人工智能导论教案第2章 大数据与人工智能.docx

《人工智能导论教案第2章 大数据与人工智能.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工智能导论教案第2章 大数据与人工智能.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第2章大数据与人工智能教案课题大数据与人工智能课时2知识目标1 .了解大数据概念及发展历程。2 ,掌握大数据的特征。3 .熟悉云计算的概念及分类。4 ,熟悉云计算的服务模式。5 .理解大数据、云计算与人工智能的关系。6 .了解大数据处理的过程及应用。重点、难点L大数据的特征。2 .云计算的服务模式。3 .大数据、云计算与人工智能的关系。.4 .大数据处理的过程及应用课程思政1 .通过大数据、云计算等知识的学习，培养学生的探索创新精神。2 .通过阅读贵州大数据、阿里云材料，激发学生科技报国的家国情 怀和使命担当。3 .通过大数据、云计算应用案例，培养学生追求真理、勇攀科学高 峰的责任感和使命感。

2、教学内容及进程：一、导入案例 天猫“双十一”购物节2009年是淘宝首届“双十一”，短短一天内创造了 5000万的销售额，这 是那个时代很少的购物平台能达到的高度。2012年被业内称为“双十一”的 爆发点，这 年淘宝商城正式更名为天猫。2012年“双十”当天销售额达 到191亿。2013年淘宝“双十一”销售额继续攀升，超过2012年的191亿 仅用了 13个小时，再次达到新的高峰350. 18亿元。正式超越美国“网络星 期”,成为世界上最大的购物狂欢节。2020年天猫“双十一”半小时成交 额突破3723亿，这一系列惊人的创举背后是什么？是大数据。它成就了阿里， 也成就了中国的电商时代。二、知识讲

3、授2. 1大数据的概念1 .什么是大数据大数据主要是指海量乃至巨量数据，并且数据规模大到无法通过目前普及 的计算机系统在用户可容忍时间内获取、存储、处理。2 .大数据发展历程2008年年末，“大数据”这一名词被美国知名计算机科学研究人员所认 可。2010年，随着Web2.0时代的到来，社交网络的飞速发展使人类进入自 媒体时代，互联网数据进一步激增。2012年，大数据发展空前繁荣。2015年，国务院印发促进大数据发展行动纲要，明确提出要推动大 数据的发展和应用，建立大数据下的经济新体制，大数据正式进入我国国家 发展战略。备注播放视频素 材通过天猫 “双H一” 案例，引出 大数据的概 念。简要介绍

4、大 数据的概念3.大数据的产生我们每个人都是数据的产生者，同时也是数据的使用者。人类自从发明 文字开始，就记录着各种数据。（1）互联网大数据大数据赖以生存的土壤是互联网。这些数据主要来源于两个方面，一方 面是用户通过网络所留下的痕迹；另一方面是互联网公司在日常运营中生成、 积累的用户网络行为数据。这些数据规模已经不能用GB或TB来衡量。（2）传统行业大数据传统行业同样会产生大数据。传统行业通常是指一些固定的企业，如电 信、银行、金融、医药、教育、电力等行业。（3）移动互联网移动互联网的发展让更多的使用者成为数据的制造者。据统计，全球每 个月移动互联网的使用者发送和接收的数据高达1.3EBo（4

5、）物联网（IOT）随着传感器、视频、RFID和智能设备等技术的发展，音频、视频、机器 对讲机器、RFID、人机交互、物联网和传感器等数据大量产生，其数据量更 是巨大。4 .数据的量级数据规模的大小是用计算机存储容量的单位来计算的，小到以字节 （Byte）来表示,大到NB甚至DB级别。每一级按照21。递增，按顺序所有单位依次为：Byte、KB、MB、GB、TB、 PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB,它们按照进率 1024 （210）来计算。5 .2大数据的特征1大数据的数据特征大数据的层次特征是最先被整个大数据行业所认识、所定义的，其中最 为经典的是大数据的4V特征（图2-2）,即1）数据

6、规模大（Volume）。2）数据种类多（Variety）。3）处理速度快（Velocity）。4）价值密度低（Value）。2 .大数据的技术特征（1）大数据时代的技术是开放性的（2）大数据时代的技术是平台化的（3）大数据时代的技术是基于新型的训练性质的数学算法实现的（4）大数据时代的技术最终期待实现人工智能管理和机器人代工3 .大数据到底给贵州带来了什么？贵州是中国首个大数据综合试验区。关于大数据与贵州，5年前，更多 的人是在“寻因”：贵州为什么能发展大数据？“贵州已成中国云计算和大数据领域最具发展潜力的地区之一。”思考大数据 是怎样产生 的？讨论：大数 据给贵州带 来了什么？“以互联网、大

7、数据、云计算为代表的科技创新正在成为贵州弯道取直、 后发赶超的新动能。2.3 大数据下的云计算1 .云计算的概念(1)云计算的定义“云”是网络、互联网的一种比喻说法。这种用法最初来源于它在网络 图中一般描绘为云的轮廓，后来也用云来表示互联网的和底层基础设施的抽 象。云计算(Cloud Computing)并不是对某一项独立技术的称呼，而是对 实现云计算模式所需要的所有技术的总称。云计算是一种基于互联网的服务方式，提供动态可扩展的虚拟化的资源 的计算模式。云计算以虚拟化技术为核心，将共享的硬件和软件等资源抽象成一个统 一的资源池，通过互联网这一载体，向用户按需提供所需的资源。其特点在 于多用户共

8、享、大数据处理与大数据存储，云计算就是服务可租用、服务可 计量及高性价比的总和。(2)云计算的特点1)超大规模。2)虚拟化。3)高可靠性。4)通用性。5)高可扩展性。6)按需服务。7)极其廉价。2 .云计算的分类云计算根据服务对象可以分为私有云、公有云和混合云3类。(1)公有云公有云(Public Cloud)通常指云的提供商向普通用户提供使用权的云。(2)私有云私有云(Private Clouds)是为某一个特定客户单独使用而构建的，因而 向该用户提供的对数据、安全及服务质量等的控制都是极为有效的，该用户 几乎可以完全控制在此私有云上部署的应用程序。(3)混合云混合云(Hybrid Clou

9、d)是把“公有云”和“私有云”结合到一起的方式, 是近年来云计算的主要模式和发展方向。3 .云计算的服务模式(1)基础设施即服务(laaS)laaS (Infrastructure as a Service)以服务的方式将服务器、存储和网络硬件 及相关软件提供给用户。(2)平台即服务PaaS (Platform as a Service)以服务的方式把应用程序开发和部署平台提 供给用户。(3)软件即服务(SaaS)SaaS (Software as a Service)以服务的方式把应用程序提供给用户4 .云计算的主要技术(1)虚拟化技术（2）并行运算技术（3）数据管理技术（4）数据云存储技术

10、5 .阿里云阿里云创立于2009年，是全球领先的云计算及人工智能科技公司，致力 于以在线公共服务的方式，提供安全、可靠的计算和数据处理能力，让计算 和人工智能成为普惠科技。阿里云服务着制造、金融、政务、交通、医疗、 电信、能源等众多领域的领军企业，包括中国联通、12306、中石化、中石油、 飞利浦、华大基因等大型企业客户，以及微博、知乎、锤子科技等明星互联 网公司。在天猫“双十一”全球狂欢节、12306春运购票等极富挑战的应用 场景中，阿里云保持着良好的运行纪录。2.4 大数据、云计算与人工智能1 .大数据与云计算云计算是以大数据为基础进行的，云计算可以使互联网的速度更快，容量 更大，成本更低

11、。大数据的主要目的是在海量数据中发现其背后的潜在价值, 让使用者更好地理解和掌握信息，而云计算更偏重于向使用者提供服务。1）从整体角度看，大数据与云计算相辅相成。2）从技术角度看，大数据根植于云计算。3）从结构角度看，云计算及其分布式结构是大数据的商业模式与架构的 重要途径。2 .大数据与人工智能大数据的发展离不开人工智能，而任何智能的发展，都是一个长期学习 的过程，且这一学习的过程离不开数据的支持。随着大数据持续发展，人工 智能有了海量数据的支撑，得到了快速发展。一方面，人工智能的决策和判断是建立在大量数据的基础上，只有通过 大量的数据进行训练、预测、验证，人工智能才能发挥出真正的威力，且数

12、 据量越大，人工智能的效果越好。讨论：“啤酒与尿 布”给我们 哪些启示？另一方面，人工智能为大数据提供了技术支持，如果能在大数据领域使 用人工智能进行数据分析，那么大数据将会如虎添翼。3 . “啤酒与尿布”的故事“啤酒与尿布”的故事产生于20世纪90年代的美国沃尔玛超市中，沃尔 玛的超市管理人员分析销售数据时发现了一个令人难于理解的现象：在某些 特定的情况下，“啤酒”与“尿布”两件看上去毫无关系的商品会经常出现在 同一个购物篮中，这种独特的销售现象引起了管理人员的注意，经过后续调 查发现，这种现象出现在年轻的父亲身上。2.5大数据分析处理1 .大数据思维大数据时代一书作者维克托迈尔舍恩伯格认为

13、人们对待数据的思 维方式会发生以下3个变化：1）人们处理的数据从样本数据变成全部数据，需要的是所有的数据，“样 本二总体”。2）由于是全样本数据，人们不得不接受数据的混杂性，而放弃对精确性 的追求，只有接受不精确性，才能打开一扇从未涉足的世界的窗户。3）人类通过对大数据的处理，放弃对因果关系的渴求，转而关注相关关 系，人们不必必须知道现象背后的原因，而是让数据自己“发声”。2 .大数据处理通过各种方法获取到不同类型的原始数据，需要通过数据处理才能得到 有用的信息。大数据处理一般分为：数据采集、数据预处理、数据建模、数 据分析、数据可视化等若干个流程。（1）数据采集（2）数据预处理1）数据清洗。

14、2）数据集成。3）数据变换。4）数据归约。（3）数据建模（4）数据分析（5）数据可视化3 .大数据与人工智能应用大数据、云计算和人工智能等新兴技术出现对社会各个领域都产生了深刻 影响。AI向各行各业快速渗透、融合，或者说只要有人涉足甚至只要人想涉 足的地方，都会有人工智能的用武之地，如智慧城市、智慧交通、智慧医疗、 智慧教育、智慧农业、智慧金融、智能制造、智能家居、智能机器人、智能 政务、智能国防、智能公安等。作为概述，下面通过案例仅简单介绍几个重 要领域。案例赏析举例说明： 大数据时代 人们对待数 据的思维方 式会发生以 下3个变化举例说明： 大数据时代 人们对待数 据的思维方 式会发生以 下3个变化播放视频素材案例1智慧交通 案例2智慧电商