《大學(xué)信息技術(shù)（第三版）》新一代信息技術(shù)

大學(xué)信息技術(shù)（第三版）2信息技術(shù)基礎(chǔ)1.1信息技術(shù)概述1.2計算機系統(tǒng)1.3計算思維1.4新一代信息技術(shù)1.5信息安全與信息素養(yǎng)1.4新一代信息技術(shù)1.4.1云計算1.4.2大數(shù)據(jù)1.4.3人工智能1.4.4數(shù)字媒體1.4.5物聯(lián)網(wǎng)1.4.65G1.4.7區(qū)塊鏈1.4.8習(xí)題與實踐31.4.1云計算云計算概念主要技術(shù)主要應(yīng)用云計算概念基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（InfrastructureasaService，IaaS）平臺即服務(wù)（PlatformasaService，PaaS）軟件即服務(wù)（SoftwareasaService，SaaS）云計算主要技術(shù)編程模型分布式海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)云計算平臺管理技術(shù)海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)及云安全主要技術(shù)虛擬化技術(shù)云計算主要應(yīng)用醫(yī)療領(lǐng)域教育領(lǐng)域金融領(lǐng)域農(nóng)業(yè)領(lǐng)域1.4.2大數(shù)據(jù)發(fā)展歷程主要技術(shù)主要應(yīng)用大數(shù)據(jù)的主要技術(shù)大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)大數(shù)據(jù)計算技術(shù)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)大數(shù)據(jù)安全技術(shù)數(shù)據(jù)體量巨大（Volume）數(shù)據(jù)類型多樣（Variety）速度快（Velocity）價值密度低而應(yīng)用價值高（Value）大數(shù)據(jù)特征大數(shù)據(jù)主要技術(shù)大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用政府治理金融行業(yè)醫(yī)療行業(yè)電商行業(yè)能源行業(yè)通信行業(yè)1.4.3人工智能什么是人工智能主要技術(shù)主要應(yīng)用什么是人工智能什么是人工智能？人工智能是通過機器來模擬人類認(rèn)知能力的技術(shù)。人工智能涉及很廣，涵蓋了感知、學(xué)習(xí)、推理與決策等方面的能力。從實際應(yīng)用的角度說，人工智能最核心的能力就是根據(jù)給定的輸入作出判斷或預(yù)測。什么是人工智能在人臉識別中，它根據(jù)輸入的照片，判斷照片中的人是誰在語音識別中，它根據(jù)說話的音頻信號，判斷說話的內(nèi)容在醫(yī)療診斷中，它根據(jù)輸入的醫(yī)療影像，判斷疾病的成因和性質(zhì)在電子商務(wù)網(wǎng)站中，它根據(jù)用戶過去的購買記錄，預(yù)測用戶感興趣的商品，從而讓網(wǎng)站作出相應(yīng)的推薦在金融網(wǎng)站中，它根據(jù)股票過去的購買記錄，預(yù)測股票未來的價格走勢在圍棋對弈中，它根據(jù)當(dāng)前的盤面形勢，預(yù)測選擇某個落子的勝率人工智能主要技術(shù)機器學(xué)習(xí)（MachineLearning,ML）

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork,ANN）搜索技術(shù)自然語言處理（NaturalLanguageProcessing,NLP）監(jiān)督學(xué)習(xí)無監(jiān)督學(xué)習(xí)半監(jiān)督學(xué)習(xí)強化學(xué)習(xí)盲目搜索啟發(fā)式搜索前向型、反饋型深度學(xué)習(xí)計算機擁有人類般的語言處理能力，如信息檢索、機器翻譯、輿情分析、語音識別等。人工智能主要應(yīng)用邏輯推理定理證明問題求解博弈專家系統(tǒng)機器翻譯智能機器人自動駕駛模式識別其他1.4.4數(shù)字媒體數(shù)字媒體概念主要技術(shù)主要應(yīng)用人機交互新技術(shù)數(shù)字媒體概念和主要技術(shù)數(shù)字媒體二進制數(shù)的形式獲取、記錄、處理、傳播信息的載體，包括數(shù)字化的文字、圖形、圖像、聲音、視頻影像和動畫等。分類靜止媒體、連續(xù)媒體（時間屬性不同）自然媒體、合成媒體（媒體來源不同）單一媒體、多媒體（組成元素不同）技術(shù)壓縮與編碼傳輸技術(shù)數(shù)字媒體主要應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多媒體云計算數(shù)據(jù)可視化智能視頻檢索互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人機交互技術(shù)通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)虛擬現(xiàn)實（VR）增強現(xiàn)實（AR）混合現(xiàn)實（MR）幻影成像無線傳屏虛擬現(xiàn)實（VR）VirtualReality，簡稱VR；是一種基于多媒體計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。虛擬環(huán)境視覺聽覺觸覺計算機技術(shù)虛擬現(xiàn)實的特點構(gòu)想性(Imagination)虛擬的環(huán)境是人構(gòu)想出來的。交互性(Interaction)體驗者不是被被動感受，而是通過自己的動作改變感受的內(nèi)容。沉浸感(Immersion)在虛擬環(huán)境中獲得和在真實環(huán)境中一樣的感覺。虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)場景建模技術(shù)ABCE系統(tǒng)集成技術(shù)虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)D立體視聽覺生成技術(shù)傳感技術(shù)三維自然交互技術(shù)增強現(xiàn)實（AR）AugmentedReality，簡稱AR；是一種將計算機生成的虛擬信息與真實環(huán)境中的景象相融合的一種技術(shù)，具有擴張真實環(huán)境，高度交互性等特征。在虛擬環(huán)境與真實世界之間架起了一座橋梁。增強現(xiàn)實VS虛擬現(xiàn)實VR強調(diào)虛擬世界給人的沉浸感，強調(diào)人能以自然方式與虛擬世界中的對象進行交互操作。具有較低的硬件要求、更高的注冊精度，更具真實感。AR則強調(diào)在真實場景中融入計算機生成的虛擬信息的能力。增強現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)真實場景圖像采集實時跟蹤注冊定位虛實場景融合現(xiàn)實虛擬物體繪制渲染增強現(xiàn)實系統(tǒng)增強現(xiàn)實三種呈現(xiàn)方式一般按照距離眼睛由近到遠(yuǎn)劃分分為：頭戴式（head—attached）空間展示（spatial）

手持式（hand—held）混合現(xiàn)實（MR）MixedReality，簡稱MR；是增強現(xiàn)實和增強虛擬的組合，是合并了現(xiàn)實和虛擬世界而產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境。在MR環(huán)境里，物理對象和數(shù)字對象共存并實時互動。增強現(xiàn)實（AR）是將虛擬信息加在真實環(huán)境中，來增強真實環(huán)境；增強虛擬（AV）是將真實環(huán)境中的特性加在虛擬環(huán)境中。VR、AR、MR存在一定區(qū)別，如果一切事物都是虛擬的那就是VR，如果展現(xiàn)出來的虛擬信息只能簡單疊加在現(xiàn)實事物上，那就是AR，MR的關(guān)鍵點是與現(xiàn)實世界進行交互和信息的及時獲取。1.4.5物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概念主要技術(shù)主要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)概念和主要技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings,IoT）將各種物體連接起來的網(wǎng)絡(luò)，即物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。將射頻識別（RFID）芯片、傳感器、嵌入式系統(tǒng)、GPS等裝備到物體上，實時采集各種信息，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)（尤其是無線網(wǎng)絡(luò)）實現(xiàn)萬物互連。特征互聯(lián)網(wǎng)識別與通信智能化技術(shù)RFID技術(shù)傳感技術(shù)嵌入式技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用智慧物流智能交通智能安防智慧能源智能醫(yī)療智能建筑智能家居智能零售智慧農(nóng)業(yè)1.4.65G5G概念主要技術(shù)主要應(yīng)用5G概念和主要技術(shù)5G第五代移動通信技術(shù)，最新一代的蜂窩移動通信技術(shù)2019年6月，我國正式進入5G。(中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電）特點高速度、低時延、低功耗、泛在網(wǎng)、高可靠等（在8秒內(nèi)下載一部1.2GB的電影）技術(shù)D2D通信技術(shù)多天線傳輸技術(shù)密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同時同頻全雙工通信技術(shù)大規(guī)模的MIMO技術(shù)5G概念和主要技術(shù)5G既是機遇也是挑戰(zhàn)。它是物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能的基礎(chǔ)，具有巨大的經(jīng)濟價值。不過好在，我國發(fā)展5G，有很大的優(yōu)勢。早在5G標(biāo)準(zhǔn)確立前，我國的5G技術(shù)專利數(shù)量，就已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。當(dāng)然，要完全普及5G，難度也非常大。5G采用的是高頻短波，電磁波頻率越高，波長越短，衰減也越快。這意味著，單位面積內(nèi)需要的5G基站數(shù)量會更多。而且，5G信號難穿墻，容易被障礙物屏蔽。在一些試點城市，室內(nèi)和室外的5G信號，簡直是天壤之別。只要你進入建筑物內(nèi)，5G信號基本都會消失。因此，單純靠室外基站，5G根本完成不了全覆蓋。運營商還需要借助5G室分設(shè)備，也就是室內(nèi)微型基站。要安裝這么多室分設(shè)備，5G的建設(shè)難度會很大。5G主要應(yīng)用VR全景直播5G智能工廠5G自動駕駛5G智能電網(wǎng)5