模塊五：新一代信息技術

典型應用《新一代信息技術》《信息技術基礎》PWSO1任務1新一代信息技術認知2任務2

人工智能技術的應用目錄/Contents01新一代信息技術認知知識目標1.了解新一代信息技術的概念；2.了解新一代信息技術的產生的原因；3.能夠列舉新一代信息技術各主要代表技術的典型應用。學習目標1.能夠對新一代信息技術產業鏈有清晰的認知。能力目標1.具備自主學習能力； 2.具備前沿技術信息搜索能力。素質目標1任務描述2任務解析3知識鏈接4任務實施任務1：新一代信息技術認知5能力拓展以云計算、大數據、人工智能為核心的新一代信息技術已經廣泛應用于社會生活的各個領域，極大地便利了人們的生活。以高德地圖為例，通過自身體驗和網絡查詢，了解高德地圖中使用了哪些新一代信息技術。通過互聯網關注國家重大發展規劃，了解新一代信息技術產業發展現狀、未來發展趨勢，了解新一代信息技術的代表技術及其應用。通過網絡查詢高德地圖軟件中的技術，體驗高德地圖的各項功能，分析各項功能的實現方式與所使用的技術。新一代信息技術簡介云計算技術大數據技術物聯網技術區塊鏈技術人工智能技術新一代信息技術認知新一代信息技術簡介（一）新一代信息技術基本概念新一代信息技術是對計算機、集成電路、通信技術等傳統的信息技術的升級，且以人工智能、量子信息、物聯網、區塊鏈等為代表的新興技術。新一代信息技術分為六個方面：下一代通信網絡、物聯網、三網融合、新型平板顯示、高性能集成電路和以云計算為代表的高端軟件。新一代信息技術簡介《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》《十三五國家戰略性新興產業發展規劃》國務院印發國務院印發國務院印發國務院印發《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》2010年2016年2021年2012年（二）新一代信息技術產生的原因新一代信息技術應用（一）云計算技術1.云計算的概念云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件、服務），這些資源能夠被快速提供，用戶只需要投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。新一代信息技術應用（一）云計算技術2.云計算的服務類型（1）基礎設施即服務（IaaS)（2）平臺即服務(PaaS)（3）軟件即服務(SaaS)新一代信息技術應用（1）公有云公共云是一種云計算，從SaaS應用程序到單個虛擬機(VM)，到裸機計算硬件，再到完整的企業級基礎設施和開發平臺。（2）私有云私有云是一種云環境，其中所有云基礎設施和計算資源都專供一個客戶訪問。私有云通常托管在客戶的本地數據中心。12（3）混合云混合云如同其名稱所言，是公有云和私有云環境的結合。3（一）云計算技術3.云計算的部署模式新一代信息技術應用（一）云計算技術4.應用領域（1）存儲云存儲云，又稱云存儲，是在云計算技術上發展起來的一個新的存儲技術。（2）醫療云是指在云計算、移動技術、多媒體、5G通信、大數據、以及物聯網等新技術基礎上，結合醫療技術，使用“云計算”來創建醫療健康服務云平臺，實現了醫療資源的共享和醫療范圍的擴大。新一代信息技術應用（一）云計算技術4.應用領域（3）金融云金融云，是指利用云計算的模型，將信息、金融和服務等功能分散到龐大分支機構構成的互聯網“云”中，旨在為銀行等金融機構提供互聯網處理和運行服務，同時共享互聯網資源。（4）教育云教育云，實質上是指教育信息化的一種發展。新一代信息技術應用（二）大數據技術 1.大數據的概念與特點大數據（Bigdata）是指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。麥肯錫全球研究所給出的定義是：大數據是一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超過了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低四大特征。新一代信息技術應用（二）大數據技術 2.大數據的特點0102大量（Volume）030405多樣（Variety）價值（Value）高速（Velocity）真實性（Veracity）新一代信息技術應用（二）大數據應用 3.大數據關鍵技術大數據有關鍵技術主要包括：大數據采集、大數據預處理、大數據存儲管理、大數據分析及挖掘、大數據展現和應用技術。4.大數據應用大數據應用已滲透各行各業，比較熟悉的應用有支付寶的芝麻信用、度小滿金融、余額寶等。新一代信息技術應用（三）物聯網技術1.物聯網概念物聯網是通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網主要解決物品與物品（T2T）、人與人（H2H）和人與物（H2T）之間的互連。主要包括：物聯網的核心和基礎仍然是互聯網；在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡。新一代信息技術應用（三）物聯網技術2.物聯網整體架構（1）感知層：感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源，是實現物聯網全面感知的核心能力。它由各種傳感器組成，包括濕溫度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等等。（2）網絡層：由各種網絡，包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，是整個物聯網的中樞。負責傳遞和處理感知層獲取的信息。（3）應用層：是物聯網發展的根本目標，將物聯網技術與行業信息化需求相結合，實現物聯網的智能應用。新一代信息技術應用（三）物聯網技術3.物聯網關鍵技術（1）感知層相關技術無線射頻識別技術RFID，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據。（2）網絡傳輸層相關技術移動通信系統、ZigBee（無線通信技術）。新一代信息技術應用（三）物聯網技術3.物聯網關鍵技術（3）應用層相關技術主要為用戶提供業務體驗，需要合理高效地處理從網絡層傳來的海量數據，并從中提取有效信息。4.物聯網中的應用物聯網的應用非常廣泛，涉及農業、交通、醫療、環境保護、公共安全、家居、消防、工業監測、政府管理、食品溯源和情報搜集等眾多領域。新一代信息技術應用（四）區塊鏈技術1.區塊鏈概念狹義的區塊鏈定義：區塊鏈是一種鏈式存儲結構，是按照時間順序連接區塊，通過密碼學方式保證數據不可被篡改和偽造，并在網絡所有節點間進行分布式存儲的共享賬本。廣義的區塊鏈定義：區塊鏈是利用塊鏈式共享賬本來驗證與存儲數據，利用P2P分布式節點共識算法生成和更新數據，利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全，利用智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。新一代信息技術應用（四）區塊鏈技術2.區塊鏈的分類（1）公有鏈

任何人都可以參與區塊鏈數據的維護和讀取，不受任何單個中央機構的控制，數據式完全開放透明的。（2）聯盟鏈

由聯盟（如行業聯盟）組織構成并對其進行管理，寫入需要授權接入，共同維護區塊鏈的健康運轉。12（3）私有鏈

私有鏈與公有鏈是相對的概念，屬于聯盟鏈的一種特殊形態。3新一代信息技術應用（四）區塊鏈技術3.區塊鏈核心技術4智能合約是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議。（4）智能合約2共識機制在區塊鏈中起到了統籌節點的行為，明確數據處理的作用。（2）共識機制3密碼學可以保證數據安全，驗證數據歸屬。（3）密碼學1分布式賬本在區塊鏈中起到了在區塊鏈中起到了數據的存儲作用。（1）分布式賬本新一代信息技術應用（四）區塊鏈技術4.區塊鏈的特點（1）去中心化、（2）開放性、（3）獨立性、（4）安全性、（5）匿名性。5.區塊鏈的應用在金融領域、公共政務領域、醫療健康領域、數字版權、供應鏈管理、能源領域中中都得到了廣泛的應用。新一代信息技術應用（五）人工智能技術1.人工智能的定義人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。定義：“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”而另一個美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”新一代信息技術應用（五）人工智能技術2.人工工智能發展簡史低迷發展期（20世紀80年代中至90年代中）多項研究進展緩慢，各國政府停止資助；對人工智能系統的需求下降，反思發展期（20世紀60年初代至70年代初）

研究缺乏進展，許多對人工智能研究提供資助的機構停止撥款。起步發展期（1956年至20世紀60年代初）

主要包括定理機器證明、問題求解、以及模式識別等。穩步發展期（20世紀90年代中至2010年）加速了人工智能的創新研究，促使人工智能技術進一步走向實用化。應用發展期（20世紀70年代初至80年代中）專家系統被應用到各個領域并取得了成功，推動人工智能的應用發展。蓬勃發展期（2011年至今）新技術的發展，為人工智能的發展提供了新的機遇。010203040506新一代信息技術應用（五）人工智能技術3.人工智能關鍵技術（1）機器學習機器學習（MachineLearning）是一門涉及統計學、神經網絡、優化理論、計算機科學、腦科學等諸多領域的交叉學科，主要研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能，是人工智能技術的核心。深度學習（DeepLearning）是機器學習研究中的一個新的領域，其動機在于建立、模擬人腦進行分析學習的神經網絡，它模仿人腦的機制來解釋數據。新一代信息技術應用（五）人工智能技術3.人工智能關鍵技術（2）計算機視覺計算機視覺是使用計算機及相關設備對生物視覺進行模擬的一種技術，通過對采集的圖片或視頻進行處理以實現對相應場景的多維理解。（3）自然語言處理（NLP）自然語言處理是計算機科學、人工智能、語言學領域的一個交叉學科，主要研究如何讓計算機能夠理解、處理、生成和模擬人類語言的能力，從而實現與人類進行自然對話的能力。新一代信息技術應用（五）人工智能技術（4）數據挖掘。數據挖掘（DataMining，DM）是指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中的信息的過程。4.人工智能的應用領域人工智能技術在各行各業都得到了廣泛應用，如智能制造、智能醫療、智慧教育、智能安防、智慧交通、智能家居、智慧金融、智慧物流、自動駕駛等。一、了解高德地圖基本信息通過網絡查詢可知，高德是我國先進的數字地圖內容、導航和位置服務解決方案提供商。自2002年公司成立以來，經過不懈努力和艱辛探索，除地圖導航以外，高德地圖還為用戶提供打車、預訂酒店、購買門票等一站式出行服務。二、了解高德地圖中新一代信息技術的使用1.移動通信技術移動通信技術的應用使得高德地圖的應用成為可能。2.云計算技術高德地圖使用阿里云進行數據和軟件的存儲與運行維護，提高了工作效率。二、了解高德地圖中新一代信息技術的使用3.大數據分析技術基于大數據分析技術，高德地圖可以提供全面、精準的路網數據和實時、動態的路況信息。4.人工智能技術應用高精地圖的采集、道路中物體識別都需要人工智能技術，通過深度學習算法來實現。新一代人工智能的三要素1.數據：數據是人工智能必備的學習資源，因此大量高質量、精準、安全的數據是深度學習訓練的基礎，如果數據精度達不到標準，那么訓練出來的模型就不可靠。2.算