项目8 新一代信息技术概述（教案）《信息技术》（电子工业出版社）

《信息技术基础》 课程单元教案 本课编号 本课课时 内容提要 项目8 新一代信息技术概述 任务1 人工智能技术 任务2 大数据技术 任务3 云计算技术 任务4 物联网技术 任务5 5G 技术 任务6 虚拟现实技术 任务7 区块链技术 教学目的 1.了解新一代信息技术的定义。 2.了解新一代信息技术的应用。 3.了解新一代信息技术的发展趋势。 知识能力 结构 了解新一代信息技术的定义、应用和发展趋势。 教学重点 难点 重点：了解新一代信息技术的定义、应用和发展趋势； 难点：了解新一代信息技术的定义、应用和发展趋势。 教学手段 方法 教学方法：项目任务驱动法、启发式 教学手段：课堂讲授法、操作演示法、多媒体教学 思考题与 习题 1、简要说明云计算的基本特征。 2、列举云计算平台的日常维护工作。 3、列举你知道的云计算服务商。 教学内容进程设计 任务1 人工智能技术 1.1 人工智能的定义 1. 人工智能的基本概念 “人工智能”一词最早出现在 1956 年,科学家运用数理逻辑和计算机的成果,提出关于形式化计算和处理的理论。 2. 图灵测试 1.2 人工智能的应用 1. 人机对话 2. 智能金融 3. 智能医疗 4. 智能安防 5. 自动驾驶 1.3 人工智能产业的发展趋势 从人工智能产业进程来看,推动产业升级必须要依赖技术突破。 人工智能产业正处于从感知智能向认知智能进阶的阶段。 1. 智能服务呈现线下和线上的无缝结合 2. 智能化应用场景从单一向多元发展 任务2 大数据技术 2.1 大数据的定义 麦肯锡全球研究所对大数据的定义:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面,大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低 4 个特征。 研究机构 Gartner 对大数据的定义:大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。 2.2 大数据的特点 关于大数据的特点,IBM 提出,大数据具有“5V”特点,即 Volume(大体量)、Variety (多种类)、Velocity(高速度)、Value(低价值密度)、Veracity(准确性)。 5V 中的每一项都代表着大数据与传统数据之间的区别。 2.3 大数据技术的应用 大数据技术在政府机关、电子商务、金融、医疗、能源、制造、教育等领域都有广泛应用。具体来说,关联分析、趋势预测和决策支持是使用大数据技术比较多的场景。 2.4 大数据技术的发展趋势 任务3 云计算技术 3.1 云计算技术的定义 云计算技术是以互联网技术为支撑,接入一个可扩展的共享物理或虚拟资源池的服务模式, 用户可以按需购买应用服务。 3.2 云计算技术的应用 1. 云计算技术在通信行业的应用 2. 云计算技术在计算机安全存储中的应用 3.3 云计算技术发展趋势 任务4 物联网技术 4.1 物联网技术的定义 物联网是在互联网基础上的延伸和扩展,它是通过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,在任何时间和地点都能实现人、机、物的互联互通。 物联网的定义是,通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任意物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网具有全面感知、可靠传输和智能处理 3 个主要特征。 4.2 物联网技术的应用 1. 在生活领域的应用 (1)列车车厢的管理 (2)第二代身份证 (3)高校学生卡 (4)ETC 收费系统 2. 在其他领域的应用 (1)设备监控 (2)设备和基础设施维护 (3)物流查询和追踪 (4)机器管理库存 (5)识别危险网站 (6)无人驾驶卡车 4.3 物联网技术的发展趋势 1. 新机遇 (1)传统产业智能化升级将驱动物联网应用进一步深化 (2)消费物联网应用市场潜力将逐步释放 (3)新型智慧城市全面落地实施将带动物联网规模应用和开环应用 2. 新挑战 (1)产业整合和引领能力不足 (2)物联网安全问题日益突出 (3)标准体系仍不完善 任务5 5G 技术 5.1 5G 技术的定义 5G 技术是具有高速率、低时延和大连接特点的第 5 代宽带移动通信技术,是实现人、机、物互联的网络基础设施。 5G 技术的主要目标可概括为“增强宽带、万物互联”。 5G 应用被划分为 3 个典型的场景:增强型的移动宽带,海量连接的机器通信,以及高可靠、低时延的物联网应用。 5.2 5G 技术的应用 1. 5G 技术在医疗中的应用 2. 5G 技术在交通中的应用 5.3 5G 技术的发展趋势 任务6 虚拟现实技术 6.1 虚拟现实技术的定义 虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱、操作现场等),通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术,也是一种可以创建和体验虚拟环境的计算机系统技术。 虚拟现实技术有多感知性、存在感、交互性、自主性 4 个主要特征。 6.2 虚拟现实技术的应用 随着计算机交互技术的发展,虚拟现实技术的应用正逐步渗透到各个行业领域,如航天、 军事、通信、医疗、教育、艺术、娱乐、建筑和商业等领域。 1. 虚拟现实技术在航空航天上的应用 2. 虚拟现实技术在现代教学领域的应用 3. 虚拟现实技术在医疗卫生领域的应用 6.3虚拟现实技术的发展趋势 虚拟现实技术遵循“低成本、高性能”的发展趋势,从软件、硬件上分别展开,有以下主要发展方向。 (1)动态环境建模技术 (2)实时三维图形生成和显示技术 (3)智能化的语音虚拟现实建模 任务7 区块链技术 7.1 区块链技术的定义 从狭义上讲,区块链是将数据区块按时间顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。 从广义上讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的基础架构和应用模式。 7.2 区块链技术的特点 区块链拥有诸多特性,包括去中心化、共识性、不可篡改性、可追溯性和可编程性。 7.3 区块链技术的分类 根据去中心化的数据开放程度与范围,目前区块链技术分为公有链、私有链和联盟链 3 大类。 7.4 区块链技术的应用 1. 区块链在跨境结算中的应用 2. 区块链在供应链中的应用 项目实训： GitHub 是一个面向开源及私有软件项目的托管平台。 因为只支持 Git 作为唯一的版本库格式进行托管,故称为 GitHub。 本实训要求注册并登录 GitHub 账号。 教学小结 1.人工智能技术 介绍了人工智能的定义、应用、产业的发展趋势。 2.大数据技术 介绍了大数据的定义、特点,大数据技术的应用、发展趋势。 3.云计算技术 介绍了云计算技术的定义、应用、发展趋势。 4.物联网技术 介绍了物联网技术的定义、应用、发展趋势。 5.5G 技术 介绍了 5G 技术的定义、应用、发展趋势。 6.虚拟现实技术 介绍了虚拟现实技术的定义、应用、发展趋势。 7.区块链技术 介绍了区块链技术的定义、特点、分类、应用。 ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$