金融大數(shù)據(jù)應(yīng)用與Python實(shí)踐課件 第1章 數(shù)字金融新技術(shù)

第1章

數(shù)字金融新技術(shù)1目錄CONTENT01金融與物聯(lián)網(wǎng)金融與云計(jì)算02金融與區(qū)塊鏈03金融與大數(shù)據(jù)04金融與人工智能052學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：（1）了解金融與物聯(lián)網(wǎng)；（2）了解金融與云計(jì)算；（3）了解金融與區(qū)塊鏈；（4）了解金融與大數(shù)據(jù)；（5）了解金融與人工智能。3學(xué)習(xí)目標(biāo)：技能目標(biāo)：（1）掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，為金融機(jī)構(gòu)提供精確的風(fēng)險(xiǎn)管理能力；（2）掌握云計(jì)算在金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，提升金融服務(wù)的效率和質(zhì)量并推動(dòng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展；（3）掌握區(qū)塊鏈技術(shù)在金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，具備使用區(qū)塊鏈技術(shù)解決實(shí)際問題的能力；（4）掌握大數(shù)據(jù)在金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，并具備解決實(shí)際大數(shù)據(jù)問題的能力；（5）掌握人工智能在計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別、自然語言處理等方面的應(yīng)用案例，與“人工智能時(shí)代”對(duì)人才的要求相適應(yīng)。4知識(shí)圖譜：51.1金融與物聯(lián)網(wǎng)6物聯(lián)網(wǎng)是指借助各種信息傳感設(shè)備和系統(tǒng)，如射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，RFID）設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，以及基于物物通信模式的短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，按約定的協(xié)議，把任何物體通過各種接入網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來所形成的一個(gè)巨大的智能網(wǎng)絡(luò)。1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念1.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念7物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，包含兩層含義：物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)的用戶端不僅包括人，還包括物品，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與物品及物品之間信息的交換和傳輸。1.1金融與物聯(lián)網(wǎng)8物聯(lián)網(wǎng)概念起源比爾·蓋茨的《未來之路》1995年MIT建立了“自動(dòng)識(shí)別中心”，提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”。1999年美國《技術(shù)評(píng)論》雜志提出傳感網(wǎng)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。國際電信聯(lián)盟發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。2005年美國在馬薩諸塞州劍橋市打造了全球第一個(gè)全城無線傳感網(wǎng)。2007年時(shí)任總理溫家寶在無錫視察并發(fā)表重要講話，提出了“感知中國”的理念。2009年8月歐盟委員會(huì)正式提出了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》。2009年6月IBM公司首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念。2008年11月2003年1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展我國高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展1.1金融與物聯(lián)網(wǎng)2019年6月，工業(yè)和信息化部向中國電信等發(fā)放5G牌照，標(biāo)志著我國正式進(jìn)入5G商用元年，進(jìn)一步加快物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程。2017年10月23日，我國自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)TRAIS-X，被國際標(biāo)準(zhǔn)組織正式發(fā)布，成為國際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范。2020年12月，24位院士和阿里巴巴、百度等聯(lián)合成立了開放智聯(lián)聯(lián)盟（OLA）。1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展91.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1.1.3物聯(lián)網(wǎng)的特征0201032．可靠傳輸數(shù)據(jù)可靠傳輸是保證物物相連的關(guān)鍵3．智能處理智能處理的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物品、人員的智能識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)測、管理等功能1．全面感知：物品具備感知能力101.1金融與物聯(lián)網(wǎng)目前，被廣泛認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)分為3層，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)如圖所示。111.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1．感知層010302感知層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的底層，由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成，負(fù)責(zé)收集物理世界的數(shù)據(jù)和信息。包括傳感器、二維條碼、RFID（射頻識(shí)別）等感知設(shè)備和技術(shù)。主要任務(wù)是將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)的其他層進(jìn)行處理和分析。121.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2．網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的中間層，它通過各種通信網(wǎng)絡(luò)，如移動(dòng)通信網(wǎng)等，實(shí)現(xiàn)感知層設(shè)備與應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)交互。01關(guān)鍵技術(shù)包括異構(gòu)網(wǎng)融合、資源和存儲(chǔ)管理、專有網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)等，確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間以及與中央服務(wù)器之間高效、安全的數(shù)據(jù)傳輸和操作控制。02網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞，主要作用是將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理。03131.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3．應(yīng)用層應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的頂層，它通過物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中間件提供各種服務(wù)和管理功能。應(yīng)用層相當(dāng)于人類的社會(huì)分工，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)。應(yīng)用層的技術(shù)包括信息管理、服務(wù)管理、用戶管理、終端管理、認(rèn)證授權(quán)、計(jì)費(fèi)管理等，為用戶提供定制化、個(gè)性化的服務(wù)。141.1金融與物聯(lián)網(wǎng)1.1.5物聯(lián)網(wǎng)在金融中的應(yīng)用個(gè)人金融管理

數(shù)據(jù)分析和風(fēng)險(xiǎn)管理

供應(yīng)鏈金融和資產(chǎn)管理

創(chuàng)新保險(xiǎn)業(yè)務(wù)智能支付151.2金融與云計(jì)算1.2.1云計(jì)算的定義和特點(diǎn)狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，即通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。廣義的云計(jì)算是指廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，為各種不同類型的客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)。0102161.2金融與云計(jì)算1.2.1云計(jì)算的定義和特點(diǎn)云計(jì)算的特點(diǎn)01超大規(guī)模07低成本02虛擬化06按需服務(wù)03高可靠性05高可擴(kuò)展性04通用性171.2金融與云計(jì)算1.2.2云計(jì)算的演進(jìn)之路尋求一種新的計(jì)算模式—網(wǎng)格計(jì)算0120世紀(jì)90年代后期亞馬遜推出了AWS服務(wù)，云計(jì)算歷史上的一個(gè)里程碑022006年03IBM與Google合作推廣云計(jì)算計(jì)劃2007年谷歌正式推出了GCP服務(wù)，一種基于公有云的IaaS和PaaS052012年微軟推出了Azure服務(wù)，這是一種基于公有云的計(jì)算服務(wù)042008年181.2金融與云計(jì)算1.2.3云計(jì)算架構(gòu)云計(jì)算架構(gòu)劃分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層、平臺(tái)即服務(wù)層和軟件即服務(wù)層，各層對(duì)應(yīng)的英文名稱分別為IaaS、PaaS和SaaS。191.2金融與云計(jì)算1.2.3云計(jì)算架構(gòu)01IaaS相當(dāng)于毛坯房，由專業(yè)建筑商負(fù)責(zé)建造，并以商品的形式向人們出售?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層02PaaS相當(dāng)于房屋租賃，房子用途會(huì)被不同的條件所限制，屋內(nèi)的裝修、家居都由建筑商負(fù)責(zé)。平臺(tái)即服務(wù)層03SaaS則相當(dāng)于入住酒店，用戶只需“拎包入住”，不用操心房屋的維護(hù)與管理，甚至還能對(duì)房屋不同的裝修風(fēng)格和價(jià)位進(jìn)行隨意選擇。軟件即服務(wù)層201.2金融與云計(jì)算1.2.4云計(jì)算部署模式按照部署模式的不同，云計(jì)算可以被分為三大類：公有云（PublicCloud）、私有云（PrivateCloud）和混合云（HybridCloud）?；旌显剖侵赣脩敉瑫r(shí)使用公有云和私有云的模式?；旌显扑接性剖侵冈品?wù)商為單一客戶構(gòu)建IT基礎(chǔ)設(shè)施，相應(yīng)的IT資源僅供該客戶內(nèi)部員工使用的產(chǎn)品交付模式。私有云公有云是指云提供商部署IT基礎(chǔ)設(shè)施并進(jìn)行運(yùn)營、維護(hù)，將基礎(chǔ)設(shè)施所承載的標(biāo)準(zhǔn)化、無差別的IT資源提供給公眾客戶的服務(wù)模式。公有云211.2金融與云計(jì)算1.2.5云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算平臺(tái)管理虛擬化數(shù)據(jù)管理分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分布式并行編程模型221.2金融與云計(jì)算1.2.6云計(jì)算在金融中的應(yīng)用02借助云計(jì)算技術(shù)，金融機(jī)構(gòu)可以利用云平臺(tái)的彈性資源來提高交易處理的速度和可靠性。交易處理與結(jié)算04云計(jì)算平臺(tái)為金融機(jī)構(gòu)提供了豐富的創(chuàng)新業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)。創(chuàng)新業(yè)務(wù)01通過構(gòu)建金融服務(wù)云平臺(tái)，金融機(jī)構(gòu)可以整合各種金融服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的統(tǒng)一管理和調(diào)度。金融服務(wù)云03云計(jì)算平臺(tái)可以通過構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)管理模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)金融風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。風(fēng)險(xiǎn)管理231.3金融與區(qū)塊鏈1.3.1區(qū)塊鏈和比特幣的關(guān)系（1）區(qū)塊鏈?zhǔn)菫楸忍貛哦模?）比特幣系統(tǒng)是一個(gè)去中心化的區(qū)塊鏈賬本（3）比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)并不等于區(qū)塊鏈技術(shù)241.3金融與區(qū)塊鏈1.3.2區(qū)塊鏈的基本概念和工作原理區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的分布式賬本技術(shù)，它使用密碼學(xué)方法保證了數(shù)據(jù)交換和記錄的安全性和可信度。1區(qū)塊鏈以塊的形式記錄和存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)，通過連接多個(gè)區(qū)塊來組成一個(gè)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，并利用共識(shí)算法來確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有相同的記錄和更新。2可以避免中心化機(jī)構(gòu)的單點(diǎn)故障和審查，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的不可篡改性和可追溯性。3251.3金融與區(qū)塊鏈1.3.2區(qū)塊鏈的基本概念和工作原理節(jié)點(diǎn)02共識(shí)算法03區(qū)塊01加密技術(shù)04區(qū)塊鏈組成261.3金融與區(qū)塊鏈1.3.2區(qū)塊鏈的基本概念和工作原理區(qū)塊鏈工作原理271.3金融與區(qū)塊鏈1.3.3區(qū)塊鏈的主要特征去中心化01系統(tǒng)是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用，因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。開放性02281.3金融與區(qū)塊鏈1.3.3區(qū)塊鏈的主要特征區(qū)塊鏈基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議，使得整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在去信任的環(huán)境中自由、安全地交換數(shù)據(jù)，使得對(duì)“人”的信任變成了對(duì)機(jī)器的信任，任何人為的干預(yù)都不起作用。自治性03一旦信息經(jīng)過驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈，就會(huì)永久地存儲(chǔ)起來，除非能夠同時(shí)控制系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則在單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改是無效的，因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。信息不可篡改04由于節(jié)點(diǎn)之間的交換遵循固定的算法，其數(shù)據(jù)交互是無須信任的，因此交易對(duì)手無須通過公開身份的方式讓對(duì)方對(duì)自己產(chǎn)生信任，這對(duì)信用的累積非常有幫助。匿名性05291.3金融與區(qū)塊鏈1.3.4區(qū)塊鏈在金融中的應(yīng)用供應(yīng)鏈金融12345去中心化交易平臺(tái)資產(chǎn)代幣化征信與反欺詐資產(chǎn)管理與智能合約301.4金融與大數(shù)據(jù)1.4.1數(shù)據(jù)產(chǎn)生的歷史311.4金融與大數(shù)據(jù)1.4.2什么是大數(shù)據(jù)狹義的大數(shù)據(jù)，主要是指大數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及其在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，是指從各種類型的數(shù)據(jù)中，快速地獲得有價(jià)值的信息的能力。廣義上講，大數(shù)據(jù)包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等與大數(shù)據(jù)相關(guān)的領(lǐng)域，即除了狹義的大數(shù)據(jù)之外，還包括大數(shù)據(jù)工程和大數(shù)據(jù)科學(xué)等。321.4金融與大數(shù)據(jù)1.4.3大數(shù)據(jù)的特征331.4金融與大數(shù)據(jù)1.4.4大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)341.4金融與大數(shù)據(jù)1.4.5大數(shù)據(jù)在金融中的應(yīng)用客戶分析與精準(zhǔn)營銷產(chǎn)品創(chuàng)新與設(shè)計(jì)資產(chǎn)配置與投資組合優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)管理與控制欺詐檢測與預(yù)防351.5金融與人工智能1.5.1人工智能就在你身邊361.5金融與人工智能1.5.2人工智能的概念1950年，英國數(shù)學(xué)家圖靈在他發(fā)表的一篇題為“ComputingMachineryandIntelligence”的文章中提出了“機(jī)器智能思維”的觀點(diǎn)，并提出了一種用來評(píng)估機(jī)器是否具備人類智能的經(jīng)典測試方法，稱之為圖靈測試或圖靈實(shí)驗(yàn)，如圖所示。371.5金融與人工智能1.5.3人工智能學(xué)派符號(hào)主義又稱邏輯主義或心理學(xué)派，是基于物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)和有限合理性原理的人工智能學(xué)派。其代表性成果是1956年紐厄爾（Newell）和西蒙（Simon）等人研發(fā)的被稱為邏輯理論機(jī)的數(shù)學(xué)定理證明程序LT。1．符號(hào)主義行為主義又稱進(jìn)化主義或控制論學(xué)派，是基于控制論和“感知—?jiǎng)幼鳌笨刂葡到y(tǒng)的人工智能學(xué)派。行為主義認(rèn)為人工智能起源于控制論，提出智能取決于感知和行為，即對(duì)外界復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)，而不是依賴于符號(hào)的表示和推理過程，其代表性成果是布魯克斯（Brooks）研制的機(jī)器蟲。3．行為主義連接主義又稱仿生學(xué)派或生理學(xué)派，是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)間的連接機(jī)制與學(xué)習(xí)算法的人工智能學(xué)派。連接主義認(rèn)為人工智能起源于仿生學(xué)，特別是對(duì)人腦模型的研究。它的代表性成果是1943年由生理學(xué)家麥