計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）課件 項(xiàng)目十一 新一代信息技術(shù)概述

新一代信息技術(shù)概述項(xiàng)目十一當(dāng)今時代，數(shù)字技術(shù)正引領(lǐng)全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的新階段。隨著我國新舊動能加快轉(zhuǎn)換，黨中央、國務(wù)院高度重視發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，抓住全球數(shù)字化發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重大歷史機(jī)遇，系統(tǒng)謀劃、統(tǒng)籌推進(jìn)數(shù)字中國建設(shè)。以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)的出現(xiàn)極大推動生產(chǎn)力的發(fā)展，以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素、以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體、與信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、以全要素?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型為主要推動力的數(shù)字經(jīng)濟(jì)是全球未來的發(fā)展方向。

項(xiàng)目目標(biāo)了解新一代信息技術(shù)的基本概念及技術(shù)特點(diǎn)。了解物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)特點(diǎn)。了解新一代信息技術(shù)與各產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展方式。

項(xiàng)目說明

項(xiàng)目實(shí)施本項(xiàng)目通過對新一代信息技術(shù)平臺的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能更好的了解及掌握物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能及區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)基本知識、了解關(guān)鍵技術(shù)、熟悉典型應(yīng)用，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、探索創(chuàng)新的能力。新一代信息技術(shù)的基本概念任務(wù)一隨著我國新舊動能加快轉(zhuǎn)換，為發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)將加速滲透經(jīng)濟(jì)和社會生活各個領(lǐng)域，融合化趨勢更加明顯。新一代信息技術(shù)同時也是國務(wù)院確定的七個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，黨中央、國務(wù)院高度重視新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，有力地推動了我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。一、信息技術(shù)的定義：信息技術(shù)（InformationTechnology，簡稱IT）指的是用來擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。日常生活中比較籠統(tǒng)和模糊的理解：語言、文字、圖畫、照片等所表達(dá)的內(nèi)容、事實(shí)或消息讀書、聽課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識、方法和情況為了做判斷、訂計(jì)劃或解決問題等所需要的數(shù)據(jù)和資料1.信息技術(shù)的定義：比較正式也比較抽象的描述信息是事物運(yùn)動狀態(tài)和特征的反映信息就是信息，它不是物質(zhì)也不是能量美國哈佛大學(xué)的研究小組提出了著名的資源三角形：

沒有物質(zhì)，什么也不存在；沒有能量，什么也不會發(fā)生；沒有

信息，任何事物都沒有意義。1.信息技術(shù)的定義：信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動信息的收集(如信息的感知、測量、獲取、輸入等)信息的傳遞(如郵寄、出版、電報(bào)、電話、廣播等)信息的加工(如分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換、檢索等)信息的存儲(如書寫、攝影、錄音、錄像等)信息的施用(如控制、顯示、指揮等)二、什么是新一代信息技術(shù)新一代信息技術(shù)，不只是指信息領(lǐng)域的一些分支技術(shù)如集成電路、計(jì)算機(jī)、無線通信的縱向升級，更主要的是指信息技術(shù)的整體平臺和產(chǎn)業(yè)的代際變遷。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的新一輪的信息技術(shù)革命。新一代信息技術(shù)的主要內(nèi)容是加快建設(shè)寬帶、泛在、融合、安全的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，推動新一代移動通信、下一代互聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)備和智能終端的研發(fā)及產(chǎn)化加快推進(jìn)三網(wǎng)融合，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的研發(fā)和示范應(yīng)用。著力發(fā)展集成電路、新型顯示、高端軟件、高端服務(wù)器等核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。提升軟件服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)等信息服務(wù)能力，加快重要基礎(chǔ)設(shè)施智能化造。大力發(fā)展數(shù)字虛擬等技術(shù)，促進(jìn)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)展。新一代信息技術(shù)的主要代表技術(shù)任務(wù)二隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)正在重塑現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)架構(gòu)。這些技術(shù)的融合不僅推動了新一代信息技術(shù)平臺的技術(shù)升級，也為加快智慧城市、工業(yè)自動化、遠(yuǎn)程醫(yī)療和在線教育等多個領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了新的思路。一、人工智能（ArtificialIntelligence）AI1．人工智能的定義：人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。一、人工智能（ArtificialIntelligence）AI：2．人工智能的起源與發(fā)展：：（1）人工智能元年1956年洛克菲勒基金會提供了7500美元的資金支持，在美國新罕布什爾漢諾威小鎮(zhèn)的達(dá)特茅斯學(xué)院舉辦了為期2個月的人工智能研討會。（2）人工智能的第一個高潮在1956年的會議之后，人工智能迎來了屬于它的第一個發(fā)展高潮。ELIZA聊天機(jī)器人一、人工智能（ArtificialIntelligence）AI：2．人工智能的起源與發(fā)展：：（3）人工智能的第一個寒冬20世紀(jì)70年代，人工智能進(jìn)入了第一個發(fā)展低潮。（4）人工智能的第二個繁榮期20世紀(jì)80年代，專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)路的應(yīng)用帶來了人工智能的第二繁榮期。人工智能再次興起一、人工智能（ArtificialIntelligence）AI：2．人工智能的起源與發(fā)展：（5）人工智能的第二個嚴(yán)冬1987-1993是人工智能歷史上的第二個嚴(yán)冬。（6）人工智能穩(wěn)健發(fā)展的時代：

1997-今，工人智能進(jìn)入了發(fā)展真正的夏天。二、區(qū)塊鏈（BlockChain）1．區(qū)塊鏈的定義：區(qū)塊鏈（英文名：blockchain或blockchain）是一種塊鏈?zhǔn)酱鎯?、不可篡改、安全可信的去中心化分布式賬本，它結(jié)合了分布式存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、密碼學(xué)等技術(shù)，通過不斷增長的數(shù)據(jù)塊鏈（Blocks）記錄交易和信息，確保數(shù)據(jù)的安全和透明性。二、區(qū)塊鏈（BlockChain）1．區(qū)塊鏈的定義：區(qū)塊鏈起源于比特幣（Bitcoin），最初由中本聰（SatoshiNakamoto）在2008年提出，作為比特幣的底層技術(shù)。從誕生初期的比特幣網(wǎng)絡(luò)開始，區(qū)塊鏈逐漸演化為一項(xiàng)全球性技術(shù)，吸引了全球的關(guān)注和投資。隨后，以太坊（Ethereum）等新一代區(qū)塊鏈平臺的出現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。區(qū)塊鏈的特點(diǎn)包括去中心化、不可篡改、透明、安全和可編程性。每個數(shù)據(jù)塊都鏈接到前一個塊，形成連續(xù)的鏈，保障了交易歷史的完整性。智能合約技術(shù)使區(qū)塊鏈可編程，支持更廣泛的應(yīng)用。二、區(qū)塊鏈（BlockChain）2．區(qū)塊鏈的特征：去中心化開放性匿名性可追溯性透明性不可篡改性多方共識三、物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings）1．物聯(lián)網(wǎng)的定義：物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：（1）通過射頻識別（RFID）裝置，紅外傳感器，全球定位系統(tǒng)GPS，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(shí)現(xiàn)智能化識別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)（2）當(dāng)每個而個而不是每種物品能夠被唯一標(biāo)識后，利用識別、通信和計(jì)算等技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建的連接各種物品的網(wǎng)絡(luò)，就是人們常說的物聯(lián)網(wǎng)。三、物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings）2．物聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展：1995年，比爾.蓋茨在《未來之路》一書中就已經(jīng)提及類似于物品互聯(lián)的想法，只是當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未受到重視。1999年，美國麻省理工學(xué)院的Auto-ID研究中心的創(chuàng)建者之一的KevinAshton教授在他的一個報(bào)告中首次使用了“InternetofThings”這個詞語。事實(shí)上，Auto-ID中心的目標(biāo)就是在Internet的基礎(chǔ)上建造一個網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與物品之間的互聯(lián)，這里的物品包括各種各樣的硬件設(shè)備、軟件、協(xié)議等等。1999年至2003年，物聯(lián)網(wǎng)方面的工作局限于實(shí)驗(yàn)室中，這一時期的主要工作集中在物品身份的自動識別，如何減少識別錯誤和提高識別效率是關(guān)注的重點(diǎn)。2003年，“EPC決策研討會”在芝加哥召開。作為物聯(lián)網(wǎng)方面第一個國際會議，該研討會得到了全球90多個公司的大力支持。從此，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作開始走出實(shí)驗(yàn)室。2005年，經(jīng)過工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的共同努力，物聯(lián)網(wǎng)終于大放異彩。這一年，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了題為《ITU互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》的報(bào)告，物聯(lián)網(wǎng)概念開始正式出現(xiàn)在官方文件中。在美國，IBM提出了“智慧地球”的構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)是不可缺少的一部分。2009年1月，美國將其提升到國家戰(zhàn)略。2009年8月，溫家寶總理視察無錫中科院物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心時指出并強(qiáng)調(diào)，要盡快突破物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和TD的發(fā)展結(jié)合起來。2010年，世界物聯(lián)網(wǎng)大會在無錫召開2011年，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到2600億元2012年，中國發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)通過國際組織審議三、物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings）3．物聯(lián)網(wǎng)的三大特征：1）全面感知利用RFID，傳感器，二維碼等隨時隨地獲取和采集物體信息。感知包括傳感器的信息采集、協(xié)同處理、智能組網(wǎng)，甚至信息服務(wù)，以達(dá)到控制、指揮的目的。2）可靠傳遞通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時準(zhǔn)確的傳遞給用戶。在這一過程中，通常需要用到現(xiàn)有的電信運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，包括無線和有線網(wǎng)絡(luò)。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個局部的無線網(wǎng)，因而無線移動通信網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)是作為承載物聯(lián)網(wǎng)的一個有力的支撐。3）智能處理利用云計(jì)算，數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制四、云計(jì)算（cloudcomputing）1．云計(jì)算的定義：云計(jì)算（cloudcomputing）是分布式計(jì)算的一種，指的是通過網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無數(shù)個小程序，然后，通過多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶。云計(jì)算早期，簡單地說，就是簡單的分布式計(jì)算，解決任務(wù)分發(fā)，并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的合并。四、云計(jì)算（cloudcomputing）2．云計(jì)算的基本特征：（1）自助式服務(wù)（2）隨時隨地使用（3）可度量的服務(wù)（4）快速資源擴(kuò)縮（5）資源池化四、云計(jì)算（cloudcomputing）3．云計(jì)算的服務(wù)模式：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（InfrastructureasaService，簡稱IaaS）平臺即服務(wù)（PlatformasaService，簡稱PaaS）軟件即服務(wù)（SoftwareasaService，簡稱SaaS）五、大數(shù)據(jù)（BigData）1．大數(shù)據(jù)的定義：大數(shù)據(jù)(bigdata)，或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法透過主流軟件工具，在合理時間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策更積極目的的資訊。五、大數(shù)據(jù)（BigData）1．大數(shù)據(jù)的定義：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，“大數(shù)據(jù)”已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)行業(yè)的流行詞匯。關(guān)于“什么是大數(shù)據(jù)”這個問題，大家比較認(rèn)可關(guān)于大數(shù)據(jù)的“4V”說法。大數(shù)據(jù)的4個“V”，或者說是大數(shù)據(jù)的4個特點(diǎn)，包含4個層面：數(shù)據(jù)量大（Volume）、數(shù)據(jù)類型繁多（Variety）、處理速度快（Velocity）和價值（Value）。五、大數(shù)據(jù)（BigData）2．大數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)模式：MapReduce：MapReduce是大數(shù)據(jù)計(jì)算模式中的一種，它代表了針對大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量處理技術(shù)。批處理計(jì)算：批處理計(jì)算主要解決針對大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量處理，也是我們?nèi)粘?shù)據(jù)分析工作中非常常見的一類數(shù)

據(jù)處理需求。流計(jì)算：流數(shù)據(jù)也是大數(shù)據(jù)分析中的重要數(shù)據(jù)類型。流數(shù)據(jù)（或數(shù)據(jù)流）是指在時間分布和數(shù)量上無限的一系列

動態(tài)數(shù)據(jù)集合體，數(shù)據(jù)的價值隨著時間的流逝而降低，因此必須采用實(shí)時計(jì)算的方式給出秒級響應(yīng)。圖計(jì)算：在大數(shù)據(jù)時代，許多大數(shù)據(jù)都是以大規(guī)模圖或網(wǎng)絡(luò)的形式呈現(xiàn)，如社交網(wǎng)絡(luò)、傳染病傳播途徑、交通事

故對路網(wǎng)的影響等，此外，許多非圖結(jié)構(gòu)的大數(shù)據(jù)也常常會被轉(zhuǎn)換為圖模型后再進(jìn)行處理分析。查詢分析：針對超大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲管理和查詢分析，需要提供實(shí)時或準(zhǔn)實(shí)時的響應(yīng)，才能很好地滿足企業(yè)經(jīng)營

管理需求。五、大數(shù)據(jù)（BigData）2．大數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)模式：新一代信息技術(shù)的典型應(yīng)用

及發(fā)展前景任務(wù)三隨著信息化在全球的快速進(jìn)展，世界對信息的需求快速增長，信息產(chǎn)品和信息服務(wù)對于各個國家、地區(qū)、企業(yè)、單位、家庭、個人都不可缺少。新一代