《大学信息技术（第三版）》新一代信息技术

大学信息技术（第三版）2信息技术基础1.1信息技术概述1.2计算机系统1.3计算思维1.4新一代信息技术1.5信息安全与信息素养1.4新一代信息技术1.4.1云计算1.4.2大数据1.4.3人工智能1.4.4数字媒体1.4.5物联网1.4.65G1.4.7区块链1.4.8习题与实践31.4.1云计算云计算概念主要技术主要应用云计算概念基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）平台即服务（PlatformasaService，PaaS）软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）云计算主要技术编程模型分布式海量数据存储技术云计算平台管理技术海量数据管理技术及云安全主要技术虚拟化技术云计算主要应用医疗领域教育领域金融领域农业领域1.4.2大数据发展历程主要技术主要应用大数据的主要技术大数据预处理技术大数据存储技术大数据计算技术大数据分析技术大数据挖掘技术大数据可视化技术大数据安全技术数据体量巨大（Volume）数据类型多样（Variety）速度快（Velocity）价值密度低而应用价值高（Value）大数据特征大数据主要技术大数据主要应用政府治理金融行业医疗行业电商行业能源行业通信行业1.4.3人工智能什么是人工智能主要技术主要应用什么是人工智能什么是人工智能？人工智能是通过机器来模拟人类认知能力的技术。人工智能涉及很广，涵盖了感知、学习、推理与决策等方面的能力。从实际应用的角度说，人工智能最核心的能力就是根据给定的输入作出判断或预测。什么是人工智能在人脸识别中，它根据输入的照片，判断照片中的人是谁在语音识别中，它根据说话的音频信号，判断说话的内容在医疗诊断中，它根据输入的医疗影像，判断疾病的成因和性质在电子商务网站中，它根据用户过去的购买记录，预测用户感兴趣的商品，从而让网站作出相应的推荐在金融网站中，它根据股票过去的购买记录，预测股票未来的价格走势在围棋对弈中，它根据当前的盘面形势，预测选择某个落子的胜率人工智能主要技术机器学习（MachineLearning,ML）

人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork,ANN）搜索技术自然语言处理（NaturalLanguageProcessing,NLP）监督学习无监督学习半监督学习强化学习盲目搜索启发式搜索前向型、反馈型深度学习计算机拥有人类般的语言处理能力，如信息检索、机器翻译、舆情分析、语音识别等。人工智能主要应用逻辑推理定理证明问题求解博弈专家系统机器翻译智能机器人自动驾驶模式识别其他1.4.4数字媒体数字媒体概念主要技术主要应用人机交互新技术数字媒体概念和主要技术数字媒体二进制数的形式获取、记录、处理、传播信息的载体，包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等。分类静止媒体、连续媒体（时间属性不同）自然媒体、合成媒体（媒体来源不同）单一媒体、多媒体（组成元素不同）技术压缩与编码传输技术数字媒体主要应用移动互联网应用多媒体云计算数据可视化智能视频检索互联网应用人机交互技术通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术虚拟现实（VR）增强现实（AR）混合现实（MR）幻影成像无线传屏虚拟现实（VR）VirtualReality，简称VR；是一种基于多媒体计算机技术、传感技术、仿真技术的沉浸式交互环境。虚拟环境视觉听觉触觉计算机技术虚拟现实的特点构想性(Imagination)虚拟的环境是人构想出来的。交互性(Interaction)体验者不是被被动感受，而是通过自己的动作改变感受的内容。沉浸感(Immersion)在虚拟环境中获得和在真实环境中一样的感觉。虚拟现实的关键技术场景建模技术ABCE系统集成技术虚拟现实关键技术D立体视听觉生成技术传感技术三维自然交互技术增强现实（AR）AugmentedReality，简称AR；是一种将计算机生成的虚拟信息与真实环境中的景象相融合的一种技术，具有扩张真实环境，高度交互性等特征。在虚拟环境与真实世界之间架起了一座桥梁。增强现实VS虚拟现实VR强调虚拟世界给人的沉浸感，强调人能以自然方式与虚拟世界中的对象进行交互操作。具有较低的硬件要求、更高的注册精度，更具真实感。AR则强调在真实场景中融入计算机生成的虚拟信息的能力。增强现实的关键技术真实场景图像采集实时跟踪注册定位虚实场景融合现实虚拟物体绘制渲染增强现实系统增强现实三种呈现方式一般按照距离眼睛由近到远划分分为：头戴式（head—attached）空间展示（spatial）

手持式（hand—held）混合现实（MR）MixedReality，简称MR；是增强现实和增强虚拟的组合，是合并了现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在MR环境里，物理对象和数字对象共存并实时互动。增强现实（AR）是将虚拟信息加在真实环境中，来增强真实环境；增强虚拟（AV）是将真实环境中的特性加在虚拟环境中。VR、AR、MR存在一定区别，如果一切事物都是虚拟的那就是VR，如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上，那就是AR，MR的关键点是与现实世界进行交互和信息的及时获取。1.4.5物联网物联网概念主要技术主要应用物联网概念和主要技术物联网（InternetofThings,IoT）将各种物体连接起来的网络，即物物相连的互联网。将射频识别（RFID）芯片、传感器、嵌入式系统、GPS等装备到物体上，实时采集各种信息，经过网络（尤其是无线网络）实现万物互连。特征互联网识别与通信智能化技术RFID技术传感技术嵌入式技术物联网主要应用智慧物流智能交通智能安防智慧能源智能医疗智能建筑智能家居智能零售智慧农业1.4.65G5G概念主要技术主要应用5G概念和主要技术5G第五代移动通信技术，最新一代的蜂窝移动通信技术2019年6月，我国正式进入5G。(中国电信、中国移动、中国联通、中国广电）特点高速度、低时延、低功耗、泛在网、高可靠等（在8秒内下载一部1.2GB的电影）技术D2D通信技术多天线传输技术密集网络技术同时同频全双工通信技术大规模的MIMO技术5G概念和主要技术5G既是机遇也是挑战。它是物联网、区块链、人工智能的基础，具有巨大的经济价值。不过好在，我国发展5G，有很大的优势。早在5G标准确立前，我国的5G技术专利数量，就已经处于世界领先地位。当然，要完全普及5G，难度也非常大。5G采用的是高频短波，电磁波频率越高，波长越短，衰减也越快。这意味着，单位面积内需要的5G基站数量会更多。而且，5G信号难穿墙，容易被障碍物屏蔽。在一些试点城市，室内和室外的5G信号，简直是天壤之别。只要你进入建筑物内，5G信号基本都会消失。因此，单纯靠室外基站，5G根本完成不了全覆盖。运营商还需要借助5G室分设备，也就是室内微型基站。要安装这么多室分设备，5G的建设难度会很大。5G主要应用VR全景直播5G智能工厂5G自动驾驶5G智能电网5