單元7-新一代信息技術(shù)

信息技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）2單元6新一代信息技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)PART.01知識目標(biāo)了解大數(shù)據(jù)的概念、特征、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用。01了解云計算的概念、特征、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用。02了解人工智能的概念、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用。03了解物聯(lián)網(wǎng)、VR技術(shù)、區(qū)塊鏈、移動互聯(lián)技術(shù)和5G技術(shù)等的概念、特征、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用。04技能目標(biāo)會用八爪魚采集器采集數(shù)據(jù)。01會上傳文件到網(wǎng)盤，會下載和分享網(wǎng)盤文件。02會使用百度AI體驗中心小程序中的文字識別、圖像識別、語音識別等功能解決日常遇到的問題。03會生成二維碼分享信息。04能識別現(xiàn)實中用到的VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)。05素質(zhì)目標(biāo)1、感悟新一代信息技術(shù)在中國各領(lǐng)域的發(fā)展變化與巨大成就2、領(lǐng)會中國夢與個人夢的關(guān)系3、進(jìn)一步堅定“四個自信”。學(xué)習(xí)任務(wù)PART.02學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)2使用云盤存儲任務(wù)3體驗百度AI任務(wù)4生成二維碼分享信息任務(wù)5體驗虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用和產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)1采集網(wǎng)頁數(shù)據(jù)知識鏈接PART.03知識鏈接1大數(shù)據(jù)技術(shù)2云計算技術(shù)3人工智能技術(shù)4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)5VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)6其他新技術(shù)區(qū)塊鏈移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)5G技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)----大數(shù)據(jù)的概念大數(shù)據(jù)（Bigdata），是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應(yīng)海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)----大數(shù)據(jù)的特征04價值（Value）01大量（Volume）02多樣（Variety）03高速（Velocity）05準(zhǔn)確性（Veracity）大數(shù)據(jù)技術(shù)----大數(shù)據(jù)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前大數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要有Google和Hadoop。Google是大數(shù)據(jù)時代的奠基者，其大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)一直是互聯(lián)網(wǎng)公司爭相學(xué)習(xí)和研究的重點，它擁有全球最強(qiáng)大的搜索引擎，為全球用戶提供基于海量數(shù)據(jù)的實時搜索服務(wù)，Hadoop是一個開源分布式計算平臺，是一個可以更容易開發(fā)和運行處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的軟件平臺，用戶可以利用Hadoop輕松地組織計算機(jī)資源，從而搭建自己的分布式計算平臺，并且可以充分利用集群的計算和存儲能力，完成海量數(shù)據(jù)的處理。大數(shù)據(jù)技術(shù)----大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用醫(yī)療大數(shù)據(jù)輿情監(jiān)控大數(shù)據(jù)金融大數(shù)據(jù)交通大數(shù)據(jù)電商大數(shù)據(jù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)010203040506大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)----大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)分析與挖掘數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)存儲與管理0102030405大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)的信息處理模式，無論對政府管理調(diào)控，還是對企業(yè)經(jīng)營決策，都是重要的工具，它可以使政府和企業(yè)對市場信息樹立起更強(qiáng)的洞察力和決策力，但同時也面臨信息安全挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來知識鏈接----云計算技術(shù)04云計算的服務(wù)類型01云計算的概念02云計算的特點03云計算部署模式05云計算的關(guān)鍵技術(shù)06云計算典型應(yīng)用07云計算的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來云計算技術(shù)----云計算的概念云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，而只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。云計算的概念云計算的提出和廣泛應(yīng)用使使用者將IT資源的“買”轉(zhuǎn)換為“租”，從而深刻改變了人們使用IT的形式。云計算技術(shù)----云計算的特點超大規(guī)模虛擬化高可靠性通用性好高可擴(kuò)展性按需服務(wù)性價比高具有潛在的危險性云計算技術(shù)----云計算部署模式公共云私有云混合云部署云計算服務(wù)的模式有公共云、私有云和混合云三大類。云計算技術(shù)----云計算的服務(wù)類型云計算架構(gòu)是一個面向服務(wù)的架構(gòu)，云計算包括3個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。這3種服務(wù)代表了不同的云服務(wù)模式，分別在基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層實現(xiàn)，共同構(gòu)成云計算的整體架構(gòu)，云計算架構(gòu)還包括用戶接口（針對每個層次的云計算服務(wù)提供相應(yīng)的訪問接口）和云計算管理（對所有層次云計算服務(wù)提供管理功能）這兩個模塊。云計算的服務(wù)類型云計算技術(shù)----云計算的關(guān)鍵技術(shù)04數(shù)據(jù)管理技術(shù)01虛擬化技術(shù)02分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)03并行編程技術(shù)05云平臺技術(shù)云計算技術(shù)----云計算典型應(yīng)用04云安全01云存儲02云服務(wù)03云物聯(lián)05云辦公云計算云計算云計算技術(shù)----云計算的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來云計算云的使用提供了許多機(jī)會，它使服務(wù)能夠在不了解其基礎(chǔ)架構(gòu)的情況下使用。云計算使用規(guī)模經(jīng)濟(jì)，可以不自己購買資源，成本可以通過按需定價，因此可能降低創(chuàng)業(yè)公司的支出成本。云計算的使用意味著對其他公司的依賴，這可能會限制靈活性和創(chuàng)新，另外安全性可能被證明是一個大問題，因為它仍然不清楚外部數(shù)據(jù)的安全性如何，并且在使用這些服務(wù)時數(shù)據(jù)的所有權(quán)并不總是很清楚。當(dāng)前，我國云計算的應(yīng)用正從互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)向政府、金融、工業(yè)、交通、物流、醫(yī)療健康等傳統(tǒng)行業(yè)滲透，各大云計算廠商紛紛進(jìn)軍行業(yè)云市場，行業(yè)云進(jìn)入到了群雄爭霸的“戰(zhàn)國時代”。知識鏈接----人工智能技術(shù)1324人工智能定義人工智能典型應(yīng)用人工智能關(guān)鍵技術(shù)人工智能的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來定義3定義2人工智能技術(shù)----人工智能定義定義1人工智能是一種技藝，創(chuàng)造機(jī)器來執(zhí)行人需要智能才能完成的工作?！?庫茲威爾（RayKurzweil）人工智能是那些與人的思維、決策、問題求解和學(xué)習(xí)等有關(guān)活動的自動化?！悹柭≧ichardE.Bellman）人工智能是研究智能行為的學(xué)。它的最終目的是建立自然智能實體行為的理論和指導(dǎo)創(chuàng)造具有智能行為的人工制品。這樣一來，人工智能可有兩個分支，科學(xué)人工智能和工程人工智能。

——尼爾森（NilsNilsson）人工智能技術(shù)----人工智能定義整體上來說，人工智能是一門研究如何利用人工的方法和技術(shù)，在機(jī)器上模仿、延伸和擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。人工智能技術(shù)----人工智能關(guān)鍵技術(shù)（1）模式識別與感知交流圖像識別語音識別自然語言處理（2）機(jī)器學(xué)習(xí)與知識發(fā)現(xiàn)（3）機(jī)器推理知識圖譜知識表示與機(jī)器推理知識圖譜人工智能技術(shù)----人工智能典型應(yīng)用01智能聊天助理02智能交通03智能圖像處理04智能搜索引擎05智能機(jī)器翻譯06智慧醫(yī)療07智慧金融08專家系統(tǒng)09自動駕駛技術(shù)人工智能技術(shù)從未來發(fā)展來看，作為一門交叉科學(xué)，人工智能技術(shù)涉及到社會學(xué)、信息學(xué)、控制學(xué)、仿生學(xué)等眾多領(lǐng)域，既是生命科學(xué)的精髓，更是信息科學(xué)的核心，具有光明的發(fā)展前景。但是，我們也要看到，雖然人工智能技術(shù)給人類社會帶來了極大的便利，但同樣也存在著諸多風(fēng)險挑戰(zhàn)。例如，人類將面臨著技術(shù)、信任、法律、道德等一系列問題。人工智能的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來知識鏈接----物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)----物聯(lián)網(wǎng)的概念從字面上解釋，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，但到目前為止還沒有一個精確且被公認(rèn)的定義。國際電信聯(lián)盟發(fā)布的互聯(lián)網(wǎng)報告中，對物聯(lián)網(wǎng)做了定義，即通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)----物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層的主要作用是感知和識別對象，用于獲取狀態(tài)信號（模擬或數(shù)字信號）。感知識別是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，具體的技術(shù)有自動識別技術(shù)、RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)、定位技術(shù)等技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)----物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是把感知層數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)，供上層服務(wù)使用。包括Internet、移動通信技術(shù)、5G、IPv6、Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT、60G毫米波通信、Li-Fi等技術(shù)。應(yīng)用層的主要功能是把感知和傳輸來的信息進(jìn)行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)包括：M2M、云計算、數(shù)據(jù)挖掘、中間件等。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)----物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。知識鏈接----VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用及發(fā)展趨勢虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎VR技術(shù)的概念虛擬現(xiàn)實眼鏡010203040506VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----VR技術(shù)的概念虛擬現(xiàn)實是利用現(xiàn)有信息技術(shù)和高性能計算機(jī)平臺動態(tài)創(chuàng)建各種逼真環(huán)境并實時渲染，以一種立體呈現(xiàn)的方式模仿并融合人類的視聽觸嗅味覺和前庭覺等，給體驗者提供一種直接的、可交互的虛擬環(huán)境和自然的交互體驗。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，使用者可以體驗到現(xiàn)實生活中不存在的或者難以接觸到的場景，獲得直觀的體驗或感官的享受。VR技術(shù)的概念VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點（1）交互性。交互性是指人可以通過外部設(shè)備，利用身體和大腦的協(xié)同去對模擬現(xiàn)實的環(huán)境進(jìn)行體驗和感知，虛擬現(xiàn)實下的交互性，是一種更高級更真實的相對交互，即人對模擬環(huán)境進(jìn)行感知反饋，模擬環(huán)境在接收到人的反饋信號后，也給出一定的反饋，二者呼應(yīng)。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點（2）沉浸感。沉浸感是指用戶在虛擬的環(huán)境場景下，會感覺自身身處虛擬場景一般，用戶的聽覺、視覺等感官都會進(jìn)行感知和反饋，還可以和周邊的物體進(jìn)行互動，就如同在實際的世界一般。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點（3）構(gòu)想性。構(gòu)想性也稱想象性，是指用戶在模擬的環(huán)境中依靠自身對現(xiàn)實世界的認(rèn)知理解，然后做出相對應(yīng)的對虛擬環(huán)境的反饋，想象力的基礎(chǔ)是現(xiàn)實里已經(jīng)形成的現(xiàn)有概念，然后在此基礎(chǔ)上，需要用戶發(fā)揮主觀能動性，去對虛擬世界的反饋做出解答，從而形成新的概念。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實眼鏡從產(chǎn)品類型來看，VR眼鏡分為外接式、移動式和一體式三類。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實眼鏡（1）外接式VR眼鏡。外接式提供了一個性能良好的VR眼鏡和控制設(shè)備，傳感器反應(yīng)迅速，畫面顯示清晰，不過需要連接到電腦、手機(jī)等設(shè)備上，由電腦、手機(jī)來完成運算。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實眼鏡（2）移動式VR眼鏡。移動式VR眼鏡的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，只要放入手機(jī)即可觀看，使用方便，但效果一般，適合入門級用戶購買。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實眼鏡（3）一體式VR眼鏡。一體式顧名思義就是包括主機(jī)、VR眼鏡、控制器等一套設(shè)備，具備獨立的運算、輸入、輸出功能，無須借助任何輸入輸出設(shè)備，就可以在虛擬的世界里盡情感受3D立體感帶來的視覺沖擊。此類產(chǎn)品攜帶使用方便，市場售價普遍在3000元左右，適合消費級用戶購買。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)（1）三維建模。三維建模是虛擬現(xiàn)實開發(fā)中的基礎(chǔ)技術(shù)，相關(guān)從業(yè)人員通常使用Maya、3DMax以及ZBrush等軟件完成角色、物件、場景的建模、UV拆分、角色綁定等工作。完成的模型在開發(fā)引擎導(dǎo)入到項目資源當(dāng)中，即可進(jìn)行三維場景的搭建與交互設(shè)計。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)（2）圖像處理。三維建模生成的是白模，需要通過進(jìn)一步的材質(zhì)、貼圖繪制對其進(jìn)行美化和仿真效果的加強(qiáng)。材質(zhì)、貼圖制作主要采用圖像處理軟件來完成，例如SubstancePainter、Photoshop、BodyPaint3D、Mari、3DCoat等圖像處理軟件。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)（３）編程語言。虛擬現(xiàn)實交互功能的實現(xiàn)需要通過編程實現(xiàn)，采用的主要編程語言包括C/C++、C#、JavaScript等，不同的開發(fā)引擎支持的編程語言不一樣。以Unity3D為例，支持兩種開發(fā)語言C#和JavaScript。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)----虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎主要用于綜合虛擬現(xiàn)實項目的開發(fā)，是集合了三維場景搭建、界面交互程序設(shè)計、后臺數(shù)據(jù)管理等多種技術(shù)虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺。主流的開發(fā)引擎主要有UE4、Unity3D、GLUT-OpenGLUtilityToolkit、Virtools等。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR已不僅僅被關(guān)注于計算機(jī)圖像領(lǐng)域，它已涉及更廣的領(lǐng)域，如電視會議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布計算技術(shù)，并向分布式虛擬現(xiàn)實發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的重要手段，例如，地產(chǎn)漫游、網(wǎng)上看房等。虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，首先VR將會與AI技術(shù)結(jié)合，使其特征由3I成為4IE，即VR系統(tǒng)會具有智能和自我演進(jìn)演化特征；其次在VR建模技術(shù)方面，會從目前以幾何、物理建模為主向幾何、物理、生理、行為、智能建模發(fā)展；再次在交互技術(shù)與設(shè)備方面會出現(xiàn)一些顛覆性技術(shù)，如光場全息顯示、實時同聲翻譯、觸感溫濕感交互和味覺體驗等。虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用及發(fā)展趨勢知識鏈接----其他新技術(shù)區(qū)塊鏈5G技術(shù)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其他新技術(shù)----區(qū)塊鏈（BT）2008年中本聰?shù)谝淮翁岢隽藚^(qū)塊鏈的概念，在隨后的幾年中，區(qū)塊鏈成