新一代信息技術導論（微課版）課件 龔啓軍第1、2章 新一代信息技術的概述、權責對等-信息素養(yǎng)與社會責任

第3章安全第一—信息安全第1章新一代信息技術概述CONTENTS目錄1.1新一代信息技術的概述1.2新一代信息技術的應用什么是信息技術1.11.1.1信息1.信息與數據信息（Information）是對客觀世界中各種事物運動狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物相互聯系和相互作用的表征，也是人們對客觀事物的認知和反映。信息的載體可以是數字、文字、語音和圖像等。不同形式的消息，可以包含相同的信息。例如，分別用語音和文字發(fā)送新聞，所含信息內容相同。數據（Data）是信息的表現形式，其內容反映或描述事物的特性。數據不僅包括數字、文字、字母和其他字符，還包括圖形、圖像、動畫、視頻和音頻等。數據和信息存在一定關系，數據是信息的表現形式和載體，信息則是數據的表達和內涵。數據經加工處理變成信息，而信息需要經過數字化轉變成數據之后才能存儲和傳輸。2.信息的特點（1）社會性。（2）傳遞性。（3）共享性和依附性。（4）普遍性。（5）時效性。（6）可再生性。（7）可壓縮性。3．信息處理

隨著社會的發(fā)展，人們對信息的開發(fā)利用不斷深入，導致信息量劇增，信息間的關聯也日益復雜，因此信息處理就顯得越來越重要。而信息處理實質上就是由計算機進行數據處理的過程，即通過數據的采集和輸入，將數據有效地組織到計算機中，再由計算機系統對數據進行存儲、加工和輸出等一系列操作。1.1.2信息技術1.什么是信息技術信息技術（InformationTechnology，IT）是指在信息的獲取、傳遞、處理、存儲、控制、分析和應用等過程中所采用的技術的統稱。信息技術的范疇主要包括傳感技術、通信技術、計算機技術和控制技術。傳感技術是信息的收集技術，對應于人的感覺器官（簡稱感官）。通信技術是信息的傳遞技術，對應于人的神經系統。計算機技術是信息的分析和處理技術，對應于人的思維器官?？刂萍夹g是信息的應用技術，對應于人的效應器官2.信息技術的發(fā)展（1）第一次信息技術革命是語言的使用。（2）第二次信息技術革命是文字的創(chuàng)造。（3）第三次信息技術革命是造紙術和印刷術的發(fā)明。（4）第四次信息技術革命是電報、電話、廣播、電視的發(fā)明和普及。（5）第五次信息技術革命是計算機、網絡等現代信息技術的綜合使用。2.信息技術發(fā)展的方向（1）半導體、微電子等信息材料技術。（2）計算機硬件和軟件技術。（3）通信技術。（4）信息應用技術。什么是新一代信息技術1.2新一代信息技術物聯網云計算大數據人工智能區(qū)塊鏈虛擬現實1.2.1物聯網物聯網的含義物聯網是指將各種信息傳感設備及系統，如傳感器網絡、射頻標簽閱讀裝置、條形碼與二維碼設備、全球定位系統和其他基于物與物通信模式的短距離無線自組織網絡，通過各種接入網與互聯網結合起來而形成的一個巨大智能網絡，即“物物相連的互聯網”。其目的是讓所有物品都與網絡連接在一起，系統可以自動、實時地對物體進行識別、定位、追蹤、監(jiān)控并觸發(fā)相應事件。如果說互聯網實現了人與人之間的交流，那么物聯網就實現了人與物之間的溝通和對話，也可以說實現了物與物之間的連接和交互微型感應芯片人與物對話物與物交流物物相連物聯網的特征1.對物體進行數字化與虛擬化利用射頻識別、傳感器、二維碼等，隨時隨地獲取物體的信息，使各個物理實體成為彼此可識別、可尋址、可交互、可協同的智能物體2.進行泛在互聯

將各種類型的數字化和智能化物體接入網絡，通過自組織互聯，實現對互聯網的延伸與擴展，形成泛在互聯。物聯網的特征3.實現信息感知與交互物聯網通過采集、篩選、交融、匯集等技術進行信息感知，通過網絡與內容、用戶與內容以及用戶與網絡的信息交互進行交流，繼而達到應用物聯網技術的效果4.信息處理與服務利用云計算、人工智能和模糊識別等各種智能計算技術，對各種海量的數據和信息進行高效分析和處理1.2.2云計算云計算的含義

是一種利用互聯網實現隨時隨地、按需、便捷訪問共享資源的新型計算模式，用戶通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的各種硬件資源、軟件資源和平臺資源。云計算隨需應變的自助服務無處不在的網絡訪問計算機掌上電腦移動電話云計算3.云計算有資源共享池4.快速而靈活地根據用戶的需求進行自動化擴展或縮減5.利用一種計量功能來自動調控和優(yōu)化資源利用，根據不同的服務類型按照合適的度量指標進行計量。服務器應用軟件網絡帶寬虛擬機1.2.3大數據大數據含義近年來，隨著計算機技術的發(fā)展，大數據成為一個熱門詞。大數據是指無法在一定時間范圍內用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產，具有數據量大、類型繁多、價值密度低、速度快且時效高等特征。特征數據量大、類型繁多、價值密度低、速度快、時效高大數據的特征1．數據量大：大數據的起始計量單位至少是PB（約1000個TB）、EB（約100萬個TB）或ZB（約10億個TB）。2．類型繁多：大數據的類型包括交易數據、移動通信數據、用戶行為數據、機器數據和傳感器數據等，多種類型的數據對大數據技術的數據處理能力提出了更高的要求。3．價值密度低：隨著物聯網的廣泛應用，信息感知無處不在，收集的數據海量，但價值密度較低，如何通過強大的計算機算法更快捷地完成數據的價值提純，是大數據時代亟待解決的難題。4．速度快且時效高：大數據中的數據處理遵循“1秒定律”，即大數據對數據處理速度有要求，一般要在1秒內處理所有數據并得出數據的分析結果。時間太長數據就失去了本身的價值，成為過期的或無效的數據。這個速度要求是大數據處理技術和傳統的數據挖掘技術最大的區(qū)別。1.2.4人工智能人工智能的含義

是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學人工智能計算機視覺自然語言處理專家系統語音識別多種學科互相滲透的一門綜合性學科1.2.5區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈含義

指在對等網絡環(huán)境下，通過透明和可信規(guī)則，構建不可偽造、不可篡改和可追溯的塊鏈式數據結構，實現對事務處理模式的管理1.去中心化不依賴額外的第三方管理機構或硬件設施，沒有中心管制，各個節(jié)點實現了信息自我驗證、傳遞和管理2.開放性

除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數據對所有人開放，公開接口查詢，數據記錄對全網透明區(qū)塊鏈的特征區(qū)塊鏈的特征3.自治性區(qū)塊鏈采用基于協商一致的規(guī)范和協議，使系統中的所有節(jié)點都能在信任的環(huán)境中自由安全地交換數據，任何人為的干預都無法發(fā)揮作用4.安全性

區(qū)塊鏈信息不可篡改，采用非對稱密碼學原理對交易進行簽名；同時利用哈希算法保證交易數據不能被輕易篡改5.匿名性由于結點之間的交換遵循固定的算法，其數據交互是無需信任的，因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方對自己產生信任，信息傳遞可以匿名進行區(qū)塊鏈的特征1.2.6虛擬現實虛擬現實的含義

利用計算機技術模擬出一個逼真的三維空間虛擬世界，使用戶完全沉浸其中，并能進行自然交互，就像在真實世界中一樣。特點虛擬現實使用戶獲得與真實環(huán)境相同的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感官體驗，沉浸其中沉浸性交互性用戶與虛擬環(huán)境之間可以進行溝通和交流，并得到與真實環(huán)境一樣的響應自主性虛擬環(huán)境中的物體按操作者的要求進行自主運動物聯網云計算大數據人工智能區(qū)塊鏈虛擬現實新一代信息技術的應用1.3智慧課堂—全息教室智慧課堂—VR教室智慧課堂—虛擬實驗室智慧課堂—遠程教學智聯校園—溫濕度監(jiān)控智聯校園—智慧圖書館平安校園—AI人臉識別平安校園—AI監(jiān)測平安校園—AI監(jiān)測綠色校園—共享電器綠色校園—垃圾分類綠色校園—智慧節(jié)能全息教室的含義在“裸眼條件下”實現立體視覺教學的授課空間，在保證老師原有教學習慣的同時，還可展示3D的物體或人物全息教室的意義是教育高科技的展示和體現，也是教育手段現代化、信息化的標志之一?！疤摂M教學”VR教室5G+VR虛擬實驗室5G+VR+web建立富有科技感的虛擬仿真實驗平臺滿足師生多次進行、隨時進行實驗探究和學習的需求打破高危險、高污染、高輻射、高成本、高投入等對實驗教學的制約遠程教學含義利用云+網一體化技術，通過高清顯示器、計算機、手機等終端開展互動教學活動意義固定教室移動教室學生終端溫濕度監(jiān)控安全運行經濟節(jié)能低碳環(huán)保在監(jiān)測點放置溫濕度采集設備，通過無線網絡進行數據上傳，數據匯總到無線數據集中器，最后上傳到后臺進行信息處理與分析。通過末端數據信息監(jiān)控中心可以對溫度進行監(jiān)控和調節(jié)智慧圖書館利用5G+物聯網技術打造的智慧圖書館綜合管理系統包括圖書自動柜員機、電子借閱終端、電子閱讀系統等自助借還圖書自動盤點多媒體顯示電子閱讀座位預約AI人臉識別保障校園人員及宿舍人員的穩(wěn)定和各項管理制度的執(zhí)行應用于校園校門管控及學生公寓的安全保衛(wèi)工作助力高校安全穩(wěn)定及師生人身財產安全智慧食堂基于物聯網+云端存儲技術預定點餐、后廚管控、食品安全管理、采購庫存、成本核算、食堂經營數據AI監(jiān)測應用大數據+AI學習算法和物聯網技術在實際監(jiān)測中，根據人的肢體運動軌跡，計算出各種異常動作行為，向監(jiān)控中心發(fā)出預警全過程、全流程管理共享電器采用窄帶物聯網智能物聯技術，每一臺電器設備都能夠和物聯網平臺互聯共享洗衣機垃圾分類物聯網+AI識別技術通過手機掃描智能識別垃圾類型，投入對應的垃圾箱，并同步積，在商城進行積分換禮智慧節(jié)能借助新一代云計算、物聯網、大數據等信息技術，對現有互聯網技術、傳感器技術、智能信息處理等信息技術高度集成電量消耗燃料消耗熱量消耗冷量消耗水資源消耗數字化管理優(yōu)化資源利用提高管理效率和運營質量提高工作和學習效率加強校園安全管理課后習題：1．什么是信息？什么是信息技術？人類處理信息的過程是怎樣的？2．信息有哪些特點？3．新一代信息技術包含哪些技術?第3章安全第一—信息安全第2章權責對等——信息素養(yǎng)CONTENTS目錄2.1信息素養(yǎng)與檢索2.2信息倫理與網絡法治信息素養(yǎng)2.12.1.1信息素質概述信息素養(yǎng)信息檢索信息素養(yǎng)的含義

早期是指平日的修養(yǎng)，也是一個人平時所養(yǎng)成的良好的行為習慣等。信息素養(yǎng)的含義

早期是指平日的修養(yǎng)，也是一個人平時所養(yǎng)成的良好的行為習慣等。信息素養(yǎng)的本質

在信息全球化的時代，需要人們具備的一種基本能力，也是基本素養(yǎng)的重要組成部分之一。檢索查詢評估2.1.2信息素質的內涵信息意識信息知識信息能力信息道德信息意識是塑造信息素養(yǎng)的重要條件,包括專業(yè)信息把握,尤其是和自己專業(yè)相關的最新信息信息知識是指與信息有關的理論知識和方法，包括信息理論知識與信息技術知識信息能力即對問題的解決能力，無論如何研究信息素養(yǎng)，最終目的是利用

信息技術來提高解決問題能力信息道德是指在信息活動各個環(huán)節(jié)中，用來規(guī)范各種社會關系的道德意識、道德規(guī)范和道德行為的總和信息檢索2.22.2.1信息檢索概述信息檢索廣義將雜亂無序的信息進行有序化，形成信息集合，并根據需要從信息集合中找出特定信息的過程狹義根據特定需要應用科學的方法采用專門的工具，從大量信息中迅速、準確、相對無遺漏地獲取所需信息（文獻）的過程。信息檢索與信息搜索的區(qū)別2.2.2信息檢索類型信息資源檢索1.內容和對象文獻檢索數據檢索事實檢索2.組織方式全文檢索超文本檢索超媒體檢索3.檢索手段手動檢索計算機檢索2.2.3信息檢索發(fā)展趨勢信息檢索的發(fā)展信息檢索的發(fā)展1．智能化

智能化是未來網絡信息檢索的主要發(fā)展方向。用戶需要做的僅僅是告訴計算機想做什么，至于怎樣實現則無須人工干預，用戶將徹底從煩瑣的規(guī)則中解脫出來。近幾年，智能信息檢索作為人工智能的一個獨立研究分支得到了迅速發(fā)展，面向網絡的信息獲取已成為當前計算機科學技術領域迫切需要突破的課題，人工智能技術應用于信息檢索領域將是人工智能走向應用的一個新契機與突破口。2．可視化

可視化是指用圖像取代文字輔助人們進行檢索，其優(yōu)點在于圖像的表達方式生動、形象、清晰、準確、效率高，并能從多維進行展示；而純文字的表達方式是模糊、一維的。3．多元化

多元化首先表現在可以檢索的信息形態(tài)多樣化，如文本、聲音、圖像、動畫、視頻等；其次，基于內容的檢索技術和語音識別技術的發(fā)展，將使多媒體信息的檢索變得逐漸普遍。網上檢索工具已不僅僅是單純的檢索工具，還在向其他服務范疇擴展，如提供站點評論、天氣預報、新聞報道、股票點評等，以多種形式滿足用戶需求。信息檢索的發(fā)展4．個性化

個性化是指各網站數據庫內容的特色化及個性化服務。網絡資源呈指數級膨脹，使用戶在獲得自己需要的信息資源時要花費大量的時間和精力。個性化服務的實質在于提供真正滿足用戶需求的產品，貫徹以用戶為中心的理念。5．全文化

全文化檢索以文字、聲音、圖像等類型數據為主要處理對象，是目前信息檢索發(fā)展的最高階段，也是前沿趨勢。與其他檢索技術相比，全文化檢索的新穎之處在于可以使用原文中任何一個有實際意義的詞作為檢索入口，得到的檢索結果是源信息而不是信息線索。6．商業(yè)化

網絡信息檢索系統擁有數量眾多的用戶，可以吸引大量廣告，為電子信息的增值服務提供廣闊的空間網絡信息檢索系統不再僅僅是一種檢索工具，而是一種產業(yè)。它的商業(yè)利益將成為推動系統完善和擴展的主要動力，促使網絡信息的檢索與利用由公用性轉向商業(yè)化，網絡信息檢索系統將成為新的投資熱點。信息檢索的發(fā)展7．自然語言與人工語言檢索并用

自然語言檢索是指用自然語言作為提問輸入和對話接口的檢索方式。作為最終用戶，不必考慮如何表達自己的提問，不必學習一套煩瑣的命令、格式或代碼，就能得到檢索結果，但是這種方法不能完全取代人工語言檢索。人工語言檢索的最大優(yōu)點是用它標引的數據庫檢索效率（查全率和查準率）相當高，這是自然語言檢索所不能比擬的。因此，這兩種檢索方式將在并存中為用戶提供更多的選擇。8．傳統信息檢索和網絡信息檢索長期并存

印刷型檢索工具是較為理想、可靠的信息載體，而網絡信息檢索技術參數太多，有時還存在計算機病毒和網絡黑客入侵。在更好的信息載體未出現之前，印刷型檢索工具仍然是十分安全和可靠的，而且由于二次信息、三次信息的檢索工具都是從龐大而浩瀚的信息資源中分揀、提煉、整理出來的各種信息數據資料，對人們傳播、利用知識，協助管理者做出正確決策等起著重要作用，因此傳統信息檢索和網絡信息檢索將長期并存，以滿足不同用戶的要求。

21世紀，信息科學與技術正在發(fā)生深刻的躍變，信息技術已進入全民普及階段。深入開展信息素養(yǎng)教育，將成為未來幾十年的主旋律。信息倫理2.3信息倫理的內容信息安全、隱私權、信息準確性、信息知識產權、信息管理、信息傳播以及信息存儲與使用等方面信息倫理信息倫理的定義信息的生產、采集、儲存、管理、傳播、使用等一系列信息活動過程中表現出來的道德規(guī)范和個人與社會、個人與他人之間相互關聯的行為準則自主性、開放性、多元性2.3.1信息倫理的基本特征1.自主性定義指現代信息技術的快速發(fā)展使得信息的生產速度快、變化快,信息的儲行載體多、方式多,信息的傳播速度快、模式多,而獲取信息的途徑也很多維持信息秩序良好運行的主要方式是信息倫理2.開放性定義指信息社會消除了人與人之間的時空障礙，人們可以自由表達自己的意愿，也能包容和接納他人的信息，實現開放和共享信息區(qū)別于其他倫理的明顯特征3.多元性定義指在信息社會中，信息來源于不同的信息主體，導致信息猶如汪洋大海，不僅量大而且種類多，傳播渠道也很豐富善惡2.3.2信息從業(yè)人員的行為規(guī)范行為規(guī)范社會群體或個人在參與社會活動中所遵循的各種規(guī)則、準則的總稱，是社會認可和人們普遍接受的具有一般約束力的行為標準信息從業(yè)人員行為規(guī)范遵守信息法律法規(guī)、自覺抵制不良信息、批判與抵制不道德的信息行為、信息行為不損害他人的利益、不隨意發(fā)布信息等2.3.3人工智能治理深度學習跨界融合人機協同群智開放自主操控通用目的性算法黑箱性數據依賴性專業(yè)化、多元化、敏捷化、全球化人工智能治理一項復雜的系統工程，既需要明確治理原則目標、理清治理主體，又需要提出切實有效的治理措施倫理法律人工智能時代使人工智能成為促進社會有序發(fā)展、共享發(fā)展、公平發(fā)展、開放發(fā)展、和諧發(fā)展的生產力基礎倫理的力量法律的理性網絡法制2.42.4.1網絡法制建設“十三五”期間我國網絡法治領域立法取得了顯著成效，基礎法律框架初步建成，前沿立法領域也在不斷探索。網絡安全制度體系基本完成數據治理制度體系全面展開網絡空間生態(tài)治理強基固本網絡社會治理服務高質量發(fā)展新技術新業(yè)務領域強化風險預防涉外立法領域充實制度工具?！笆奈濉币?guī)劃網絡法治建設全面開啟新征程國際網絡安全管理開展戰(zhàn)略布局，個人信息保護規(guī)則進一步深化，網絡內容管理重點關注平臺責任，網絡領域反壟斷改革持續(xù)深入，新技術新業(yè)務重點應用立法加速推進網絡法治領域未來網絡法治領域應加強網絡法律體系理論研究，積極推動基礎立法配套規(guī)則制定；