新一代信息技术导论（微课版）课件 龚啓军第1、2章 新一代信息技术的概述、权责对等-信息素养与社会责任

第3章安全第一—信息安全第1章新一代信息技术概述CONTENTS目录1.1新一代信息技术的概述1.2新一代信息技术的应用什么是信息技术1.11.1.1信息1.信息与数据信息（Information）是对客观世界中各种事物运动状态和变化的反映，是客观事物相互联系和相互作用的表征，也是人们对客观事物的认知和反映。信息的载体可以是数字、文字、语音和图像等。不同形式的消息，可以包含相同的信息。例如，分别用语音和文字发送新闻，所含信息内容相同。数据（Data）是信息的表现形式，其内容反映或描述事物的特性。数据不仅包括数字、文字、字母和其他字符，还包括图形、图像、动画、视频和音频等。数据和信息存在一定关系，数据是信息的表现形式和载体，信息则是数据的表达和内涵。数据经加工处理变成信息，而信息需要经过数字化转变成数据之后才能存储和传输。2.信息的特点（1）社会性。（2）传递性。（3）共享性和依附性。（4）普遍性。（5）时效性。（6）可再生性。（7）可压缩性。3．信息处理

随着社会的发展，人们对信息的开发利用不断深入，导致信息量剧增，信息间的关联也日益复杂，因此信息处理就显得越来越重要。而信息处理实质上就是由计算机进行数据处理的过程，即通过数据的采集和输入，将数据有效地组织到计算机中，再由计算机系统对数据进行存储、加工和输出等一系列操作。1.1.2信息技术1.什么是信息技术信息技术（InformationTechnology，IT）是指在信息的获取、传递、处理、存储、控制、分析和应用等过程中所采用的技术的统称。信息技术的范畴主要包括传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术。传感技术是信息的收集技术，对应于人的感觉器官（简称感官）。通信技术是信息的传递技术，对应于人的神经系统。计算机技术是信息的分析和处理技术，对应于人的思维器官。控制技术是信息的应用技术，对应于人的效应器官2.信息技术的发展（1）第一次信息技术革命是语言的使用。（2）第二次信息技术革命是文字的创造。（3）第三次信息技术革命是造纸术和印刷术的发明。（4）第四次信息技术革命是电报、电话、广播、电视的发明和普及。（5）第五次信息技术革命是计算机、网络等现代信息技术的综合使用。2.信息技术发展的方向（1）半导体、微电子等信息材料技术。（2）计算机硬件和软件技术。（3）通信技术。（4）信息应用技术。什么是新一代信息技术1.2新一代信息技术物联网云计算大数据人工智能区块链虚拟现实1.2.1物联网物联网的含义物联网是指将各种信息传感设备及系统，如传感器网络、射频标签阅读装置、条形码与二维码设备、全球定位系统和其他基于物与物通信模式的短距离无线自组织网络，通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络，即“物物相连的互联网”。其目的是让所有物品都与网络连接在一起，系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网就实现了人与物之间的沟通和对话，也可以说实现了物与物之间的连接和交互微型感应芯片人与物对话物与物交流物物相连物联网的特征1.对物体进行数字化与虚拟化利用射频识别、传感器、二维码等，随时随地获取物体的信息，使各个物理实体成为彼此可识别、可寻址、可交互、可协同的智能物体2.进行泛在互联

将各种类型的数字化和智能化物体接入网络，通过自组织互联，实现对互联网的延伸与扩展，形成泛在互联。物联网的特征3.实现信息感知与交互物联网通过采集、筛选、交融、汇集等技术进行信息感知，通过网络与内容、用户与内容以及用户与网络的信息交互进行交流，继而达到应用物联网技术的效果4.信息处理与服务利用云计算、人工智能和模糊识别等各种智能计算技术，对各种海量的数据和信息进行高效分析和处理1.2.2云计算云计算的含义

是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷访问共享资源的新型计算模式，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的各种硬件资源、软件资源和平台资源。云计算随需应变的自助服务无处不在的网络访问计算机掌上电脑移动电话云计算3.云计算有资源共享池4.快速而灵活地根据用户的需求进行自动化扩展或缩减5.利用一种计量功能来自动调控和优化资源利用，根据不同的服务类型按照合适的度量指标进行计量。服务器应用软件网络带宽虚拟机1.2.3大数据大数据含义近年来，随着计算机技术的发展，大数据成为一个热门词。大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产，具有数据量大、类型繁多、价值密度低、速度快且时效高等特征。特征数据量大、类型繁多、价值密度低、速度快、时效高大数据的特征1．数据量大：大数据的起始计量单位至少是PB（约1000个TB）、EB（约100万个TB）或ZB（约10亿个TB）。2．类型繁多：大数据的类型包括交易数据、移动通信数据、用户行为数据、机器数据和传感器数据等，多种类型的数据对大数据技术的数据处理能力提出了更高的要求。3．价值密度低：随着物联网的广泛应用，信息感知无处不在，收集的数据海量，但价值密度较低，如何通过强大的计算机算法更快捷地完成数据的价值提纯，是大数据时代亟待解决的难题。4．速度快且时效高：大数据中的数据处理遵循“1秒定律”，即大数据对数据处理速度有要求，一般要在1秒内处理所有数据并得出数据的分析结果。时间太长数据就失去了本身的价值，成为过期的或无效的数据。这个速度要求是大数据处理技术和传统的数据挖掘技术最大的区别。1.2.4人工智能人工智能的含义

是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学人工智能计算机视觉自然语言处理专家系统语音识别多种学科互相渗透的一门综合性学科1.2.5区块链区块链含义

指在对等网络环境下，通过透明和可信规则，构建不可伪造、不可篡改和可追溯的块链式数据结构，实现对事务处理模式的管理1.去中心化不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理2.开放性

除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，公开接口查询，数据记录对全网透明区块链的特征区块链的特征3.自治性区块链采用基于协商一致的规范和协议，使系统中的所有节点都能在信任的环境中自由安全地交换数据，任何人为的干预都无法发挥作用4.安全性

区块链信息不可篡改，采用非对称密码学原理对交易进行签名；同时利用哈希算法保证交易数据不能被轻易篡改5.匿名性由于结点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，信息传递可以匿名进行区块链的特征1.2.6虚拟现实虚拟现实的含义

利用计算机技术模拟出一个逼真的三维空间虚拟世界，使用户完全沉浸其中，并能进行自然交互，就像在真实世界中一样。特点虚拟现实使用户获得与真实环境相同的视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官体验，沉浸其中沉浸性交互性用户与虚拟环境之间可以进行沟通和交流，并得到与真实环境一样的响应自主性虚拟环境中的物体按操作者的要求进行自主运动物联网云计算大数据人工智能区块链虚拟现实新一代信息技术的应用1.3智慧课堂—全息教室智慧课堂—VR教室智慧课堂—虚拟实验室智慧课堂—远程教学智联校园—温湿度监控智联校园—智慧图书馆平安校园—AI人脸识别平安校园—AI监测平安校园—AI监测绿色校园—共享电器绿色校园—垃圾分类绿色校园—智慧节能全息教室的含义在“裸眼条件下”实现立体视觉教学的授课空间，在保证老师原有教学习惯的同时，还可展示3D的物体或人物全息教室的意义是教育高科技的展示和体现，也是教育手段现代化、信息化的标志之一。“虚拟教学”VR教室5G+VR虚拟实验室5G+VR+web建立富有科技感的虚拟仿真实验平台满足师生多次进行、随时进行实验探究和学习的需求打破高危险、高污染、高辐射、高成本、高投入等对实验教学的制约远程教学含义利用云+网一体化技术，通过高清显示器、计算机、手机等终端开展互动教学活动意义固定教室移动教室学生终端温湿度监控安全运行经济节能低碳环保在监测点放置温湿度采集设备，通过无线网络进行数据上传，数据汇总到无线数据集中器，最后上传到后台进行信息处理与分析。通过末端数据信息监控中心可以对温度进行监控和调节智慧图书馆利用5G+物联网技术打造的智慧图书馆综合管理系统包括图书自动柜员机、电子借阅终端、电子阅读系统等自助借还图书自动盘点多媒体显示电子阅读座位预约AI人脸识别保障校园人员及宿舍人员的稳定和各项管理制度的执行应用于校园校门管控及学生公寓的安全保卫工作助力高校安全稳定及师生人身财产安全智慧食堂基于物联网+云端存储技术预定点餐、后厨管控、食品安全管理、采购库存、成本核算、食堂经营数据AI监测应用大数据+AI学习算法和物联网技术在实际监测中，根据人的肢体运动轨迹，计算出各种异常动作行为，向监控中心发出预警全过程、全流程管理共享电器采用窄带物联网智能物联技术，每一台电器设备都能够和物联网平台互联共享洗衣机垃圾分类物联网+AI识别技术通过手机扫描智能识别垃圾类型，投入对应的垃圾箱，并同步积，在商城进行积分换礼智慧节能借助新一代云计算、物联网、大数据等信息技术，对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术高度集成电量消耗燃料消耗热量消耗冷量消耗水资源消耗数字化管理优化资源利用提高管理效率和运营质量提高工作和学习效率加强校园安全管理课后习题：1．什么是信息？什么是信息技术？人类处理信息的过程是怎样的？2．信息有哪些特点？3．新一代信息技术包含哪些技术?第3章安全第一—信息安全第2章权责对等——信息素养CONTENTS目录2.1信息素养与检索2.2信息伦理与网络法治信息素养2.12.1.1信息素质概述信息素养信息检索信息素养的含义

早期是指平日的修养，也是一个人平时所养成的良好的行为习惯等。信息素养的含义

早期是指平日的修养，也是一个人平时所养成的良好的行为习惯等。信息素养的本质

在信息全球化的时代，需要人们具备的一种基本能力，也是基本素养的重要组成部分之一。检索查询评估2.1.2信息素质的内涵信息意识信息知识信息能力信息道德信息意识是塑造信息素养的重要条件,包括专业信息把握,尤其是和自己专业相关的最新信息信息知识是指与信息有关的理论知识和方法，包括信息理论知识与信息技术知识信息能力即对问题的解决能力，无论如何研究信息素养，最终目的是利用

信息技术来提高解决问题能力信息道德是指在信息活动各个环节中，用来规范各种社会关系的道德意识、道德规范和道德行为的总和信息检索2.22.2.1信息检索概述信息检索广义将杂乱无序的信息进行有序化，形成信息集合，并根据需要从信息集合中找出特定信息的过程狭义根据特定需要应用科学的方法采用专门的工具，从大量信息中迅速、准确、相对无遗漏地获取所需信息（文献）的过程。信息检索与信息搜索的区别2.2.2信息检索类型信息资源检索1.内容和对象文献检索数据检索事实检索2.组织方式全文检索超文本检索超媒体检索3.检索手段手动检索计算机检索2.2.3信息检索发展趋势信息检索的发展信息检索的发展1．智能化

智能化是未来网络信息检索的主要发展方向。用户需要做的仅仅是告诉计算机想做什么，至于怎样实现则无须人工干预，用户将彻底从烦琐的规则中解脱出来。近几年，智能信息检索作为人工智能的一个独立研究分支得到了迅速发展，面向网络的信息获取已成为当前计算机科学技术领域迫切需要突破的课题，人工智能技术应用于信息检索领域将是人工智能走向应用的一个新契机与突破口。2．可视化

可视化是指用图像取代文字辅助人们进行检索，其优点在于图像的表达方式生动、形象、清晰、准确、效率高，并能从多维进行展示；而纯文字的表达方式是模糊、一维的。3．多元化

多元化首先表现在可以检索的信息形态多样化，如文本、声音、图像、动画、视频等；其次，基于内容的检索技术和语音识别技术的发展，将使多媒体信息的检索变得逐渐普遍。网上检索工具已不仅仅是单纯的检索工具，还在向其他服务范畴扩展，如提供站点评论、天气预报、新闻报道、股票点评等，以多种形式满足用户需求。信息检索的发展4．个性化

个性化是指各网站数据库内容的特色化及个性化服务。网络资源呈指数级膨胀，使用户在获得自己需要的信息资源时要花费大量的时间和精力。个性化服务的实质在于提供真正满足用户需求的产品，贯彻以用户为中心的理念。5．全文化

全文化检索以文字、声音、图像等类型数据为主要处理对象，是目前信息检索发展的最高阶段，也是前沿趋势。与其他检索技术相比，全文化检索的新颖之处在于可以使用原文中任何一个有实际意义的词作为检索入口，得到的检索结果是源信息而不是信息线索。6．商业化

网络信息检索系统拥有数量众多的用户，可以吸引大量广告，为电子信息的增值服务提供广阔的空间网络信息检索系统不再仅仅是一种检索工具，而是一种产业。它的商业利益将成为推动系统完善和扩展的主要动力，促使网络信息的检索与利用由公用性转向商业化，网络信息检索系统将成为新的投资热点。信息检索的发展7．自然语言与人工语言检索并用

自然语言检索是指用自然语言作为提问输入和对话接口的检索方式。作为最终用户，不必考虑如何表达自己的提问，不必学习一套烦琐的命令、格式或代码，就能得到检索结果，但是这种方法不能完全取代人工语言检索。人工语言检索的最大优点是用它标引的数据库检索效率（查全率和查准率）相当高，这是自然语言检索所不能比拟的。因此，这两种检索方式将在并存中为用户提供更多的选择。8．传统信息检索和网络信息检索长期并存

印刷型检索工具是较为理想、可靠的信息载体，而网络信息检索技术参数太多，有时还存在计算机病毒和网络黑客入侵。在更好的信息载体未出现之前，印刷型检索工具仍然是十分安全和可靠的，而且由于二次信息、三次信息的检索工具都是从庞大而浩瀚的信息资源中分拣、提炼、整理出来的各种信息数据资料，对人们传播、利用知识，协助管理者做出正确决策等起着重要作用，因此传统信息检索和网络信息检索将长期并存，以满足不同用户的要求。

21世纪，信息科学与技术正在发生深刻的跃变，信息技术已进入全民普及阶段。深入开展信息素养教育，将成为未来几十年的主旋律。信息伦理2.3信息伦理的内容信息安全、隐私权、信息准确性、信息知识产权、信息管理、信息传播以及信息存储与使用等方面信息伦理信息伦理的定义信息的生产、采集、储存、管理、传播、使用等一系列信息活动过程中表现出来的道德规范和个人与社会、个人与他人之间相互关联的行为准则自主性、开放性、多元性2.3.1信息伦理的基本特征1.自主性定义指现代信息技术的快速发展使得信息的生产速度快、变化快,信息的储行载体多、方式多,信息的传播速度快、模式多,而获取信息的途径也很多维持信息秩序良好运行的主要方式是信息伦理2.开放性定义指信息社会消除了人与人之间的时空障碍，人们可以自由表达自己的意愿，也能包容和接纳他人的信息，实现开放和共享信息区别于其他伦理的明显特征3.多元性定义指在信息社会中，信息来源于不同的信息主体，导致信息犹如汪洋大海，不仅量大而且种类多，传播渠道也很丰富善恶2.3.2信息从业人员的行为规范行为规范社会群体或个人在参与社会活动中所遵循的各种规则、准则的总称，是社会认可和人们普遍接受的具有一般约束力的行为标准信息从业人员行为规范遵守信息法律法规、自觉抵制不良信息、批判与抵制不道德的信息行为、信息行为不损害他人的利益、不随意发布信息等2.3.3人工智能治理深度学习跨界融合人机协同群智开放自主操控通用目的性算法黑箱性数据依赖性专业化、多元化、敏捷化、全球化人工智能治理一项复杂的系统工程，既需要明确治理原则目标、理清治理主体，又需要提出切实有效的治理措施伦理法律人工智能时代使人工智能成为促进社会有序发展、共享发展、公平发展、开放发展、和谐发展的生产力基础伦理的力量法律的理性网络法制2.42.4.1网络法制建设“十三五”期间我国网络法治领域立法取得了显著成效，基础法律框架初步建成，前沿立法领域也在不断探索。网络安全制度体系基本完成数据治理制度体系全面展开网络空间生态治理强基固本网络社会治理服务高质量发展新技术新业务领域强化风险预防涉外立法领域充实制度工具。“十四五”规划网络法治建设全面开启新征程国际网络安全管理开展战略布局，个人信息保护规则进一步深化，网络内容管理重点关注平台责任，网络领域反垄断改革持续深入，新技术新业务重点应用立法加速推进网络法治领域未来网络法治领域应加强网络法律体系理论研究，积极推动基础立法配套规则制定；