一般認為，信息技術(shù)是指對信息進行采集、傳輸、存儲、處理、表達的各種技術(shù)之和。主要包括通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、廣播電視、傳感技術(shù)、電子元器件、數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)、信息應用技術(shù)等。信息技術(shù)的發(fā)展日益體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、集成化、平臺化、泛在化、融合化特征，數(shù)字化轉(zhuǎn)型、科研信息化、生物信息學、NBIC會聚技術(shù)等信息技術(shù)廣泛而深度的應用與融合，使人類社會進入信息時代。信息技術(shù)的核心是對信息的傳輸、存儲和處理，為此予以重點介紹。
通信技術(shù)經(jīng)過漫長的發(fā)展，從古代通信技術(shù)發(fā)展到近代的有線電報通信體系，再到現(xiàn)代通信技術(shù)，無線電、電話、微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動通信、信息高速公路等構(gòu)成現(xiàn)代社會的龐大通信體系。衛(wèi)星通信、光纖通信和互聯(lián)網(wǎng)是典型代表。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由通信衛(wèi)星、地球站及測控跟蹤系統(tǒng)等組成，通信衛(wèi)星主要是地球靜止軌道衛(wèi)星。一顆靜止軌道通信衛(wèi)星大約可以覆蓋地球表面的40％，三顆靜止軌道通信衛(wèi)星可以實現(xiàn)除兩極部分地區(qū)外的全球覆蓋，在覆蓋區(qū)內(nèi)的任何地面、海上、空中的通信站能同時相互通信。1958年美國發(fā)射世界上第一顆試驗通信衛(wèi)星，1965年，美國發(fā)射了世界上第一顆實用商業(yè)通信衛(wèi)星“晨鳥”（Early Bird），后改稱為“國際通信衛(wèi)星-Ⅰ（Intelsat 1）”，它開始為北美和歐洲之間提供通信服務(wù)，這標志著衛(wèi)星商用通信時代的到來。1984年，中國發(fā)射第一顆試驗通信衛(wèi)星，1986年成功發(fā)射實用通信衛(wèi)星，1988年發(fā)射4顆通信衛(wèi)星，1990年又發(fā)射了第5顆通信衛(wèi)星，構(gòu)成了中國衛(wèi)星通信網(wǎng)。2000年，采用東方紅三號衛(wèi)星平臺發(fā)射的一顆通信衛(wèi)星和兩顆北斗導航試驗衛(wèi)星均順利升空，標志著中國通信衛(wèi)星發(fā)展到了一個新階段。20世紀后期，中國開始發(fā)展衛(wèi)星導航系統(tǒng)，形成三步走發(fā)展戰(zhàn)略：2000年，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；2012年，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；2020年，建成北斗三號系統(tǒng)，在軌運行55顆導航衛(wèi)星，向全球提供服務(wù)。繼美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng)、歐盟的伽利略定位系統(tǒng)之后，中國成為了世界上第四個擁有獨立衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家或地區(qū)。
衛(wèi)星通信已經(jīng)成為通信體系的骨干力量，21世紀以來來衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展很快，中低軌道的移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)和20世紀80年代興起的甚小口徑天線地球站（very small aperture terminal；VSAT）系統(tǒng)等已經(jīng)得到廣泛應用。
光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖（光導纖維）作為傳輸媒介的一種通信方式。1964年，高錕（1933～2018）提出在電話網(wǎng)絡(luò)中以光代替電流，以玻璃纖維代替導線，進行通信。1966年，高錕發(fā)表了題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導》的論文，首次提出光導纖維在通信上應用的基本原理，提出以石英玻璃纖維作長程信息傳遞，將帶來一場通信革命，并明確指出當玻璃纖維損耗率下降到20分貝／千米時，光纖維通訊就會成功。1976年，美國在亞特蘭大安裝了商業(yè)通信系統(tǒng)，傳輸距離10千米，標志著光纖通信從研究進入到實際應用階段。光纖通信的出現(xiàn)和發(fā)展不僅為通信事業(yè)開拓了新局面，也為互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。高錕被譽為“光纖通信之父”，他因在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面取得了突破性成就”，獲得2009年諾貝爾物理學獎。
通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，新技術(shù)不斷出現(xiàn)，例如21世紀興起的量子通信以高效率和絕對安全等特點而日益引起人們普遍關(guān)注。
縱觀計算機的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了機械計算機、機電計算機、電子計算機和新一代計算機四大階段。
石子、竹片、木棍都是人類早期的計算工具，英語“計算”一詞（calculate）就來源于羅馬詞匯“卵石”。中國古人發(fā)明的算盤在古代乃至近代都是先進、便利的計算工具。
1834～1835年，英國數(shù)學家C.巴貝奇（Charles Babbage，1791～1871）設(shè)計出“分析機”，其基本原理和功能與現(xiàn)代計算機基本相同。真正實用并產(chǎn)生社會影響的計算機是美國工程師H.霍勒里斯（Herman Hollerith，1860～1929）發(fā)明的電動制表機，用于美國1890年人口普查的數(shù)據(jù)處理。電磁繼電器等電工技術(shù)的發(fā)展啟發(fā)人們開始研制機電計算機，取代運算緩慢的機械計算機。德國工程師K.朱賽（Konrad Zuse，1910～1995）、美國的貝爾實驗室、哈佛大學的艾肯（Howard Hathaway Aiken，1900～1973）以及IBM公司研制過機電計算機。但是因繼電器開關(guān)速度的限制，機電計算機的運算速度無法大幅提高，電子計算機出現(xiàn)之后，機電計算機就逐漸退出歷史舞臺。
自從世界第一臺電子計算機ENIAC問世以來，電子計算機發(fā)展到今天已歷經(jīng)四代：第一代電子管計算機（1946～1959年），第二代晶體管計算機（1959～1964年），第三代集成電路計算機（1964～20世紀70年代初），第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機（20世紀70年代初至21世紀），這里對計算機發(fā)展階段的劃分，主要由決定計算機性能的邏輯元器件的發(fā)展變化為依據(jù)，這四代計算機都是馮·諾伊曼機。此外，集成電路的發(fā)展也極大提升了信息存儲能力。從20世紀80年代起，人們開始研制新型計算機，例如智能計算機、生物計算機、量子計算機等，由于劃分方法與前面有所不同，因此我們把它們統(tǒng)稱為新一代計算機。
包括智能計算機、生物計算機、量子計算機、超導計算機等。從20世紀80年代甚至更早，人們就開始研制超越馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的新型計算機。日本的第五代計算機10年計劃（1982～1991），盡管沒有成功，仍可視為拉開了新一代計算機研發(fā)的序幕。人工智能計算機的研制仍處在探索之中。生物計算機是以生物芯片代替半導體硅片的計算機，它利用蛋白質(zhì)的開關(guān)特性，用蛋白質(zhì)分子制成生物芯片。2001年由以色列魏茨曼研究所首先完成了基于DNA分子的自動機模型，2004年中國科學家也研制出生物計算機，但還處于探索階段。量子計算機是實現(xiàn)量子計算的計算機，2016年美國科學家研制出世界上首臺可編程量子計算機，中國科學家分別于2020年和2021年成功構(gòu)建量子計算原型機“九章”和超導量子計算原型機“祖沖之號”，使中國成為全球第二個實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。日本、德國等國家也相繼研發(fā)出量子計算機。量子計算機成為發(fā)展最快的新一代計算機。
繼交通網(wǎng)、水網(wǎng)、電網(wǎng)、電話網(wǎng)之后，國際互聯(lián)網(wǎng)成為對人類社會產(chǎn)生巨大影響的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，綜合多方調(diào)查，到2021年底，全球網(wǎng)民數(shù)量已近50億人，中國網(wǎng)民人數(shù)有10.32億?；趪H互聯(lián)網(wǎng)的電子郵件、信息檢索、電子商務(wù)、電子政務(wù)等已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ?、學習和工作的一部分。從歷史起源上看，國際互聯(lián)網(wǎng)的前身是成立于1969年12月的阿帕網(wǎng)（ARPANET），ARPA是美國國防部高級研究規(guī)劃署的簡稱。國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史內(nèi)容繁多，其中以分組交換與分布式網(wǎng)絡(luò)、TCP/IP協(xié)議、HTML與萬維網(wǎng)、瀏覽器和電子郵件等5件重要事件的影響最大，通過它們可以概括地了解國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)生和發(fā)展。
保持通信暢通十分重要，對于軍事領(lǐng)域來說尤其如此。美國蘭德公司的P.巴蘭（Paul Baran）在20世紀60年代初中期提出分布式網(wǎng)絡(luò)與分組交換技術(shù)，以最大限度地保持通信正常工作。在分布式網(wǎng)絡(luò)中，無中心控制點，各網(wǎng)點都有多余途徑通往相鄰點，這樣任一點遭破壞，信息仍可繞過它進行傳送。分組交換技術(shù)就是把傳送的信息拆成若干個分組(Packet)，并都注有標識和編號，這些分組可以各自為政、見縫插針地傳送到目的地，然后再根據(jù)編號重新組裝起來。如果有的組塊傳丟了，發(fā)出站就再補傳一次，用糾錯重發(fā)的規(guī)則來保證信息傳輸質(zhì)量。幾乎與此同時，英國國家物理實驗室的D.戴維斯（Donald Davies，1924～2000），也獨立提出了同樣的總體概念和設(shè)計，現(xiàn)在使用的交換的單位分組（packet），就是戴維斯首先提出的。此外，美國加州大學洛杉磯分校的L.克萊因羅克（Leonard Kleinrock，1934～ ）對分布式網(wǎng)絡(luò)的發(fā)明也做出過貢獻。
1967年，美國國防部的高級研究計劃署信息處理技術(shù)處（IPTO）處長B.泰勒（Bob Taylor，1932～2017）設(shè)想把三臺不同地區(qū)、不同型號的計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，并請L.羅伯茨（Larry Roberts）做總設(shè)計師。羅伯茨確定了實現(xiàn)分組交換技術(shù)的“中介信息處理器”（Interface Message Processor），并由馬薩諸塞州的BBN（Bolt，Beranek and Newman）公司研制完成，后來“中介信息處理器”發(fā)展成為路由器。
1969年，通過中介信息處理器，加州大學洛杉磯分校、斯坦福研究院、加州大學圣巴巴拉分校和猶他大學的計算機實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，1969年12月正式投入運行，在1972年10月的國際計算機通信大會上，連接美國各地40臺計算機的阿帕網(wǎng)演示獲得巨大成功，從此阿帕網(wǎng)正式登上歷史舞臺，這就是國際互聯(lián)網(wǎng)的起源。
傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)間協(xié)議（IP）是計算機網(wǎng)絡(luò)極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)，它們是由V.瑟夫（Vint Cerf）和R.E.卡恩（Robert Elliot Kahn）合作發(fā)明的。無論什么類型的計算機，只要上網(wǎng)并遵守TCP/IP協(xié)議，就能互聯(lián)互通，讀懂彼此的信息，共享資源。1974年，TCP協(xié)議的第一份報告發(fā)表，4年后TCP改為TCP／IP，1982年，美國國防部宣布TCP/IP為國防部使用標準，翌年，阿帕網(wǎng)正式轉(zhuǎn)換成TCP／IP系統(tǒng)。TCP／lP協(xié)議把阿帕網(wǎng)、NSFnet（國家科學基金會網(wǎng)）和USEnet（北卡羅來納大學與杜克大學的研究生創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)）聯(lián)在一起，這時的阿帕網(wǎng)稱為ARPA-Internet，后簡稱Internet，即國際互聯(lián)網(wǎng)。1990年，阿帕網(wǎng)完成使命，退出歷史舞臺。
萬維網(wǎng)（World Wide Web；WWW）的出現(xiàn)和實行把網(wǎng)絡(luò)資源的利用推進到了一個新階段。它改變了人們利用網(wǎng)上信息的方式，不再是“先傳輸獲取，后閱讀利用”，而是直接點擊你感興趣的網(wǎng)上內(nèi)容就能閱讀或利用，即允許用戶通過上網(wǎng)計算機，存取另一臺聯(lián)網(wǎng)計算機上的信息。萬維網(wǎng)是Internet上那些支持WWW協(xié)議和超文本傳輸協(xié)議HTTP（Hyper Text Transport Protocol）的客戶機與服務(wù)器的集合，通過它可以存取世界各地的超媒體文件，包括文字、圖形、聲音、動畫、資料庫、以及各式各樣的軟件。萬維網(wǎng)是英國科學家T.伯納斯-李（Tim Berners-Lee，1955～ ）于1989年設(shè)計開發(fā)的，1991年登陸互聯(lián)網(wǎng)以來發(fā)展非常迅速，因此萬維網(wǎng)幾乎成了互聯(lián)網(wǎng)的代名詞。
第一款瀏覽器是伯納斯-李發(fā)明的，20世紀90年代風靡全球的瀏覽器馬賽克（NCSA Mosaic）是NCSA（伊利諾伊大學的國家超級計算中心)的M.安德里森（Mark Andreessen，1971～ ）創(chuàng)編的，后來出現(xiàn)了微軟IE瀏覽器、谷歌chrome瀏覽器，中國有360安全瀏覽器、QQ瀏覽器等。電子郵件更是互聯(lián)網(wǎng)得到普及的一項重要技術(shù)和服務(wù)，至21世紀初，許多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商仍然把提供免費電子郵件服務(wù)作為經(jīng)營的基本策略之一。
綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，以上五大技術(shù)的發(fā)展和應用發(fā)揮了決定性的作用，它們是技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)創(chuàng)新相結(jié)合的典范。
1956年8月，在美國漢諾斯小鎮(zhèn)的達特茅斯學院舉辦一場探討嶄新研究領(lǐng)域的研討會（史稱達特茅斯會議），在為期兩個月的會議中，J.麥卡錫（John McCarthy，1927～2011）、M.閔斯基（Marvin Minsky，1927～2016）、C.香農(nóng)（Claude Shannon）、A.紐厄爾（Allen Newell，1927～1992）、H.西蒙（Herbert Alexander Simon）等科學家探討機器模仿人類學習、認知等智能，并用人工智能命名這一領(lǐng)域，1956年被譽為人工智能元年。
人工智能分強人工智能與弱人工智能，區(qū)別在于是否擁有意識?？傮w而言，2022年，人工智能處于弱人工智能時代，強人工智能是否可以實現(xiàn)、是否應該實現(xiàn)存在爭議，隨著人工智能的發(fā)展，其風險與倫理問題日益受到關(guān)注。人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了三個主要階段，從時間上前后有交叉重疊，相應形成三個主要流派：符號主義，連接主義和行為主義。
符號主義（symbolicism），又稱為邏輯主義（logicism）、計算機學派（computerism），是基于邏輯推理的智能模擬方法，認為人類思維主要是按照推理和猜想規(guī)則對'詞’（words）進行的操作，據(jù)此提出了基于知識與經(jīng)驗的推理模型，因此符號主義方法也稱為知識驅(qū)動的方法。自動定理證明是符號主義的思想源頭和理論基礎(chǔ)，自動定理證明是用計算機自動地進行推理和證明數(shù)學的定理。17世紀萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）創(chuàng)立數(shù)理邏輯時，就產(chǎn)生了用機器證明數(shù)學定理的設(shè)想，電子計算機問世之后，加快了這一設(shè)想的實現(xiàn)。1956年，西蒙（H.Simon）、A.紐厄爾（Allen Newell，1927～1992）和J.C.肖（John Clifford Shaw，1922～1991）創(chuàng)編第一個人工智能程序“邏輯理論家”，證明了懷特海和羅素的《數(shù)學原理》中前52個定理中的38個，并在達特茅斯會議上做了演示；美籍華裔數(shù)理邏輯學家王浩（1921～1995）在1958年創(chuàng)編程序，在計算機上證明了《數(shù)學原理》中一階邏輯的全部定理；1976年美國數(shù)學家K.阿佩爾（K.Appel）與W.哈肯（W.Haken）用計算機完成了四色定理的證明；1978年，吳文俊提出幾何定理機器證明的新方法（國際上稱為吳方法）；2005年，英國的A.沃倫可夫（Andrei Voronkov）研制的吸血鬼（Vampyr）證明器代表了邏輯主義定理證明的高峰。在20世紀80年代之前，符號主義主導著人工智能的發(fā)展，也被稱為第一代人工智能，尤其是專家系統(tǒng)的成功開發(fā)與應用，為人工智能的應用做出重大貢獻，即使其他學派出現(xiàn)之后，符號主義仍然是人工智能的主流學派之一。
連接主義（connectionism），又稱為仿生學派（bionicsism），其認為人工智能源于仿生學，借鑒腦科學，從神經(jīng)元開始研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和人腦模型，開辟了人工智能的一條新進路。20世紀60年代前后，連接主義研究以感知機模型（Perceptron Model）為代表的腦模型，感知機模型是模擬人腦神經(jīng)元工作原理的一種簡單的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由于當時各種條件限制，而沒有得到發(fā)展。直到美國加州理工學院物理學家J.J.霍普菲爾德（J.J.Hopfield）于1982年提出單層反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，1984年研制出網(wǎng)絡(luò)模型的電路，用硬件模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，連接主義開始興起。G.E.辛頓（Geoffrey Everest Hinton）等人于2006年發(fā)表深度信念網(wǎng)絡(luò)（deep belief network），深度學習的優(yōu)勢顯現(xiàn)，掀起研究熱潮。2016年，運用深度學習技術(shù)的人工智能系統(tǒng)阿爾法圍棋（AlphaGo）4︰1戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石，引起轟動。2017年，新版程序阿爾法圍棋零（AlphaGo Zero）從空白狀態(tài)學起，在無任何人類輸入的條件下，它能夠迅速自學圍棋，并以100︰0的戰(zhàn)績擊敗“前輩”。連接主義也被稱之為第二代人工智能，以數(shù)據(jù)驅(qū)動為主，經(jīng)過20世紀90年代的發(fā)展，到21世紀初進入高潮，有替代符號主義之勢。當然，深度學習也存在諸多缺陷，例如，對數(shù)據(jù)質(zhì)量過于敏感，深度學習的“黑箱”性質(zhì)也導致其推廣困難，人工智能的春天尚未來臨。
行為主義（actionism），又稱進化主義（evolutionism）或控制論學派（cyberneticsism）。行為主義主要源于控制論，基于感知—行動的行為智能模擬方法，目標在于預見和控制行為。維納（Noebert Wiener）和麥克洛（Mc Cloe）等人提出的控制論和自組織系統(tǒng)以及錢學森等人提出的工程控制論和生物控制論，產(chǎn)生了廣泛的影響。早期工作主要是模擬人在控制過程中的智能行為，如對自適應、自組織和自學習等系統(tǒng)的研究。經(jīng)過20世紀六七十年代的發(fā)展，到20世紀80年代，智能控制和智能機器人系統(tǒng)問世。行為主義的代表作首推R.布魯克斯（Rodney Brooks，1954～ ）的六足行走機器人，它是基于感知-動作模式的“控制論動物”，其特點是自下而上的與環(huán)境互動，而非來自復雜的自上而下的智能設(shè)計。行為主義依賴傳感器、控制器等硬件，雖然已經(jīng)研制出不少種類商用機器人，但是進一步發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)，包括如何克服真實環(huán)境訓練的局限、如何設(shè)計出更有效的底層規(guī)則以便涌現(xiàn)出高級智能系統(tǒng)等。
人工智能的發(fā)展不是一帆風順的，曾經(jīng)受到知識、算法、算力、數(shù)據(jù)的不足而陷入低谷。21世紀，人們正在探索新一代人工智能，融合知識驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動等優(yōu)點，充分利用知識、數(shù)據(jù)、算法和算力等要素，充分考慮風險治理與倫理治理，發(fā)展安全、可信、可靠、可擴展的、以人為本的人工智能。
信息技術(shù)是種類繁多、發(fā)展迅速、影響廣泛的技術(shù)，上述僅對通信、計算機、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展做簡要概述，可大致反映其發(fā)展概貌，信息技術(shù)的其他領(lǐng)域可參見有關(guān)條目。
