“信息高速公路”计划最早是由美国副总统戈尔任参议员时提出来的，他借用美国在20世纪50年代修建高速公路干线的设想，提出要修建一个全国范围的大容量、高速度的信息传输网络。这个信息传输网络的正式名称为“国家信息基础结构”，简称为NII计划。其定义是：“国家信息基础结构是一个能给用户提供大量信息的，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备网络。”它“能使所有美国人享用信息，并在任何时间和地点，通过声音、数据、图像或影像相互传递信息”。具体地说，就是在全国范围内，敷设光导纤维电缆作为信息流通的主干线，通过光缆和多媒体通信设备，向全国提供教育、卫生、商务、金融、文化、娱乐等内容广泛的服务，实现信息传输的高速度、高效化、数字化和网络化。
“信息高速公路”这一概念，最早是由苏联数学家马尔科夫(1856—1922年)提出来的。他在投入巨大精力研究神经网络理论和神经计算机过程当中创立了这一术语。据此有人理解，“信息高速公路”是借用汽车行驶的“高速公路”的喻义。
美国“信息高速公路”计划的目标是要建立遍布整个美国的光纤通信网，其终端将伸入每个美国家庭，其传递能力可达到10亿比特以上，比当前已实用化的高速数字网络还要快1 000~10 000倍。该工程总投资4 000亿美元，将用20年完成。“信息高速公路”计划是克林顿政府为振兴美国经济而制定的重要高科技计划，同时也是冷战结束后美国政府的科技发展战略由军事转向民用的重大转折。
“信息高速公路”应用的主要技术有：
传输技术。用直径不足13厘米的光缆(其中含有32根头发丝粗细的玻璃纤维丝)输送约5 000个电视频道的图像信号50万路电话的语音信号(目前实际计划利用率仅为这一容量的1‰)。除光纤技术外，还辅以人造卫星、微波、移动通信等。
存储技术。用半导体材料，采用数字式(0，1)，通过一连串不同排列的“0”和“1”来表达、传输、存储所有信息，形成全国乃至全球性的数字式网络，故有人将建“信息高速公路”称作“数字革命”或“数字式革命”。
多媒体一体化技术。即将文字、声音、图像、动画、视频等用电子计算机统一处理并融为一体，从而将一个个分散的电器组合成一个现代信息技术系统，建立贯通全国各机关、企业、院所、学校和家庭的全国性乃至全球性的完备网络。综合集成，联合“作战”。
发展信息高速公路的条件是什么
发展信息高速公路，必须做好如下准备工作：充分认识信息资源的重要性。江泽民在新西伯利亚科学城会见科技界人士时曾指出，现在，世界科技发展又出现了一些重大的新的方向。信息技术向最广泛的应用领域进军，同科技、经济和文化相结合形成了新的产业。因此，我们必须高度重视信息技术的重要性。信息高速公路的提出和实施，表明信息技术的发展已进入一个信息化、国际化的新阶段。信息革命打破了社会和地理上的壁垒，给经济生活、政治生活以及思想观念和思维方式，带来了广泛而深刻的变革，极大地提高了经济效益和社会效益，这是任何机械技术革新所无法比拟的。在未来的发展中，谁对信息在经济建设和社会发展的利用程度高，谁就能在激烈的竞争中更好地发挥自己的创造力，在经济竞争中占据更有利的地位，从而成为真正的强者。对此，应有充分的认识。
要大力发展信息产业。实施信息高速公路计划，进行信息的深刻开发和广泛利用，必须建立雄厚的物质基础，凭靠完备的信息载体作支撑。例如，美国拥有电脑的家庭已占90％以上，电话普及率在93％以上，录像机、传真机已进入普通家庭，铺设光缆近万千米，信息服务机构遍布全国各地。显而易见，没有强大的高科技作后盾，没有发达的能生产物美价廉的电信网络设备的信息产业和雄厚的经济实力，是无法建设信息高速公路的。
政府要统筹规划，加强宏观管理。要建立全国乃至全球的高功能、全方位、多层次、多渠道和开放性的信息网络，这是一个十分庞大的错综纷繁、纵横交错的系统工程。若没有中央及各级政府的统筹规划和强有力的宏观调控是难以实现的。例如，预计花费4 000亿美元、耗时20年的美国信息高速公路计划，1994年美国政府拨出5 400万美元作启动基金，1995年拨15亿美元，原计划以后每年拨出75亿美元，而为了加速这一计划的实施，1996年增拨15亿美元作基金。20年中，美国政府累计总投资约300亿美元，其余部分(3 700亿美元)则主要由各大企业集资。政府将主要力量放在统筹规划、加强组织管理和宏观调控上。我们要建设自己的信息高速公路，就必须强化政府在这方面的统筹规划和宏观调控职能。
中国发展信息高速公路的原则及进展如何
美国的“信息高速公路”计划在国际上产生了重大影响，德国、法国、日本等也都紧随其后，纷纷制定自己的“信息高速公路”修建计划，不惜重金，修建信息高速公路。一股建设“信息高速公路”的热潮正在席卷全球。
面对这一信息革命浪潮，我们必须高瞻远瞩，果断决策，尽快制定中国的“信息高速公路”发展规划。其原则是：“统筹规划，国家主导；统一标准，联合建设；互联互通，资源共享。”必须从世界通信技术上的发展趋势和国家的总体利益出发，既要照顾到现实需求，更要看到长远的、潜在的需求，跟踪、创新、发展，把中国信息产业放到世界信息产业发展的大环境中，与国外合作开发“信息高速公路”，尽快改变中国通信技术落后的局面。
为了发展中国的“信息高速公路”，首先要建立“三金工程”，即“金桥工程”——国家各部委、各省会城市、各大型企业的网络；“金关工程”——全国海关系统的网络，就是电子数据交换、“无纸报关”、“无纸贸易”；“金卡工程”——全国金融银行系统的网络，即电子货币工程。并逐步建立“金宏工程”——全国宏观经济调控系统的网络，“金税工程”——全国税务财政系统的网络，“金智工程”——全国科教系统的网络，“金卫工程”——全国医疗卫生系统的网络，“金农工程”——全国农业系统的网络，“金防工程”——全国国防系统的网络，和“金建工程”——全国建设系统的网络，等等。这些工程目前已全面启动。实现全国逐步联网，并逐渐实现与国际“接轨”。20世纪末，中国仅电话通信网总容量已增加到14亿门，普及率达8％～9％，目前，中国的移动电话和固定电话已经达到近4亿门，到2010年将高达5亿门。届时，一个规模容量居世界前列、技术先进、可提供多种通信服务的以光缆为主的现代通信网络将遍布神州大地。中国以信息化带动的工业化和现代化必将胜利实现。
计算机语言是人与计算机之间通信的方式吗
计算机语言指用于人与计算机之间通信的语言。语言分为自然语言与人工语言两大类。自然语言是人类在自身发展的过程中形成的语言，是人与人之间传递信息的媒介。人工语言指的是人们为了某种目的而自行设计的语言。计算机语言就是人工语言的一种。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。
计算机是不能识别与执行人类的自然语言的，要使计算机执行人们的意志，必须使计算机能识别指令。众所周知，计算机内部存储数据和指令是采用二进制(0和1)方式的。人们在设计某一类型计算机时，同时为它设计了一套“指令系统”，即事先规定好用指定的二进制指令代表一种操作。例如在16位机上，由16位二进制数组成的一个指令代表一种操作。如用1011011000000000作为一条加法指令，计算机在接收此指令后就统一执行一次加法，用1011010100000000作为减法指令，使计算机统一执行一次减法。6个0和6个1可组成各种排列组合，通过线路转换为电信号，使计算机执行各种不同的操作。这种由0和1组成的指令，称为“机器指令”。一种计算机系统的全部指令的集合称为该计算机的“机器语言”。在计算机诞生初期，为了使计算机能按照人们的意志工作，人们必须用机器语言编写好程序(程序是由若干条指令组成的，用于实现一个专门的目的)。但是机器语言难学、难记、难写，只有少数计算机专业人员才会使用它。
后来，出现了“汇编语言”，用一组易记的符号代表一个机器指令，如用“ADD1，2”代表对1和2进行一次加法运算，用“SUB1，2”代表对1和2进行一次减法运算。汇编语言中的每一条指令一般都与一条机器指令一一对应。机器语言和汇编语言都是面向具体计算机的语言，每一种类型的计算机都有自己的机器语言和汇编语言，不同计算机之间一般不能通用。由于它们依赖于具体的计算机，因而被称为“低级语言”。
20世纪50年代，出现了“高级语言”。它不依赖于具体的计算机，而是在各种计算机上都通用的一种计算机语言。高级语言接近人们习惯使用的自然语言和数学语言，使人们易于学习和使用。人们认为，高级语言的出现是计算机发展史上一次惊人的成就，使千万非专业人员能方便地编写程序，操纵使用计算机按人们的指令进行工作。
常用的高级语言有：BASIC／Visual Basic(适合初学者应用)、FORTRAN(用于数据计算)、COBOL(用于商业管理)、PASCAL(常用于教学)、C／C++(用于编写系统软件)、Ada(常用于编写大型软件)、Lisp(主要用于人工智能)等。不同的语言其功能特点不同，人们可根据不同领域的需要选用不同的语言。计算机本身是不能直接识别高级语言的，必须将高级语言的程序翻译成计算机能识别的机器指令，计算机才能执行。这个翻译的工作是由“编译系统”软件来完成的。不同类型的计算机上使用的编译软件是不同的。因此，在一台计算机上能运行某一种高级语言程序的条件是：必须在此计算机系统上配有此语言的编译系统。例如要在一台微机上运行C语言程序，必须先将为该微机设计的C语言编译系统装入计算机内。
何谓计算机工程
计算机工程也叫计算机系统工程，即以系统的方法生产出完成某种应用的计算机系统的全部工程活动。所谓工程活动，即人们为生产出产品的有组织的活动。它涉及技术、人员、资金、法规、时限、评估、结算等。其中心目的是得到高质量高效率且投入产出比最佳的工程产品。系统工程要考虑的是从产品的最初创意、论证，经开发过程到交付运营，直到该产品退役所带来的总的经济效益和社会效益。通俗地讲，涉及整个工程活动的所有方面。系统工程的目的是使产品能满足预定的需求。需求一般包括两个协调的方面：硬件需求指产品的功能、性能必须达到某种规范或标准；软件需求涉及人的因素、管理、策略、经济效益、社会效益等。例如，高成本、大投入换来高效益，低成本、高性能获取巨大利润。所有的活动必须在明确的需求下进行。
计算机也是复杂产品，它必须以系统工程的方法开发和投入市场。为了取得更高的综合效益，20世纪70年代产生了计算机工程学，从而以工程的方法来分析开发计算机产品的各种因素，形成了规范和标准。其间，计算机软件工程学的发展更为迅速。因为软件更多的是精神产品，软件的物质形态(磁带、磁盘上的拷贝)仅仅是躯壳或载体。而软件又是硬件性能得以发挥的必要手段，是整个计算机工程成败最重要的一环。
软件工程学以产品生存周期模型形成软件的开发规范。它包括需求分析和定义、概要设计、详细设计、编码测试、系统测试和交付、运营维护等阶段。这就是著名的瀑布模型。每一阶段均作详细文档并通过严格评审进入下一阶段，以求减少早期失误，不致造成后期巨大灾难。模型、规范定型后，又发展了各阶段的方法学和度量准则。在此基础上，20世纪80年代进一步开发出支持各阶段活动的软件工具，即以软件辅助软件开发的CASE(计算机辅助软件工程)工具。这些工具集中在一起叫做软件开发环境(与此相应有硬件开发环境)。
CASE工具大量涌现，反过来又使开发方法乃至开发的规范发生重大改进。因为人们有了方便的工具就不一定要拘泥于手工开发时代的阶段模式了。可以开发一点、测试一点、多次反复、多次运行、多次修改以求最佳结果。此外，有了良好的开发环境，人们可利用原有软件，通过重新配置，并作少量开发来快速生产新的软件。这就是所谓的原型设计方法。到了20世纪90年代，原型(即多次反复)开发规范和面向对象(充分利用已有文库)的开发规范逐渐取代原有瀑布模型开发规范。总之，模型、规范、方法学、工具是计算机系统工程的具体体现，目前仍处于发展中。
计算机或计算机设备之间如何进行信息交换
计算机通信就是指在两点或多点之间的计算机或计算机设备进行的信息交换过程。通俗地讲，计算机通信就是经过计算机进行的通信，是在计算机之间，或计算机与其终端、打印机或其他外围设备之间进行的数据交换的过程。计算机通信的对象是以二进制形式表示的数据，所以计算机通信也称为计算机数据通信。通信中的信息有多种形式，包括各种文本文件(如文章、文档、报告)、电子表格、数据库文件、图形、图像，以及语音、音乐等。当这些信息转换为以二进制形式表示的数据时，就可以经过计算机进行通信了。
简单的计算机通信，只需通过计算机或终端设备的串行口或并行口，用电缆将其连接起来，就能进行数据传输，这通常是近距离的通信。而远程的复杂的计算机通信则是在计算机通信网络系统中进行，多台计算机和通信连接设备按一定规则组合起来，通过不同的通信介质(分组数据交换网、电话线路、卫星信道等)来完成数据的传输。
