
• 服务要求
• 运行要求

Dot Bharat

使用“Devanagari”（本地文字）开发域名和网站的概念于2014年8月启动。

此文字将涵盖以下印度语言：

• 印地语
• 马拉地语
• 博罗语
• 多格里语
• 麦地利语
• 信德语
• 古吉拉特语

其他语言将逐步涵盖。

人工智能

人工智能，简称AI，是一门实验科学，其开发目的是为了理解智能思维的本质及其随后的行动。它由机器或软件（计算机）呈现。

在当今语境下，人工智能在很大程度上（当然不是唯一地）与计算机相关。

因此，人工智能的研究还涉及其他学科，包括心理学、哲学、科学等（见下图）：

人工智能的概念化和逐步发展始于20世纪40年代；然而，斯坦福大学研究员约翰·麦卡锡首先创造了这个术语。

约翰·麦卡锡被誉为人工智能之父。

人工智能的定义

人工智能是一门发展中的科学，没有完整的定义；然而，麦卡锡先生给出的定义仍然流行：

“我们将尝试找到如何让机器使用语言、形成抽象和概念、解决目前仅限于人类才能解决的问题，并改进自身。我们认为，如果一个精心挑选的科学家小组一起在一个夏天努力工作，就能在这些问题中的一个或多个问题上取得重大进展。”

人工智能的例子

以下是当今世界人工智能的一些例子：

• 计算机系统的语音识别
• 图像解释
• 人脸识别
• 生物识别技术
• 无人驾驶车辆
• 与机器通信等。

人工智能的应用

在当今的技术世界中，人工智能正在许多不同的领域得到应用。

人工智能技术在网络入侵检测中的应用入侵检测系统（IDS）保护计算机和通信网络免受入侵者的攻击。以下是人工智能应用的主要领域：

• 人工智能技术在医学领域的应用
• 人工智能技术在会计数据库中的应用
• 人工智能技术在电脑游戏中的应用
• 人工智能技术在增强人类智能等方面的应用。

数据挖掘

数据挖掘是计算机科学的一个跨学科分支，它涉及一个复杂计算过程和技术，以发现大型数据集中的模式。

这是一个计算过程，它涉及各种方法，以及机器学习、统计和数据库系统。数据挖掘有助于管理大型数据库。

机器人

机器人是一种机电技术（机器），它被编程成能够自动执行一系列工作。

机器人可以根据计算机程序执行各种任务。

人工智能领域

以下是人工智能的主要应用领域：

• 理解语言
• 解决问题
• 学习和自适应系统
• 视觉感知
• 机器人
• 建模
• 游戏

通信技术

沟通是通过不同媒介交换信息。

这项活动甚至在人类文明之前就开始了；然而，随着时间的推移，技术的进步，各种通信方式也随之发展，包括电信和无线通信。

在当今世界，信息和通信技术在我们进行的几乎所有活动中都扮演着重要角色。

通信类型

根据技术的进步和模式，电信分为：

• 电信
• 无线通信

现在让我们讨论每个类别：

电信

电信是一种通过电磁方式将信息从一个地点传输到另一个地点的技术。

各种信息都可以通过电信系统传输，例如语音、文本、图片等。

现代电信系统

现代电信系统涉及计算机技术，能够传输各种数据，包括音频、视频、文本和许多其他计算机文件。

现代电信系统的主要组成部分包括：

• **硬件**——例如，计算机系统和调制解调器。

• **软件**——控制计算机程序。

• **媒体**——这是通信渠道，有线或无线。

• **网络**——这项技术连接各种计算机系统。

• **协议**——这些规则管理信息和通信传输系统。

无线通信

无线通信是一种在实际上没有物理线路/导体连接的两个或多个点之间传输信息或能量的技术。

最常见的无线技术使用“无线电波”。微波传输是另一项技术。

世界上第一次无线电话通信发生在1880年。这是亚历山大·格雷厄姆·贝尔和查尔斯·萨默·坦特进行的实验。他们一起发明并获得了“光电话”的专利。

光电话是一种电话，它通过调制光束（即电磁波）进行无线音频对话。

然而，在21世纪，蜂窝电话的发明彻底改变了通信系统的概念，甚至使偏远地区也能使用无线通信系统。

调制

调制是最重要的过程之一，其中载波的特性根据信息信号而变化。

在电信中，调制是将消息信号传输到另一个信号中的过程，以便可以对其进行物理传输。同样，正弦波形的调制将窄频率范围的基带消息信号转换为通带信号，以便通过滤波器。

解调

解调是调制的逆过程，它改变信号并使其对用户可理解。

调制器

调制器是一种执行调制过程的设备。

解调器

解调器是一种执行反向调制过程或调制逆过程的设备。

调制解调器

调制解调器是一种执行调制和解调过程的设备。

调制类型

现在让我们看看不同的调制类型：

模拟调制

波在此处连续变化并传输信号；例如，音频信号、电视信号等。

数字调制

它保持离散脉冲的形式，即“开”或“关”。在这项技术中，所有形式的数据都通过二进制数字使用，即一系列“0”和“1”。

调制方法

在本节中，我们将看到不同的调制方法：

调幅 (AM)

在这种方法中，信号载波的强度或强度会发生变化。这表示数据正在添加到信号中。

调频 (FM)

在这种调制中，载波波形的频率会发生变化；这反映了数据的频率。

**相位调制 (PM)**——它与FM有些相似，但并不相同。

空间科学与技术

本章将讨论什么是空间科学以及技术如何影响空间科学。我们将更多地关注外层空间，外层空间包括地球和所有其他行星、恒星、星系等。

外层空间还包含低密度的粒子（主要是氢和氦的等离子体）和电磁辐射、中微子、尘埃、宇宙射线和磁场。

在20世纪，人类借助高空气球飞行开始对空间进行物理探索。后来，这些气球飞行被先进技术（即火箭、航天飞机等）所取代。

1961年，俄罗斯科学家尤里·加加林通过向外层空间发射无人宇宙飞船取得了具有里程碑意义的成就。

什么是卫星？

从技术上讲，卫星是一种发射到太空中的先进技术（机器），其目的是绕地球旋转并收集目标数据。

卫星本身没有特定的形状；然而，它有两个必要的部件：

• **天线**——它发送和接收信息。

• **电源**——它是太阳能电池板或电池，为卫星的功能提供备份。

卫星类型

在本节中，我们将讨论不同类型的卫星。根据用途，卫星可分为以下几类：

通信卫星

它主要用于通信目的。它包含发射器和接收器；这些仪器有助于传输数据。

地球观测卫星

这种卫星有助于寻找地球资源，也有助于灾害管理等。因此，它基本上是遥感卫星。

导航卫星

这种卫星有助于导航。因此，它基本上是全球定位卫星。

气象卫星

这种卫星专门用于天气预报。它具有高分辨率相机，可以拍摄天气系统照片并发送。

极地太阳同步轨道

极地太阳同步轨道，也称为日同步轨道，是围绕地球的近极地轨道，卫星实际上就放置在这个轨道上。

这种轨道位置的优势在于它能获得持续的阳光照射，这最终有助于成像、侦察和气象卫星的工作。

太阳同步轨道上的卫星每天最有可能穿过赤道大约十二次；每次都大约在当地时间15:00左右发生。

极地太阳同步卫星的轨道高度约为600-800公里，周期在96-100分钟范围内。这种卫星的倾角约为98.70度。90°代表极地轨道，0°代表赤道轨道。

地球同步轨道

地球同步轨道的轨道周期与地球自转速率匹配。一个恒星日等于23小时56分4秒。

处于这种轨道的卫星通常向东发射。为了计算地球同步轨道上卫星的距离，可以使用开普勒第三定律。

地球静止轨道

地球静止轨道是地球同步轨道的一种特殊情况。它是一个圆形的地球同步轨道，相对于地球赤道平面倾角为0°。

处于地球静止轨道的卫星看起来总是静止的，因为它始终保持在天空中相同的点上并观测地面。

天体生物学

天体生物学是研究宇宙中生命起源、进化和传播的科学分支。这个概念最早由古希腊哲学家阿那克萨戈拉在公元前5世纪提出。后来，在19世纪，开尔文勋爵从科学角度解释了这个术语。

所有这些科学家都试图证明宇宙中的生命起源于微生物。

低温学

低温学是研究极低温下各种现象的自然科学分支。低温学的字面意思是——产生极度寒冷。

低温学已被证明对超流体非常有用，超流体是低温下液体的具有高度益处的特性，因为它克服了表面张力和重力。

基于低温学的原理，GSLV-D5于2014年1月成功发射。GSLV-D5使用了低温发动机。

生物技术

生物技术是20世纪70年代开始流行的科学分支。这门学科通过不同的生物过程利用生物体、细胞或/和细胞成分来发展新技术。

生物技术已被证明在农业、医学、工业和环境研究领域非常有用。

生物技术的不同类别

现在让我们讨论生物技术的不同类别。

红色生物技术

这项技术用于医学领域，用于研究和开发新药。它利用干细胞再生受损的人体组织。

绿色生物技术

这项技术用于农业领域，用于研究和开发抗虫害解决方案。作为绿色生物技术的一部分，还对抗病动物进行研究。

白色生物技术

这项技术用于工业领域，用于研究和开发新的化学品或开发新的车辆燃料。

蓝色生物技术

这项技术用于海洋和水生环境领域，用于研究和开发控制有害水生生物增殖的新技术。

脱氧核糖核酸

脱氧核糖核酸，简称DNA，是一种专门携带所有细胞形式遗传信息的微量元素。由于它是核苷酸的天然聚合物；因此，被称为多核苷酸。

大多数DNA分子由两条生物聚合物链组成，它们相互缠绕形成双螺旋结构（如上图所示）。DNA是生物信息的储存库。

1869年，弗里德里希·米歇尔首次分离出DNA；然而，其分子结构最早是由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在1953年确定的。

DNA科学在技术中的应用

现在让我们讨论DNA科学可以应用的领域——

基因工程

这项技术用于开发转基因生物，经常用于农业。

DNA分析

这是由法医科学家进行的；他们采集血液样本、精液、皮肤、体毛、唾液等，根据DNA识别个人。这在需要识别罪犯或需要识别孩子生物父母等案件中非常有帮助。

生物信息学

这是一种存储、数据挖掘、搜索和处理生物数据的方法。它主要应用于计算机科学。例如，它用于字符串搜索算法、机器学习等。

DNA纳米技术

这项技术用于分子识别，即了解DNA和其他核酸的特性。

人类学

DNA技术极大地帮助人类学家了解生物体的进化史。

核糖核酸

核糖核酸，简称RNA，是一种核酸，有助于基因的编码、解码、调控和表达。与DNA不同，RNA以单链折叠的形式存在，而不是成对的双链（见下图——显示了比较结构）。

细胞生物体通常使用信使RNA，即mRNA来传递遗传信息。

纳米技术

纳米技术，简称“纳米技术”，是在原子、分子和超分子尺度上对物质进行工程设计。纳米技术概念的传播功劳归于诺贝尔奖获得者理查德·费曼。

在他题为“底部有很多空间”的演讲中，理查德·费曼描述了通过直接操纵原子进行合成的可行性。此外，理查德·费曼写道：

“我想建造十亿个微型工厂，彼此互为模型，同时进行生产……就我所见，物理学原理并不反对逐个操纵原子的可能性。这并非试图违反任何定律；从原则上讲，这是可以做到的事情；但在实践中，这尚未做到，因为我们太大了。”

然而，1974年，谷口纪夫首次使用了“纳米技术”一词。一纳米，即nm等于十亿分之一，或10⁻⁹米。同样，如果我们比较一下，那么它是一个典型的碳-碳键长，或者分子中这些原子之间的间距，范围在0.12-0.15纳米。

纳米技术在不同领域的应用

现在让我们讨论纳米技术在不同领域的应用。

纳米技术应用于以下科学领域：

• 表面科学
• 有机化学
• 分子生物学
• 半导体物理学
• 微细加工
• 分子工程学，等等。

纳米技术还用于以下用途：

• 制造防晒霜和化妆品

• 食品包装（食品包装中使用银纳米粒子）

• 在服装中

• 在消毒剂和家用电器中，例如银纳米

• 在碳纳米管中（用于抗污纺织品）

• 在疾病治疗和预防健康问题方面（纳米医学）

• 在各个行业

• 在净化过程中

• 在环境清理应用中

• 在海水淡化中

• 在水过滤中

• 在废水处理中

• 在地下水处理中

• 还用于军用物资、纳米线的纳米加工、建筑材料等。

纳米技术中使用的术语

就应用而言，以下是纳米技术科学中使用的主要术语：

• 纳米医学
• 纳米生物技术
• 纳米艺术
• 绿色纳米技术
• 纳米技术的工业应用
• 纳米技术的能源应用
• 碳纳米管的潜在应用

海洋技术

地球70%以上的面积被水（海洋中的水）覆盖，它是巨大的能源——下一代的能源。

另一方面，陆地上的资源正在枯竭；因此，对海洋资源的依赖性越来越大。因此，为了开发海洋能源，正在开发先进技术。

海洋资源的类型

以下是主要的海洋资源类型：

• 砂矿——包括黄金、钻石、铂金、锡等。

• 颗粒沉积物——包括富含碳酸盐的沙子、石英和贝壳。

• 热液矿物——包括铜、锌、铅等。

除了这些矿物外，海洋还是许多其他资源的宝库，例如海产品、海浪能、潮汐能等。为了利用这些资源，需要先进的技术，现在正在开发中。

能量收集技术

以下是海洋中需要技术才能收集的不同能量：

海洋热能

• 借助技术，从海洋的温水中产生能量。这项技术被称为海洋热能转换，简称OTEC。

• 在OTEC中，温差用于驱动涡轮发电机，最终产生电力。

• 这种能源产生技术环保，同时满足能源需求。

潮汐能

• 海水的涨落主要是因为太阳、月亮和地球的引力，这被称为潮汐。

• 低潮和高潮之间的差异被称为潮差。

• 已经开发出将潮汐能转化为电能的技术。

• 在印度，卡奇湾地区（古吉拉特邦）建成了一座潮汐发电厂。

波浪能

• 海洋波浪携带大量能量。

• 正在使用不同的技术将海洋波浪能转化为电能。

• 然而，海洋波浪能无法转化为电能，因为它没有这种潜力，但在400到600纬度之间，可以利用波浪能。

洋流能

• 海洋水以特定方向持续运动，被称为洋流。

• 上图显示了不同类型的洋流。

• 并非所有洋流，但有些洋流非常能够产生电能。例如，沿着美国东海岸的墨西哥湾流。

特定的技术有助于从洋流中获取能量。

核技术

原子核变化释放的能量被称为核能。原子核的变化通常是由核聚变或核裂变引起的。操纵某些特定元素的原子核变化（核反应）并将其转化为能量的技术被称为核技术。

核反应释放的能量非常高。例如，1公斤铀-235的裂变释放约1850万千瓦时热量。

核反应自然会发生链式反应，因此会持续不断地释放能量。1942年，意大利物理学家恩里科·费米首次成功实现了核链式反应。

什么是核燃料？

核燃料是核电站用来产生热量以驱动涡轮机的元素。

主要的燃料元素如下：

• 二氧化铀
• 钚
• 氮化铀
• 碳化铀
• 压水堆反应堆
• 沸水堆反应堆等。

核技术的应用

核技术应用的领域如下：

• 发电。

• 核技术也应用于不同的工业领域。例如，塑料制造和一次性产品的消毒。

• 制造核武器用于国防力量。

• 医学用途。例如，放射治疗用于治疗恶性肿瘤。

• 经常用于农业领域，以控制病虫害，最大限度地利用水资源等。

• 用于减少大规模使用化石燃料对环境和健康的影响。

核能生产的优点

核能生产的优点如下：

• 核能对环境的影响最小，因为它不会污染空气。

• 核电站不需要很大的占地面积。

• 核电站不排放温室气体。

• 建成并投入运行后，其维护成本要低得多。

核能生产的缺点

核能生产的缺点如下：

• 建立核电站的成本非常高。

• 需要各种审批，包括政府审批。

• 核废料非常危险，因为它会保持放射性数千年。

• 虽然罕见，但核事故是极其致命的。例如，切尔诺贝利灾难（约3万人死亡）。

世界各地的核电

请考虑以下几点，以了解核能在世界上的地位：

• 由于其效率，核能将成为世界未来的超级能源。

• 目前，参与发展核能的国家不多，大约有31个。

• 大约有440个核反应堆正在发电用于商业用途。

• 核能满足了世界约14%的电力需求。

• 美国是最大的核能生产国，其发电量约占世界总量的三分之一，法国是第二大生产国。

• 就国内电力总发电量所占比例而言，法国是最大的核能发电国。

• 在法国，核能约占国内能源总产量的72%。

印度的核能

本章将讨论印度的核能。

关于印度核电的重要几点

请考虑以下关于印度核电的几点：

• 在印度，核电是继火电、水电和可再生能源之后第四大电力来源。

• 印度有22个核反应堆在8个核电站运行。

• 印度核电总装机容量为6780兆瓦，发电量为30292.91吉瓦时。

• 有6个反应堆正在建设中，预计将额外发电4300兆瓦。

• 贾伊塔普尔核电站（位于马哈拉施特拉邦）计划与法国合作启动，这是一个9900兆瓦的项目。

• 库丹库拉姆核电站（位于泰米尔纳德邦）是印俄合作项目，这是一个2000兆瓦的项目。

• 阿普萨拉核研究反应堆是印度第一个核反应堆，于1957年启用。这是在英国的援助下建立的。

• 印度的国内铀储量有限；因此，印度从俄罗斯进口铀。

• 印度与之签订铀供应协议的其他国家包括阿根廷、蒙古、哈萨克斯坦和纳米比亚。

• 此外，2011年，印度原子矿物勘探与研究局（AMD）在卡纳塔克邦比马河流域的图马拉帕勒带发现了大量的铀矿床。

• 在该地区，发现了约44000吨天然铀。

正在运行的核电站

下表列出了正在运行的核电站：

正在建设中的核电站

下表列出了正在建设中的核电站：

计划中的核电站

下表列出了计划中的核电站项目：

按国家划分的核能

在全球范围内，大约有31个国家拥有正在运行的核电站。然而，一些国家，如法国、斯洛伐克、乌克兰、比利时和匈牙利，将核能作为该国大部分电力供应的主要来源。

包括澳大利亚、奥地利、丹麦、意大利、希腊、葡萄牙、爱尔兰、拉脱维亚、列支敦士登、卢森堡、马来西亚、马耳他、新西兰、挪威和菲律宾在内的一组国家没有核电站，并且反对这种核能生产。

下表列出了各国及其核电站数量：

印度核计划

印度的第一个核计划始于1967年。1974年5月18日，印度进行了第一次核武器试验。第一次聚变武器试验于1998年5月13日进行。

印度已签署并批准了两项条约，即《生物武器公约》和《化学武器公约》。印度还加入了导弹技术控制制度，也是《海牙行为准则》的签署国。

印度的生物战

请考虑以下与印度生物战有关的几点。

• 印度是《生物武器公约》（BWC）的批准成员国之一，并承诺遵守其义务。

• 印度拥有制造生物武器的科技能力，但目前没有这样的计划。

• 在前总统阿卜杜勒·卡拉姆博士的一次演讲中，他强调说：“印度不会制造生物武器，因为这对人类来说是残酷的”。

印度的化学战

请考虑以下与印度化学战有关的几点：

• 印度有能力生产化学武器，但它选择不这样做。

• 印度已签署并批准《化学武器公约》(CWC)，声明其无意制造化学武器。

• 1997年，印度拥有化学武器库存，即约1045吨芥子气，但到2006年底，印度已销毁了超过70%的库存化学材料，并承诺销毁剩余部分。

核武装弹道导弹

下表列出了印度主要的核武装弹道导弹：

海基核武装弹道导弹

下表列出了印度主要的海基核武装弹道导弹：

印度国防技术

发展印度国防技术的任务被赋予国防研究与发展组织（DRDO）。

国防研究与发展组织或DRDO成立于1958年，因此它是印度国防研究与发展计划的最高研究、监督、监管和管理机构。

目前，DRDO是一个遍布全国各地的50多个实验室的网络。

DRDO专门从事以下领域：

• 航空工程
• 电子学
• 武器
• 工程系统
• 作战车辆
• 导弹
• 高级计算和模拟
• 生命科学
• 特种材料
• 农业
• 培训等。

导弹技术

印度导弹技术的发展始于20世纪60年代。请考虑以下与导弹技术相关的几点：

• 首次成功测试航天兼导弹技术的是罗希尼-75，该技术于1967年进行了测试。

• 发展国产导弹的研发计划被称为“综合制导导弹发展计划”。

军用导弹类型

根据目标和发射位置，军事导弹可分为：

• 空空导弹——这种导弹由飞机携带，目标是敌方飞机。

• 地空导弹——此类导弹从地面发射，目标是敌方飞机。

• 空地导弹——这些导弹从飞机上发射，目标是敌国的舰船、油轮、车辆、掩体或军事人员。

• 地地导弹——此类导弹从我方地面发射，目标是敌方地面目标。

• 水下导弹——此类导弹的目标是水下的敌方目标。

集成制导导弹发展计划

集成制导导弹发展计划（IGMDP）的概念由前总统兼著名科学家阿卜杜勒·卡拉姆博士提出。该计划的目标是使印度在导弹技术领域实现自给自足。

该计划提出的导弹包括：

• “烈火”——一种短程地地弹道导弹。

• “特里舒尔”——一种短程地空导弹。

• “阿卡什”——一种中程地空导弹。

• “纳格”——一种第三代反坦克导弹。

“阿格尼”系列

“阿格尼”是一系列中程到洲际射程的弹道导弹。“阿格尼”导弹是中远程地地弹道导弹，能够携带核武器。

在“阿格尼”导弹系列中，第一枚导弹（“阿格尼”-I）于20世纪80年代在集成制导导弹发展计划下研制，并于1989年首次试射。

下表列出了不同“阿格尼”导弹及其特性：

空间探索 - 时间表

下表列出了主要的太空任务及其时间表：

印度发射的卫星

下表列出了印度发射的主要卫星：

印度空间研究组织

下表列出了印度主要的航天研究机构：

印度发射的外国卫星

下表列出了印度发射的主要外国卫星：

政府空间机构

下表列出了世界主要的政府空间机构：

具备载人航天能力的航天机构

下表列出了具备载人航天能力的不同航天机构：

国防研究与发展组织 (DRDO)

下表列出了国防研究与发展组织 (DRDO) 的主要研究中心：