信息技术第六章 ppt课件 .pptx

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1、信息技术第六章 电子课件 新一代信息技术概述1新一代信息技术新一代信息技术的特点与应用2目录C ONTENT SP A GE 目录页任务6.1 新一代信息技术目录页新一代信息技术正在全球引发新一轮的科技革命，并快速转化为现实生产力，引领科技、经济和社会的高速发展。下面详细讲解新一代信息技术及其主要代表技术（如人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链等）的相关概念。任务描述任务实现1.信息技术的相关概念1）信息技术科学技术部在 2006 年印发的国家“十一五”基础研究发展规划中提出，信息科学是研究信息的产生、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的科学，是一门结合了数学、物理、天文、

2、生物和人文等基础学科的新兴与综合性学科。根据信息科学研究的基本内容，可以将信息科学的基本学科体系分为 3 个层次，分别是哲学层、基础理论层以及技术应用层。信息技术位于信息科学体系的技术应用层次，属于信息科学的范畴。任务实现信息技术（information technology，IT）一般是指在信息科学的基本原理和方法的指导下扩展人类信息功能的技术。人类的信息器官包括感觉器官、神经器官、思维器官和效应器官。随着时代的发展，人类的信息活动越来越复杂，人们需要不断提高自己的信息处理能力，扩展人类信息器官的功能，于是各种信息技术运用而生。例如，利用感觉器官获取信息，由于人眼观察的范围有限，不能看到很远

3、的地方，则产生了信息感测技术，即可以利用雷达、卫星遥感等观测到远方的信息。任务实现信息技术是以电子计算机和现代通信技术为主要手段，实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和，包括信息传递过程中的各个方面，即信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等相关技术。综上所述，信息技术包括了传感技术、通信技术和计算机技术等。任务实现2）数据、信息和消息在现实生活中，人们常听到数据、信息、消息这些词，它们是很容易被混淆的概念。实际上，它们之间是有联系和区别的。数据是信息的载体，是对客观事物的逻辑归纳，用来表示客观事物的未经加工的原始素材。数据直接来自现实，可以是离散的数

4、字、文字、符号等，也可以是连续的，如声音、图像等。数据仅代表数据本身，表示发生了什么事情。任务实现2.新一代信息技术的主要代表技术国务院于 2010 年发布的国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定中明确指出“新一代信息技术产业”是国家七大战略性新兴产业之一。信息技术正在向纵深发展并深刻改变着人类的生产和生活方式。随着信息技术的高速发展，信息技术领域的各个分支，如集成电路、计算机、通信等都在进行“代际变迁”。集成电路制造已经进入后摩尔时代；计算机系统进入了“云计算”时代；移动通信从 4G（4th Generation）迈入 5G（5th Generation）时代，进一步推动万物互联。任务

5、实现（1）人工智能（artificial intelligence，AI）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，是计算机学科的一个重要分支。人工智能主要研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等），包括计算机实现智能的原理以及制造类似于人脑智能的计算机，从而使计算机能实现更高层次的应用。任务实现（2）量子信息（quantum information）是关于量子系统“状态”所带有的物理信息，通过量子系统的各种相干特性，如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等，进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息最常见的单位

6、为量子比特（qubit）。任务实现（3）移动通信（mobile communications）是沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。移动通信的双方有一方或两方处于运动中，包括陆、海、空。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信，移动交换局通过各基台向全网发出呼叫，被叫台收到后发出应答信号，移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台并从此话路信道中传送一信令使其振铃。任务实现（4）物联网（Internet of things，IoT）即“万物相连的互联网”，通过部署具有一定感知、计算、执行和通信能力的各种设备获得物理世界的信息，并通过网络实现信息的传输、协

7、同和处理，从而实现人与物、物与物之间信息交换的互联的网络。物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络，是将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点的人、机、物的互联互通。任务实现（5）区块链（blockchain）是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息具有不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征。任务6.2 新一代信息技术的特点与应用目录页本任务要求了解新一代信息技术的技术特点和应用，主要了解大数据、人工智能、量子信息、物联网等主要代表技术的技术特点和典型应

8、用。任务描述1.大数据大数据本身是一种现象而不是一种技术。大数据技术是一系列使用非传统的工具来对大量的结构化、半结构化和非结构化数据进行处理，从而获得分析和预测结果的数据处理技术。根据大数据的处理过程，可将大数据关键技术分为大数据采集技术、大数据预处理技术、大数据存储及管理技术、大数据分析及挖掘技术、大数据可视化技术等。任务实现（1）大数据在电子政务中的应用。大数据的发展将极大地改变政府现有的管理模式和服务模式，节约政府投入、及时有效地进行社会监管和治理，以提升公共服务能力。具体而言，大数据技术可以实现对海量数据信息的自动汇总与分析，这样不仅可以有效提升电子政务平台的办事效率，而且可以提升对相

9、关数据的精准提取。任务实现（2）大数据在医疗行业中的应用。随着医疗卫生行业信息化进程的发展，在医疗业务活动、健康体检、公共卫生、传染病监测、人类基因分析等医疗卫生服务过程中将产生海量高价值的数据。数据内容主要包括医院的 PACS 影像、B 超、病理分析、大量电子病历、区域卫生信息平台采集的居民健康档案、疾病监控系统实时采集的数据等。任务实现（3）大数据在气象行业中的应用。防灾减灾是气象部门最重要的职责之一，气象大数据在防灾、减灾、救灾中大有可为。在大数据观点中，预测是核心，而防灾是应对灾害的重中之重，所以气象预警信息显得格外重要。气象预警的确定，需要非常复杂的气象数据分析，再综合地形、地貌等数

10、据，以及预报员自身的经验分析。然而，防灾减灾不仅需要完善预警系统和提高预警准确率，还要考虑受众群体，做老百姓看得懂的预警，直接指导他们防灾避灾，气象大数据在这方面将发挥很大作用。任务实现2.人工智能技术人工智能是当前科学技术发展中的一门前沿学科，是在计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、哲学、语言学等多种学科研究的基础上发展起来的，它的出现及所取得的成就引起了人们的高度关注。因此，有人把它与空间技术、原子能技术一起誉为 20世纪最伟大的三大科学技术成就。AI 这一学术术语首次出现在人们的视野里，是在 1956 年美国达特茅斯（Dartmouth）学院举办的夏季学术讲座班上，并由麦卡锡正式使用

11、。任务实现简而言之，人工智能拥有“仿人”的能力，即能通过计算机实现人脑的思维能力，包括感知能力、思考能力及行动能力。（1）人工智能具有感知环境的能力，如对自然语言的识别和理解、对视觉图像的感知等，如智能音响、人脸识别等。（2）人工智能能够自我推理和决策，各类专家系统就具备典型的思考能力，如阿尔法围棋（AlphaGo）。（3）人工智能具备自动规划和执行下一步工作的能力。例如，目前已经较为多见的扫地机器人、送餐机器人、无人机等。任务实现人工智能正成为全球性话题，各国人工智能人才技术竞争愈演愈烈。它不仅给许多行业带来了巨大的经济效益，也为人们的生活带来的了许多改变和便利。人工智能主要应用场景有医疗、

12、金融和家具。任务实现（1）医疗行业。AI 走进药物研发是行业趋势。在 2020 世界人工智能大会云端峰会上，腾讯对外发布了首个 AI 驱动的药物研发平台云深智药（iDrug），旨在用技术加快新药研发。传统药物研发周期长、费用高、道阻且长，云深智药的推出，将提高临床前药物发现的效率。快速、低成本，这是医药行业迫切需要达到的目标。任务实现（2）金融行业。蚂蚁金服金融知识图谱平台可提供金融场景的知识数据生命周期管理和一站式的知识研发与图谱服务，具备实时知识抽取、在线查询分析、AI 表示学习和千亿级全图推理等服务能力，结合多维度知识评估能力指导知识构建和知识挖掘，同时创造性地提出了异构图谱融合方案并兼

13、顾金融知识图谱的持续演化，实现了业务子图的独立迭代与跨业务知识的链接和复用。任务实现（3）智能家居。智能家居以家庭住宅为平台，基于物联网技术，由硬件设备（智能家电、智能硬件、安防控制设备、家具等）、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈,实现人远程控制设备、设备间互联互通、设备自我学习等功能，并通过收集、分析用户行为数据为用户提供个性化生活服务，使家居生活更为安全、节能及便捷。任务实现3.量子技术量子的概念最早是由德国物理学家普朗克在 1900 年提出的。量子是能量的最基本携带者，是构成物质的最基本单元。量子信息技术（quantum information technology）是以量子系统“状

14、态”所依据的量子理论、信息理论和计算机理论为基础，通过量子的各种相干特性（如量子态叠加性、量子纠缠和不可复制性等），进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。任务实现量子信息技术是当今世界上具有颠覆性的前沿技术之一，已经成为高新技术的重要领域。量子技术正应用于量子通信、量子计算机、量子测量等多个领域。上图展示了量子信息技术的三大应用领域。任务实现4.物联网技术可以将物联网理解为物物相连的互联网，其核心和基础是互联网，将用户端扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的整合中。物联网是最贴近生产环境的技术，通过物理设备收集数据实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。任务实现