第十四章:计算机新技术

文章目录:

一:云计算

二:大数据

三:物联网

四:人工智能

五:移动网络与应用

六:电子商务

七:虚拟实现

八:区块链


一:云计算

概念云基于⽹络(Internet)的计算机集群属于⼀种公共设施,类似国家的电⼒系统、⾃来⽔⽹⼀样⽤⼾只需要⼀个能上⽹的终端设备,就可以在任何时间、地点使⽤云端资源云计算概念⼀种利⽤计算机⽹络提供的可计量的、可动态分配的、资源池化的计算服务⼀种通过Internet,以服务的⽅式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式⼀种基于互联⽹的相关服务的增加、使⽤和交付模式,通常涉及通过互联⽹提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源特点超⼤规模 计算能⼒现单巨⼤,并可根据需求增减资源和服务,规模可弹性伸缩资源抽象 所有的资源(硬件、软件、数据)等都被虚拟化了,⽤⼾可按需购买⾼可靠性 提供安全的数据存储⽅式,能够保证数据的可靠性其它特点分布式、跨地域、资源共享资源配置动态化、需求服务⾃主化、以⽹络为中⼼、服务可计量化、资源的池化和透明化分类按范围:公有云(Internet)、私有云(局域⽹)、混合云按服务IaaSInfrastructure as a Service,基础设施即服务将硬件资源作为服务,例如云存储、云主机、云服务器等云存储通过集群应⽤、⽹络技术和分布式⽂件系统等功能,将⽹络中不同类型的存储设备集合PaaSPlatform as a Service,平台即服务将软件开发的平台作为服务,例如云数据库SaaSSoftware as a Service,软件即服务将应⽤软件作为服务,例如云杀毒、SMS短信服务、邮件推送等云计算的服务交付模型基础架构及服务laaS(底端)指将云计算集群的内存、I/0服务、存储、计算能力整合成一个虚拟的资源池为用户提供所需存储资源和虚拟化服务器等服务eg.云存储、云主机、云服务器平台及服务PaaS(中间)指将软件研发的平台作为一种服务,提供给用户eg.云数据库软件及服务SaaS(顶端)是指通过互联网就能直接使用软件应用,不需要本地安装eg.阿里云提供的短信服务邮件推送等云计算的应用云存储:是以数据存储和管理为核心的云计算系统云物联:云物联可以将传统物品通过传感设备感知的信息和接收的指令连入互联网中,并通过云计算技术实现数据存储和运算,从而建立起物联网云安全云办公:WPS Office

二:大数据

可参考:大数据学习路线发展方向(表格一目了然)BigData

概念⼤数据Big Data是规模⼤到使⽤传统的数据处理技术⽆法存储和处理的数据对象是具有海量、⾼增⻓率和多样化特征的信息资产,隐藏着丰富的价值⼤数据技术:处理⼤数据对象的技术,数据处理的思维和⽅法大数据的结构类型结构化数据半结构化数据非结构化数据特征⼤数据的4V特征Volume:数据规模巨⼤,通常以PB、EB甚⾄ZB为单位Variety:数据类型繁多,⼤约5%是结构化的,95%是⾮结构化的Velocity:处理速度快、时效性要求⾼Value:价值密度低,只有通过分析才能实现从数据到价值的转变Veracity:准确性⼤数据技术的特征全样而⾮抽样:不是抽样,而是⾯向全体样本效率而⾮精准:允许不精确和混杂性相关而⾮因果:不是因果关系,而是相互关系关键技术基础设施:云计算、虚拟化技术、⽹络技术等⼤数据技术:数据采集技术,数据存储技术,数据计算、展现与交互等数据处理的三个特点不是抽样统计,而是面向全体样本允许不精确和混杂性不是因果关系,而是相互关系应⽤领域公共服务、电⼦商务、⾦融服务、个⼈服务等领域典型的有阿⾥信贷(⾦融领域)、京东慧眼(精准⼴告投放与数据推送)在这⼀次的新冠病毒疫情中,⼤数据技术在疫情控制上也做出了巨⼤的贡献,例如,利⽤⼤数据技术追踪病例或疑似病例,设⽴排查名单;对⾼危⼈群提供健康宣教和精准管理;建⽴健全公众传染病⽹络排查平台等等

三:物联网

可参考:物联网嵌入式学习路线发展方向(表格一目了然)

概念:Internet of Things,IoT物联⽹就是物物相连的互联⽹,包含物与物、物与⼈和⼈与⼈的互联物联⽹是通过各种传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联⽹相连接,进⾏信息交换和通信实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的⼀种⽹络,是互联⽹的延伸与扩展关键技术RFID射频识别技术,俗称电⼦标签,是物联⽹的基础通过射频信号⾃动识别⽬标对象,并对其信息进⾏标志、登记、存储和管理,是⼀个可以让物品“开口说话”的关键技术。现在绝⼤多数的IC卡都使⽤了RFID,例如⼆代⾝份证、公交卡、⻔禁卡等。RFID标签的供电⽅式⽆源:⽆源RFID不含电池,能量从RFID读卡器获取,例如公交卡有源:有源RFID使⽤内部电池供电,作⽤距离远,例如ETC传感技术从⾃然信源中获取信息,并对之进⾏处理和识别的⼀⻔多学科交叉的技术涉及传感器、信息处理和识别技术,类似于⼈的“感觉器官”嵌⼊式技术嵌⼊式系统将应⽤软件与硬件固化在⼀体,是可以独⽴⼯作的器件嵌⼊式技术的发展为物联⽹实现智能控制提供了技术⽀撑位置服务技术采⽤定位技术,确定智能物体的地理位置,利⽤地理信息系统技术与移动通信技术向物联⽹中的智能物体提供与位置相关的信息服务包括遥感技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及电⼦地图等技术GPS将卫星定位、导航技术与现代通信技术相结合,实现全时空、全天候和⾼精度的定位与导航服务IPv6技术IPv6可以为每⼀个连接在物联⽹中的物体分配⼀个唯⼀的IP地址IPv6技术是实现物联⽹的⽹络基础条件层次模型4 应⽤层:智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等3 处理层:数据库技术 相当于⼈的“⼤脑”2 ⽹络层:IPv6、位置服务技术 相当于⼈的“神经系统”1 感知层:RFID、传感技术、嵌⼊式技术 相当于⼈的“感觉器官”应⽤领域智能家居Smart Home,智能住宅指利⽤物联⽹技术,将家中的各种设备有机地连接在⼀起,各种设备相互间可以通信,不需要⽤⼾指挥也能根据不同的状态互动运⾏,从而在最⼤程度上给⽤⼾提供⾼效、便利、舒适与安全的居住环境智能交通指在GPS、RFID、GIS等技术的⽀持下,实现⻋辆和路⽹的可视化管理与监控交通指挥中⼼可以实时显⽰交通流量、流速、占有率等实时运⾏数据,并⾃动检测出道路上的交通事故和拥堵状况,进⾏实时报警与疏导还可以实时监测汽⻋尾⽓等污染数据,辅助空⽓质量的检测等智能医疗在卫⽣信息化建设的基础上,应⽤物联⽹相关技术,通过健康和医疗相关设备和系统间的信息⾃动继承及智能分析与共享,建⽴统⼀便捷、互联互通、⾼效智能的预防保健、公共卫⽣和医疗服务的智能医疗保健环境其它:智能物流、智能检测、敌情侦察、情报收集等

四:人工智能

概念Artificial Intelligence,AI指⽤计算机来模拟⼈类智能,特别是模拟思维活动的技术及其有关理论实现⼈⼯智能的途径是机器学习历史从“推理”到“知识”到“学习”的演化过程⾥程碑事件深蓝:IBM公司研制,于1997年5⽉,在国际象棋领域战胜⼈类世界冠军AlphaGODeepmind公司研制,2017年5⽉,战胜围棋领域⼈类世界冠军关键技术是机器学习,宣告着⼀个新的⼈⼯智能时代的到来应⽤⽬前,⼈⼯智能系统已经能够部分代替⼈的脑⼒劳动和体⼒劳动事务性的⼯作容易被取代,创造性的、艺术性的、需要想象⼒的⼯作不易取代语⾳助⼿、⼈脸识别、购物⽹站推荐系统、智能家居、⽆⼈机、⽆⼈驾驶(辅助驾驶)、⼯业机器⼈、航空卫星等问题求解(博弈程序)、⾃然语⾔理解和处理、智能控制和调度系统、模式识别、智能机器⼈、数据挖掘和知识发现

五:移动网络与应用

概念⼜称移动互联⽹,就是将移动通信和互联⽹⼆者结合起来,成为⼀体它是互联⽹的技术、平台、商业模式、应⽤与移动通信技术结合并实践的活动的总称包括移动⽀付、导航、⼿机游戏等应⽤移动通信技术G(Generation), 表⽰“代”,即第⼏代移动通信技术,与⼯作频率⽆关1G  第⼀代移动通信⽹络 模拟⽹络2G  第⼆代移动通信⽹络 数字⽹络,从2G时代开始,后⾯的移动通信⽹络都使⽤数字通信技术3G  第三代移动通信⽹络4G  第四代移动通信⽹络5G  第五代移动通信⽹络:⽬前,我国在5G技术标准和覆盖范围⽅⾯,全球领先优点超⾼速度  最⼤传输速率20Gbps~50Gbps超低延迟  1~5ms以内的⽹络延迟⾼密度接⼊  每平⽅公⾥百万级连接密度应⽤满⾜智能⼿机⽤⼾⾼速访问互联⽹的需求虚拟现实与增强现实领域,例如元宇宙(Meta)的概念物联⽹的智能交通领域⼯业⽤途,“5G+⼯业互联⽹”,“⽆⼈⼯⼚”等移动智能终端:小型化、微型化的智能设备,例如智能⼿机、平板电脑、可穿戴式设备等

六:电子商务

概念:Electronic Commerce,EC是以信息⽹络技术为⼿段,以商品交换为中⼼的商务活动是传统商业活动各环节的电⼦化、⽹络化、信息化电⼦商务领域的市场结构 垄断竞争 → 寡头垄断分类B2B:Business to Business,即企业对企业  阿⾥巴巴 、...B2C:Business to Customer,即企业对个⼈  京东⾃营、苏宁易购、天猫、...C2C:Customer to Customer,即个⼈对个⼈  淘宝、闲⻥、...C2B:Customer to Business,个⼈对企业  先由⽤⼾提出需求,然后商家按需求定制B2G:Business to Government,企业对政府  中国招标投标公共服务平台O2OOnline to Offline,线上对线下,⽹络电商与实体店相结合的营销⽅式⽹络电商与实体店相结合的营销⽅式,例如美团、饿了么、⼤众点评、滴滴、...关键技术:Web技术、数据库技术、信息安全技术、物流管理技术、电⼦货币交换技术

七:虚拟实现

概念虚拟现实技术是⽬前发展最快的新技术之⼀指利⽤计算机等设备来产⽣⼀个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界分类VR  Virtual Reality,虚拟现实MR  Mixed Reality,混合现实AR  Augmented Reality,增强现实特征Immersion ,沉浸性 ⼜称侵⼊性,是指⽤⼾感觉到完全置⾝于虚拟世界之中Interaction ,交互性 以⾃然的⽅式与虚拟世界进⾏交互,实时产⽣与真实世界相同的感知Imagination ,想象性 ⼜称构想性,指虚拟的环境是⼈想象出来的硬件设备输⼊设备基于⾃然的交互设备,如数据⼿套、三维控制器、三维扫描仪等三维定位跟踪设备,如电磁跟踪系统、声学(光学、机械、惯性位置)跟踪系统输出设备 视觉感知设备(如头盔式显⽰器)、听觉感知设备(如耳机、喇叭)、触觉反馈装置应⽤可⼴泛应⽤于⼈们⽣活、⼯作的各个领域元宇宙MetaVerse,是利⽤科技⼿段创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界和⽣活空间元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程

八:区块链

概念以现代密码学为基础,实现⽂字记录(区块)的串接并保护区块链本质上是⼀种密码学技术,在可信协作⽹络构建⽅⾯可以发挥巨⼤的潜能特点:去中⼼化、智能合约、共识机制、不可篡改等特性 2020 - 25应⽤数字货币⽐特币 是⼀种商品,⼀个基于区块链技术的去中⼼化的虚拟货币数字⼈⺠币是⼀种法定货币,中国⼈⺠银⾏发⾏,有国家信⽤背书、有法偿能⼒特点 中⼼化、有限匿名、可追溯、双离线⽀付其它领域公共服务:⽬前区块链已应⽤于疫情防控领域,主要在公共预警、物品溯源、⾝份互认等细分领域实体经济:⾦融、农业、⼯业、医疗等需要存证、写作和进⾏价值转移的领域区块链+:例如“区块链+物联⽹”、“区块链+云计算”等

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