計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 課件 ch10 新興技術(shù)

新興技術(shù)第十章計(jì)算機(jī)導(dǎo)論職業(yè)教育計(jì)算機(jī)類專業(yè)系列教材01PARTONE物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義隨著技術(shù)的發(fā)展正在不斷完善中，目前一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是通過傳感設(shè)備，按照約定的通信協(xié)議，把任何物品和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)管的一種網(wǎng)絡(luò)。通過可穿戴設(shè)備，如Google眼鏡、運(yùn)動(dòng)手環(huán)、智能手表等，物聯(lián)網(wǎng)終端擴(kuò)展到了人，實(shí)現(xiàn)了物-物相連、人-物相連。物聯(lián)網(wǎng)示意圖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成物聯(lián)網(wǎng)將智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信、感知技術(shù)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中。按照物聯(lián)網(wǎng)的定義和技術(shù)結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由三部分組成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成感知層感知層位于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的最底層，主要負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)信息采集，類似人類的感知器官，實(shí)現(xiàn)對物理世界的智能感知和識(shí)別、信息采集和自動(dòng)控制。感知層將采集的信息最終轉(zhuǎn)換為通信數(shù)據(jù)，傳輸給需要數(shù)據(jù)的應(yīng)用層，也將應(yīng)用層的命令轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)對設(shè)備實(shí)施智能控制。通常，感知層由能感知環(huán)境的傳感設(shè)備、能夠識(shí)別物體的識(shí)別器件等構(gòu)成，如溫濕度傳感器、二維碼、射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，RFID）標(biāo)簽、掃描器、讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS設(shè)備等，完成物聯(lián)網(wǎng)中物體識(shí)別、信息采集、定位、終端自治等多種功能。手機(jī)中的重力傳感器、角度傳感器，智能手環(huán)中的血壓和脈搏傳感設(shè)備等都屬于物聯(lián)網(wǎng)的傳感設(shè)備；超市中的條形碼讀寫器、RFID讀寫器屬于識(shí)別設(shè)備；汽車上的GPS屬于定位設(shè)備。傳感器的工作示意圖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成感知層按照功能分為兩大部分：感應(yīng)器件和由感應(yīng)器件構(gòu)成的傳感網(wǎng)絡(luò)。感知層涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、定位技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等。感知層的工作流程感知層物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)層位于物聯(lián)網(wǎng)的第二層，主要負(fù)責(zé)信息的傳輸、路由和控制，類似人類的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，需要將感知層獲取的信息安全可靠地傳輸?shù)綉?yīng)用層；將應(yīng)用層的控制命令傳輸?shù)奖豢卦O(shè)備或者感知層的終端設(shè)備上。網(wǎng)絡(luò)層是應(yīng)用層和感知層的傳輸通道，完成設(shè)備和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。簡言之，網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)耐ǖ?，可以是互?lián)網(wǎng)，也可以是局域網(wǎng)；可以是有線網(wǎng)絡(luò)，也可以是無線網(wǎng)絡(luò)。3G、4G網(wǎng)絡(luò)，IPv4、IPv6等都可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層通常由接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng)等組成。網(wǎng)絡(luò)層需要用到的技術(shù)有無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和通用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層的組成與功能網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成應(yīng)用層位于物聯(lián)網(wǎng)的最上層，與感知層一樣是物聯(lián)網(wǎng)的核心，完成物聯(lián)網(wǎng)信息分析、計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘，從而實(shí)現(xiàn)對物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。應(yīng)用層與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，因此在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中最具特色，如在智能電網(wǎng)中，根據(jù)用戶用電量的分析通知繳費(fèi)或者停電；根據(jù)不同機(jī)構(gòu)的用電情況，合理平衡電力配送，提高電網(wǎng)效能。又如在智能家居應(yīng)用中，根據(jù)光線的明暗自動(dòng)開關(guān)燈，調(diào)節(jié)燈具亮度；根據(jù)作息時(shí)間和自然光開關(guān)窗簾，根據(jù)室內(nèi)溫度，自動(dòng)控制空調(diào)的開關(guān)、制冷制熱等。網(wǎng)絡(luò)層的組成與功能應(yīng)用層常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景智能家居智能家居即利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家庭中的各種設(shè)備（照明設(shè)備、給水排水系統(tǒng)、廚衛(wèi)設(shè)備、家用電器、安防設(shè)備）等連接到一起，提供家電控制、照明控制、通信控制、溫度調(diào)節(jié)、安防監(jiān)控等多種智能化功能，以達(dá)到節(jié)能、安保、優(yōu)化環(huán)境、智能控制等目的。智能家居常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景智能交通即通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛控制、交通監(jiān)控、車輛管理、公交調(diào)度、交通信息服務(wù)等智能化，如違章停車管理、失竊車輛追蹤、交通擁塞預(yù)測、交通管控、車輛年審提醒、電子繳費(fèi)、無人駕駛等。智能交通系統(tǒng)，城市道路GPRS智能監(jiān)控系統(tǒng)。航空信息服務(wù)、票務(wù)服務(wù)、GPS、有軌交通服務(wù)都屬于智能交通的范疇。智能交通系統(tǒng)城市道路GPRS智能監(jiān)控系統(tǒng)智能交通常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景智能物流即通過RFID或者二維碼、傳感器、GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物品運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、配送、分裝、裝卸等全方位智能控制，實(shí)現(xiàn)物品識(shí)別、檢測、跟蹤、溯源和物流監(jiān)控、實(shí)時(shí)服務(wù)請求響應(yīng)等功能，實(shí)現(xiàn)物流全過程自動(dòng)化和高效管理。智能物流信息系統(tǒng)智能物流常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景智能電網(wǎng)建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過傳感設(shè)備、測量設(shè)備和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)問題元器件的定位、隔離和修復(fù)，保障電網(wǎng)不斷電；分析用戶需求，引導(dǎo)用戶選擇性電力消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)自動(dòng)預(yù)測和平衡；抵御攻擊，加強(qiáng)電網(wǎng)安全和恢復(fù)能力；實(shí)現(xiàn)輸配電系統(tǒng)自動(dòng)化與智能化，提高管網(wǎng)輸送和部署效率。智能電網(wǎng)系統(tǒng)智能電網(wǎng)常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景智能農(nóng)業(yè)即通過部署各類傳感器，對土地的溫度、濕度、礦物質(zhì)成分、空氣質(zhì)量和光照等環(huán)境參數(shù)和農(nóng)作物生長情況進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，降低成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、加工、銷售自動(dòng)化、信息化、精準(zhǔn)化和高效化。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)智能農(nóng)業(yè)2PARTTWO云計(jì)算云計(jì)算的概念目前，云計(jì)算的定義沒有統(tǒng)一。按照美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的定義，云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的資源使用模式，這種模式為用戶提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，用戶進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)器、應(yīng)用軟件等）獲取所需資源。這些資源能夠被快速提供給用戶，用戶只需投入很少的管理工作或與資源供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互便可實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算示意圖云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)大部分的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)是由通過數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)?、可信賴的服?wù)和創(chuàng)建在服務(wù)器上的不同層次的虛擬化技術(shù)組成的。云計(jì)算系統(tǒng)包括服務(wù)器、基礎(chǔ)設(shè)備、服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用程序和客戶端等組成部分。云計(jì)算系統(tǒng)提供三種服務(wù)模式，即軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）。通常，人們希望商業(yè)化的產(chǎn)品能夠滿足服務(wù)質(zhì)量（QoS）的要求，并且提供服務(wù)水平協(xié)議。人們可以在任何提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的地方使用這些服務(wù)。云計(jì)算架構(gòu)示意圖云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)軟件即服務(wù)這是一種基于軟件服務(wù)的云計(jì)算服務(wù)模式。軟件服務(wù)供應(yīng)商提供操作系統(tǒng)、云計(jì)算支持硬件和運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，并將軟件統(tǒng)一部署在自己的環(huán)境上，以租賃方式為用戶提供服務(wù)，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)向供應(yīng)商租用軟件，按照所需軟件數(shù)量和使用時(shí)間支付使用費(fèi)用。比較常見的方式是供應(yīng)商提供一組應(yīng)用軟件的賬號(hào)和密碼，用戶通過賬號(hào)和密碼使用所需要的軟件。應(yīng)用軟件的維護(hù)和管理、基礎(chǔ)設(shè)備的維護(hù)和營銷都由供應(yīng)商完成，但是因?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)存儲(chǔ)在供應(yīng)商的設(shè)備上，存在供應(yīng)商非法訪問、竊取客戶數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)。典型的軟件即服務(wù)案例如MicrosoftCRM與S。云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)平臺(tái)即服務(wù)這是一種基于平臺(tái)服務(wù)的云計(jì)算服務(wù)模式。平臺(tái)服務(wù)供應(yīng)商提供操作系統(tǒng)、云計(jì)算支持硬件和運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，并為用戶定制化搭建軟件開發(fā)的基礎(chǔ)軟硬件環(huán)境，涵蓋數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器等，用戶可以在供應(yīng)商搭建的環(huán)境上快速開發(fā)軟件產(chǎn)品或者部署應(yīng)用，如GoogleAppEngine。用戶依據(jù)平臺(tái)所需的服務(wù)數(shù)量、資源數(shù)量和租賃時(shí)間等向供應(yīng)商付費(fèi)?；A(chǔ)設(shè)施和開發(fā)平臺(tái)由供應(yīng)商維護(hù)，軟件產(chǎn)品或者應(yīng)用程序由用戶自行維護(hù)。云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)這是一種基于設(shè)備服務(wù)的云計(jì)算服務(wù)模式。供應(yīng)商提供設(shè)備、搭建云基礎(chǔ)架構(gòu)，將用戶所需要的資源（運(yùn)算能力、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、防火墻和其他虛擬資源）放入資源池，通過互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供/配置所需要的資源，用戶根據(jù)實(shí)際需求向供應(yīng)商租賃資源，如AmazonAWS。一般地，用戶按照所需資源數(shù)量和使用時(shí)間向供應(yīng)商付費(fèi)。在這種模式下，不同客戶共享各種資源，如果資源沒有完全隔離，攻擊者攻擊一個(gè)用戶得逞，可能導(dǎo)致所有用戶的共享資源向攻擊者敞開大門。云計(jì)算的三種服務(wù)模式是一種層級(jí)關(guān)系，底層是“IaaS”，在IaaS的上面搭建開發(fā)平臺(tái)就成了PaaS；如果將開發(fā)工作也完成了，只需將產(chǎn)品提供給客戶，這時(shí)就成了SaaS。從“基礎(chǔ)材料”到“半成品”，再到“成品”，對用戶計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求逐層降低。云計(jì)算的部署模型公有云云計(jì)算服務(wù)商將擁有的資源直接向大眾用戶提供價(jià)格低廉的甚至免費(fèi)的共享資源服務(wù)。公有云包括三個(gè)部分，即公有云接入、公有云平臺(tái)和公有云管理。公有云為用戶提供安全、便捷、高效的服務(wù)，其低廉的價(jià)格能夠吸引大量最終用戶，將服務(wù)供應(yīng)商和終端用戶整合起來，共同打造新的價(jià)值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。私有云私有云的基礎(chǔ)設(shè)施面向特定的企業(yè)或特殊用戶，可以由用戶自己搭建，也可以由云服務(wù)商構(gòu)建。私有云為所有者提供定制化服務(wù)，包括私有云平臺(tái)、私有云服務(wù)和私有云管理平臺(tái)三個(gè)部分。它通常部署在企業(yè)防火墻后面，將用戶數(shù)據(jù)與公共網(wǎng)絡(luò)隔離，數(shù)據(jù)更加安全，服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定，不影響用戶內(nèi)部的管理流程，充分利用其內(nèi)部現(xiàn)有的軟硬件資源，還能讓供應(yīng)商及用戶有效掌控云基礎(chǔ)架構(gòu)。改善云基礎(chǔ)設(shè)施的安全與彈性。云計(jì)算的部署模型社區(qū)云云基礎(chǔ)設(shè)施專門為一定地域范圍內(nèi)的相似用戶或者具有相似目標(biāo)的一組公司、機(jī)構(gòu)部署，社區(qū)內(nèi)的用戶共享一套云基礎(chǔ)設(shè)施，成本或者費(fèi)用由社區(qū)用戶共同承擔(dān)，云供應(yīng)商利用社區(qū)用戶的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)優(yōu)勢、技術(shù)易整合等特點(diǎn)按照統(tǒng)一服務(wù)形式進(jìn)行資源整合。它具有公有云的特點(diǎn)，但是由于用戶特征類似，在數(shù)據(jù)隱私度、安全性等方面比公有云更好，但成本也比公有云高?；旌显苹旌显剖莾煞N或兩種以上的云計(jì)算部署模型的混合體，不用云之間相互獨(dú)立，內(nèi)部相互結(jié)合，可以發(fā)揮出所混合的多種云計(jì)算服務(wù)的優(yōu)勢，關(guān)鍵、私密數(shù)據(jù)處理放在私有云中保證了安全，可擴(kuò)展資源外包業(yè)務(wù)使用公有云，能夠迅速完成工作，降低成本。在這種模式下，用戶通常將非企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)外包，在公有云上處理，但同時(shí)又完全掌控企業(yè)關(guān)鍵服務(wù)及數(shù)據(jù)。常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云教育教育在云計(jì)算平臺(tái)上的開發(fā)和應(yīng)用，稱為云教育。云教育系統(tǒng)從信息技術(shù)的應(yīng)用層面打破了傳統(tǒng)教育的壟斷和固有邊界，使教育的不同參與者教師、學(xué)生、家長、教育部門等在云計(jì)算平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)教育、教學(xué)、娛樂、溝通等功能。例如，對學(xué)校特色教育課程進(jìn)行直播和錄播，并將視頻信息存儲(chǔ)至云存儲(chǔ)服務(wù)器上，便于長時(shí)間和多渠道享用教育成果。云教育系統(tǒng)常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云物聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的結(jié)合就是云物聯(lián)，它推動(dòng)了智慧生活、智能生產(chǎn)等。從某種意義上，云計(jì)算促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場快速增長，也促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展。云物聯(lián)示意圖常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云社交云社交是云計(jì)算在虛擬社交場景上的一種應(yīng)用。它以資源分享作為主要目標(biāo)，將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，通過其交互作用創(chuàng)造新型社交方式。云社交將社會(huì)資源進(jìn)行測試、分類和集成，并向有需求的用戶提供所需的服務(wù)。云社交用戶量越大，集成的資源就越多，其價(jià)值就越大。目前，云社交已經(jīng)初具規(guī)模。常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云安全云安全是云計(jì)算在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域上的應(yīng)用。云安全融合了并行處理、網(wǎng)格技術(shù)、未知病毒判斷與檢測等新興技術(shù)，通過大量分布在各領(lǐng)域中的客戶端對互聯(lián)網(wǎng)中存在的異常行為進(jìn)行監(jiān)測，收集最新病毒程序信息，將信息發(fā)送至服務(wù)端進(jìn)行分析和處理，并根據(jù)處理結(jié)果向所有客戶端推送最便捷的解決建議。云計(jì)算技術(shù)與安全技術(shù)的結(jié)合，其最終目標(biāo)是使整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)變成終極安全衛(wèi)士。云安全常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云政務(wù)云計(jì)算應(yīng)用于政府部門的各種業(yè)務(wù)上，為政府部門降低成本、提高效率做出了貢獻(xiàn)。云計(jì)算具有集約、共享、高效的特點(diǎn)，據(jù)預(yù)測其應(yīng)用將為政府部門降低20%～80%的成本。所以，在電子商務(wù)延伸至電子政務(wù)的背景下，各國政府部門都在著力進(jìn)行電子政務(wù)改革，研究云計(jì)算普遍應(yīng)用的可能性。伴隨著政務(wù)改革，政府部門開始從自建平臺(tái)到購買電信運(yùn)營商的服務(wù)的轉(zhuǎn)換，將促進(jìn)云計(jì)算的進(jìn)一步發(fā)展及為電信運(yùn)營商帶來新的商機(jī)。云政務(wù)系統(tǒng)常見的云計(jì)算應(yīng)用場景云存儲(chǔ)云存儲(chǔ)是云計(jì)算的一個(gè)伴生產(chǎn)物。云存儲(chǔ)不是某一個(gè)具體的存儲(chǔ)設(shè)備，而是互聯(lián)網(wǎng)中大量的型號(hào)各異、分布在不同物理位置上的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件共同作用、協(xié)同發(fā)展，進(jìn)而帶來的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問服務(wù)。云計(jì)算系統(tǒng)在處理海量數(shù)據(jù)時(shí)，需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備，這些存儲(chǔ)設(shè)備閑置時(shí)可以對外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問業(yè)務(wù)，用戶通過網(wǎng)絡(luò)使用云上的存儲(chǔ)設(shè)備，這就是云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3PARTTHREE大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的概念大數(shù)據(jù)（BigData）即巨量數(shù)據(jù)集合，指無法在一定時(shí)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)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)首先是巨量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)集的大小超出人類在可接受范圍內(nèi)收集、存儲(chǔ)、管理和處理能力，數(shù)據(jù)的度量單位已經(jīng)從TB擴(kuò)展到了PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB，還將繼續(xù)擴(kuò)展。大數(shù)據(jù)的傳播速度非常快而且數(shù)據(jù)類型多樣化，因此大數(shù)據(jù)還具有價(jià)值密度低的特點(diǎn)，必須借由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、比對、篩查、解析方能得出客觀結(jié)果。所有這些大數(shù)據(jù)處理方式所產(chǎn)生、所涉及的計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)稱為大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖大數(shù)據(jù)處理流程大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要作用是從海量數(shù)據(jù)中提取有用的數(shù)據(jù)。一般而言，針對特定應(yīng)用的大數(shù)據(jù)處理流程主要有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)展示幾個(gè)步驟。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集又稱數(shù)據(jù)收集，指通過各種工具從數(shù)據(jù)源中將所需要的數(shù)據(jù)找到并存儲(chǔ)的過程。數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)源可以是數(shù)據(jù)庫、文件、服務(wù)接口等，其數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性、一致性、準(zhǔn)確性和安全性均會(huì)影響大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。大數(shù)據(jù)處理流程由于數(shù)據(jù)來自不同的數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各不相同，有用數(shù)據(jù)和無用數(shù)據(jù)混合在一起，數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)沖突現(xiàn)象在所難免。預(yù)處理階段將通過數(shù)據(jù)清洗、集成、歸約和轉(zhuǎn)換等過程，提高數(shù)據(jù)的一致性、準(zhǔn)確性、真實(shí)性、可用性。數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理流程示意圖大數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)處理是通過機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語義搜索、數(shù)據(jù)建模、各種分析與統(tǒng)計(jì)方法等數(shù)據(jù)處理和分析手段，從采集來的數(shù)據(jù)中得出有價(jià)值的結(jié)果的過程。數(shù)據(jù)處理的方法直接影響數(shù)據(jù)的價(jià)值和可用性。數(shù)據(jù)處理大數(shù)據(jù)處理流程大數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)展示指通過圖示化或者圖表的形式將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果展示出來，供數(shù)據(jù)使用者完成項(xiàng)目決策、處置等，俗稱大數(shù)據(jù)畫像。例如，交通大數(shù)據(jù)分析可以讓人們在國慶假日錯(cuò)峰出行，天網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析可以決定夜晚在哪些路段需要補(bǔ)充照明，學(xué)生行為大數(shù)據(jù)可以幫助老師因材施教、改變教學(xué)方法等。數(shù)據(jù)展示大數(shù)據(jù)展示示例常見的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)能夠獲取大量病人的臨床醫(yī)療信息，從而更好地分析病情、準(zhǔn)確診斷、合理用藥等。加拿大多倫多的一家醫(yī)院對早產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使醫(yī)生能夠提前預(yù)測產(chǎn)婦是否會(huì)早產(chǎn)，并針對性地采取措施，避免早產(chǎn)嬰兒夭折。通過健康類App，不斷地收集個(gè)體的健康數(shù)據(jù)，能讓醫(yī)生對病人的診斷變得更為精確。醫(yī)療行業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以幫助用戶了解客戶需求，知悉原材料供應(yīng)商的生產(chǎn)情況和能源成本的消耗，從而降低材料采購成本、減少能源消耗，設(shè)計(jì)更受歡迎的產(chǎn)品等。例如，維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)，依靠BigInsights軟件和IBM超級(jí)計(jì)算機(jī)，分析各地的氣象數(shù)據(jù)，找出安裝風(fēng)力渦輪機(jī)和整個(gè)風(fēng)電場最佳的地點(diǎn)，提高了產(chǎn)能。工業(yè)領(lǐng)域常見的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景大數(shù)據(jù)和零售業(yè)結(jié)合，能夠分析客戶的購物偏好、購物時(shí)間等消費(fèi)數(shù)據(jù)，了解潛在客戶，拓展附加服務(wù)，吸引更多客戶，從而提升銷售額。如商店中的客戶帶孩子的比較多，說明附近有學(xué)?；蛘哂變簣@等，于是可以增加孩子的娛樂場所，使家長專心購物延長購物時(shí)間；中國移動(dòng)通過大數(shù)據(jù)分析，對企業(yè)運(yùn)營的全業(yè)務(wù)進(jìn)行針對性的監(jiān)控、預(yù)警、跟蹤；日本最大的移動(dòng)通信運(yùn)營商N(yùn)TTDoCoMo把手機(jī)位置信息和互聯(lián)網(wǎng)上的信息結(jié)合起來，為顧客提供附近的餐飲店信息、末班車信息服務(wù)等增值服務(wù)。零售業(yè)4PARTFOUR混合現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)是指用純數(shù)字化的方式模擬現(xiàn)實(shí)世界的一種技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，由計(jì)算機(jī)模擬三維動(dòng)態(tài)環(huán)境，并通過傳感設(shè)備讓人與虛擬環(huán)境產(chǎn)生交互。它包括模擬環(huán)境、感知、行為技能處理和傳感等幾個(gè)部分。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)三維視覺空間。感知是對包括視覺、聽覺、觸覺等在內(nèi)的多種形態(tài)的、人的感知能力的模擬，通過感知處理模擬環(huán)境變化對參與者的感知器官形成的刺激行為。行為技能處理和傳感，利用與參與者動(dòng)作相適應(yīng)的行為數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對模擬環(huán)境所做出的反應(yīng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓人和虛擬環(huán)境產(chǎn)生實(shí)時(shí)交互，但是參與者感受到的所有效果均由計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，