信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows10 Office2016） 課件 項(xiàng)目七 認(rèn)知新一代信息技術(shù)

信息技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目七認(rèn)知新一代信息技術(shù)Windows10+MSOffice2016目錄了解人工智能技術(shù)與應(yīng)用01了解云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用02了解大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用03了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用04了解量子信息與移動(dòng)通信技術(shù)05了解人工智能技術(shù)與應(yīng)用PART.01人工智能的定義人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，20世紀(jì)70年代以來(lái)被稱為世界三大尖端技術(shù)（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）之一，也被認(rèn)為是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。人工智能是研究、開(kāi)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)。人工智能是研究使用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能的主要研究?jī)?nèi)容1.知識(shí)表示是人工智能中的基本問(wèn)題，常用的方法有邏輯表示法、產(chǎn)生式表示法、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法和框架表示法等。2.自動(dòng)推理是問(wèn)題求解中的知識(shí)使用過(guò)程，可分為演繹推理和非演繹推理。演繹推理基于謂詞邏輯，非演繹推理是基于結(jié)構(gòu)化表示下的繼承性能推理。3.智能搜索是一種問(wèn)題求解方法，可分為無(wú)信息導(dǎo)引的盲目搜索和利用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)導(dǎo)引的啟發(fā)式搜索。4.機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的重要課題，通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)制獲取新知識(shí)，包括歸納學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)、連接機(jī)制學(xué)習(xí)和遺傳學(xué)習(xí)等。5.知識(shí)處理系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)組成，知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)所需知識(shí)，推理機(jī)在問(wèn)題求解時(shí)使用知識(shí)的方法和策略。專家系統(tǒng)是存儲(chǔ)某一領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)的知識(shí)系統(tǒng)，而分布式人工智能系統(tǒng)則適應(yīng)復(fù)雜問(wèn)題的求解需求。6.自然語(yǔ)言處理是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于自然語(yǔ)言的處理，包括生成和理解自然語(yǔ)言的編碼和解碼問(wèn)題。人工智能對(duì)人們生活的影響1.人工智能可以滿足人類需求，包括物質(zhì)和精神層面的需求。2.人工智能可以簡(jiǎn)化人類的勞動(dòng)工作方式，提高效率并使人類更加自由。3.人工智能與衣食住行等基本生活方式的結(jié)合，可以豐富和改變?nèi)祟惖纳罘绞健?.人工智能可以提高人類生活的安全保障性，例如通過(guò)圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)來(lái)保護(hù)隱私和人身財(cái)產(chǎn)安全。5.人工智能革新了人類的社交交往和娛樂(lè)方式，例如智能手機(jī)的社交功能和體感游戲機(jī)的娛樂(lè)功能。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域1.金融領(lǐng)域：銀行利用人工智能系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和管理，包括金融投資和資產(chǎn)管理。人工智能系統(tǒng)還可以協(xié)助顧客服務(wù)，進(jìn)行賬目核對(duì)、發(fā)行信用卡和密碼恢復(fù)等操作。2.醫(yī)療和醫(yī)藥領(lǐng)域：人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以通過(guò)圖像識(shí)別和文本分析等技術(shù)識(shí)別影像、讀取病歷并提供診斷報(bào)告和治療建議。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以用于臨床診斷決策支持系統(tǒng)。3.顧客服務(wù)領(lǐng)域：人工智能可以減少操作并提供自動(dòng)化的客戶服務(wù)。自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)常用于呼叫中心的回答機(jī)器等應(yīng)用。4.傳媒領(lǐng)域：人工智能在傳媒領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，例如科大訊飛開(kāi)發(fā)的AI女主播可以參與新聞播報(bào)，具備多語(yǔ)言能力。人工智能在傳媒領(lǐng)域有更廣闊的應(yīng)用前景。5.語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域：科大訊飛和云知聲智能科技開(kāi)發(fā)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域得到應(yīng)用。這些系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為文本，提高醫(yī)生的工作效率并增加病歷輸入的安全性。人工智能趨勢(shì)與展望經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，人工智能在算法、算力和算料方面取得了重要突破，但距離“很好用”還有瓶頸。預(yù)見(jiàn)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)與特征包括：1.從專用智能向通用智能發(fā)展。2.從人工智能向人機(jī)混合智能發(fā)展。3.從“人工+智能”向自主智能系統(tǒng)發(fā)展。4.人工智能將加速與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉滲透。5.人工智能產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展。6.人工智能將推動(dòng)人類進(jìn)入普惠型智能社會(huì)。7.人工智能領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將日益激烈。8.人工智能的社會(huì)學(xué)將提上議程，需要制定完善法律法規(guī)。了解云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用PART.02云計(jì)算的定義“云”就像自來(lái)水廠一樣，我們可以隨時(shí)接水，并且不限量，按照自己家的用水量，付費(fèi)給自來(lái)水廠就可以。狹義地講，云計(jì)算就是一種提供資源的網(wǎng)絡(luò)，使用者可以隨時(shí)獲取“云”上的資源，按需求量使用，按使用量付費(fèi)，并且資源可以看成是無(wú)限擴(kuò)展的，只要按使用量付費(fèi)就可以。從廣義上說(shuō)，云計(jì)算是與信息技術(shù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一種服務(wù)，這種計(jì)算資源共享池叫作“云”。云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算資源交付模型，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供大量的服務(wù)器、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)和其他資源。用戶可以根據(jù)需要從云服務(wù)提供商那里獲取技術(shù)服務(wù)，并按使用量付費(fèi)，無(wú)需購(gòu)買和維護(hù)物理數(shù)據(jù)中心及服務(wù)器。云計(jì)算利用分布式計(jì)算技術(shù)，將龐大的計(jì)算處理程序分割成小的子程序，由多個(gè)服務(wù)器進(jìn)行處理，并快速返回結(jié)果給用戶。云服務(wù)已經(jīng)發(fā)展成為一種綜合的計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗余和虛擬化等。云計(jì)算優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)云計(jì)算具有以下優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)：1.虛擬化技術(shù)：通過(guò)虛擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用部署的靈活性和資源的備份、遷移和擴(kuò)展。2.動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展：在現(xiàn)有服務(wù)器基礎(chǔ)上增加云計(jì)算功能，快速提高計(jì)算速度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展虛擬化要求。3.按需部署：根據(jù)用戶需求快速配備計(jì)算能力和資源，實(shí)現(xiàn)靈活的應(yīng)用部署。4.高靈活性：云計(jì)算兼容不同廠商的硬件產(chǎn)品，可兼容低配置機(jī)器，并獲得更高性能計(jì)算。5.高可靠性：通過(guò)虛擬化技術(shù)和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能，即使出現(xiàn)服務(wù)器故障，也能保證計(jì)算和應(yīng)用的正常運(yùn)行。6.高性價(jià)比：將資源統(tǒng)一管理在虛擬資源池中，減少費(fèi)用，同時(shí)提供與大型主機(jī)相當(dāng)?shù)挠?jì)算性能。云計(jì)算的服務(wù)類型大多數(shù)云計(jì)算服務(wù)可分為以下四大類別：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）、軟件即服務(wù)（SaaS）和無(wú)服務(wù)器計(jì)算。每種類型的云計(jì)算服務(wù)提供不同級(jí)別的控制、靈活性和管理，用戶可以根據(jù)需求選擇適合的服務(wù)。1.基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）：提供虛擬化計(jì)算資源，如服務(wù)器、虛擬機(jī)、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)。用戶可以按需使用這些資源，并具有最高級(jí)別的靈活性和管理控制。2.平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）：為開(kāi)發(fā)人員提供構(gòu)建應(yīng)用程序和服務(wù)的平臺(tái)。開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)注服務(wù)器、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)置和管理，可以更輕松快速地創(chuàng)建應(yīng)用程序。3.軟件即服務(wù)（SaaS）：通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供按需付費(fèi)的應(yīng)用程序。云計(jì)算提供商托管和管理應(yīng)用程序，用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接并訪問(wèn)應(yīng)用程序，無(wú)需考慮維護(hù)和管理的工作。4.無(wú)服務(wù)器計(jì)算：側(cè)重于構(gòu)建應(yīng)用功能，無(wú)需管理服務(wù)器和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。云提供商負(fù)責(zé)設(shè)置、容量規(guī)劃和服務(wù)器管理，用戶只需關(guān)注應(yīng)用程序的功能開(kāi)發(fā)。這些云計(jì)算服務(wù)類型具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)需求選擇適合的服務(wù)集。云計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如存儲(chǔ)云、醫(yī)療云、金融云、教育云和服務(wù)云。1.存儲(chǔ)云：通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，用戶可以將本地的資源上傳至云端，隨時(shí)隨地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)和管理云上的資源。2.醫(yī)療云：結(jié)合云計(jì)算、移動(dòng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建立醫(yī)療健康服務(wù)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源的共享和醫(yī)療范圍的擴(kuò)大，提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)的效率。3.金融云：利用云計(jì)算模型，為金融機(jī)構(gòu)提供互聯(lián)網(wǎng)處理和運(yùn)行服務(wù)，共享互聯(lián)網(wǎng)資源，提高金融服務(wù)的效率和降低成本。4.教育云：通過(guò)虛擬化教育硬件資源，提供方便快捷的在線教育平臺(tái)，如慕課（MOOC）等。5.服務(wù)云：用戶可以通過(guò)云計(jì)算提供的在線服務(wù)來(lái)發(fā)送郵件、編輯文檔、觀看媒體內(nèi)容、存儲(chǔ)文件等。了解大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用PART.03大數(shù)據(jù)的定義大數(shù)據(jù)技術(shù)，是指從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘電網(wǎng)、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)大數(shù)據(jù)是指具備Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）和Value（低價(jià)值密度）四個(gè)特征的數(shù)據(jù)。這些特征可以簡(jiǎn)稱為“4V”。首先，大數(shù)據(jù)的Volume特征表明數(shù)據(jù)的體量巨大，從GB級(jí)增加到TB級(jí)，甚至以EB和ZB計(jì)數(shù)。其次，Velocity特征指出數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、處理和分析速度加快，由于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和流數(shù)據(jù)需求，處理模式也從批處理轉(zhuǎn)向流處理。第三，Variety特征表示大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、格式和形態(tài)繁多，不再局限于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而是包括各種來(lái)源和形式的數(shù)據(jù)。最后，Value特征指出大數(shù)據(jù)的單位數(shù)據(jù)價(jià)值密度降低，但整體數(shù)據(jù)的價(jià)值卻在提高，大數(shù)據(jù)分析挖掘和利用可以帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值。舉例來(lái)說(shuō)，監(jiān)控視頻中有用的數(shù)據(jù)可能僅占整個(gè)視頻的一小部分，但卻具有重要價(jià)值。大數(shù)據(jù)的作用（1）大數(shù)據(jù)處理分析是信息技術(shù)融合應(yīng)用的關(guān)鍵：大數(shù)據(jù)的處理和分析通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)，管理、處理、分析和優(yōu)化不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，并將結(jié)果應(yīng)用于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字家庭、電子商務(wù)等應(yīng)用中，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。（2）大數(shù)據(jù)是信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的引擎：大數(shù)據(jù)市場(chǎng)催生了新技術(shù)、新產(chǎn)品、新服務(wù)和新業(yè)態(tài)的發(fā)展。在硬件與集成設(shè)備領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)對(duì)芯片、存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重要影響，并推動(dòng)一體化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理服務(wù)器、內(nèi)存計(jì)算等市場(chǎng)的發(fā)展。在軟件與服務(wù)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)促進(jìn)了數(shù)據(jù)快速處理分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和軟件產(chǎn)品的發(fā)展。（3）大數(shù)據(jù)利用提高核心競(jìng)爭(zhēng)力：各行各業(yè)的決策正在從“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。企業(yè)利用大數(shù)據(jù)分析降低成本、提高效率、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、做出更明智的業(yè)務(wù)決策。大數(shù)據(jù)的利用還可以察覺(jué)商業(yè)趨勢(shì)、判定研究質(zhì)量、避免疾病擴(kuò)散、打擊犯罪或測(cè)定即時(shí)交通路況等。（4）大數(shù)據(jù)改變科學(xué)研究方法：在大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析海量行為數(shù)據(jù)，科學(xué)研究方法從傳統(tǒng)的抽樣調(diào)查轉(zhuǎn)變?yōu)橥诰蚍治龊Ａ繑?shù)據(jù)，揭示規(guī)律性信息，提出研究結(jié)論和對(duì)策。大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要應(yīng)用行業(yè)1.互聯(lián)網(wǎng)和營(yíng)銷行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相伴的營(yíng)銷行業(yè)，是圍繞著互聯(lián)網(wǎng)用戶行為分析，以為消費(fèi)者提供個(gè)性化營(yíng)銷服務(wù)為主要目標(biāo)的行業(yè)。2.信息化水平比較高的行業(yè)金融、電信等行業(yè)比較早地進(jìn)行信息化建設(shè)，目前正處于將內(nèi)外部數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)共同為業(yè)務(wù)服務(wù)的階段。3.政府及公用事業(yè)行業(yè)交通行業(yè)目前已經(jīng)有了不少大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例，但有些行業(yè)還處在數(shù)據(jù)采集和積累階段。4.制造業(yè)、物流、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)大數(shù)據(jù)IT應(yīng)用投資規(guī)模最高的有五大行業(yè)，其中，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)占比最高，占大數(shù)據(jù)IT應(yīng)用投資規(guī)模的28.9%，其次是電信領(lǐng)域（19.9%），第三為金融領(lǐng)域（17.5%），政府和醫(yī)療分別為第四和第五。大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)及其典型應(yīng)用領(lǐng)域大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)是大數(shù)據(jù)最核心的應(yīng)用，它將傳統(tǒng)意義的預(yù)測(cè)拓展到“現(xiàn)測(cè)”。大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在，它把一個(gè)非常困難的預(yù)測(cè)問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的描述問(wèn)題，而這是傳統(tǒng)小數(shù)據(jù)集無(wú)法企及的。從預(yù)測(cè)的角度看，大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)所得出的結(jié)果不僅僅是用于處理現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)單、客觀的結(jié)論，更是能用于幫助企業(yè)經(jīng)營(yíng)的決策。大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的典型應(yīng)用領(lǐng)域：（1）天氣預(yù)報(bào)（2）體育賽事預(yù)測(cè)（3）股票市場(chǎng)預(yù)測(cè)（4）市場(chǎng)物價(jià)預(yù)測(cè)（5）用戶行為預(yù)測(cè)（6）人體健康預(yù)測(cè)（7）疾病疫情預(yù)測(cè)（8）災(zāi)害災(zāi)難預(yù)測(cè)了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用PART.04物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的，物聯(lián)網(wǎng)早期的定義很簡(jiǎn)單：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將任何物品與互聯(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(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品、人與物品、人與人之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)的工作原理物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻自動(dòng)識(shí)別（RFID）、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的“InternetofThings”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)須人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用RFID技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互連與共享。物聯(lián)網(wǎng)的主要特征全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息。可靠傳遞，通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。智能處理，利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)感知層主要用于對(duì)物理世界中的各類物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻等數(shù)據(jù)的采集與感知。數(shù)據(jù)采集主要涉及傳感器、RFID、二維碼等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層目前能夠用于物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要有互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)與有線電視網(wǎng)。應(yīng)用層主要包含應(yīng)用支撐平臺(tái)子層和應(yīng)用服務(wù)子層。