Session 现代硬件与软件

1Session4:IT根底设施与现代硬件和软件Session5:数据库、数据仓库与商务智Session6:通信、网络与互联网管理学院本科生核心课程Sept.2021-Jan.2021Session4:

IT根底设施与现代硬件和软件

IT根底设施的主要组成计算机硬件根本知识〔自学〕硬件开展趋势计算机软件根本知识(自学〕软件开展趋势硬件、软件的应用效劳趋势23Customers•On-linemarketing•On-linesales•Built-to-orderproducts•Customerservice•SalesforceautomationSuppliers•Procurement•SupplychainmanagementBusinesspartners•Jointdesign•OutsourcingRemoteofficesandworkgroups•Communicateplansandpolicies•Groupcollaboration•Electroniccommunication•SchedulingFactories•Just-in-timeproduction•Continuousinventoryreplenishment•ProductionplanningELECTRONICBUSINESSElectronicCommerce1、数字化企业:上海三菱EnterpriseApplicationSystem4上海烟草公司网络系统图5IT根底设施(ITInfrastructure)InternetIT根底设施(ITInfrastructure)定义2：公司范围内共享的效劳，包括：提供计算效劳的计算平台通讯效劳数据管理效劳应用软件效劳物理设施管理效劳IT管理、培训和其他效劳69EvolutionofITinfrastructure:

1950-PresentGeneral-purposemainframeandminicomputerera1959topresentPersonalcomputerera1981topresentClient/serverera1983topresentInternetcomputingera1992topresent2.电子计算机之前的计算机1944年，IBM公司的总裁沃森出资100万，并派出4名工程师，协助海军军械局霍德华·艾肯〔H.Aiken〕博士，在哈佛大学研制成功著名的“MarkⅠ〞计算机。MarkⅠ属于电磁式计算机，又称“自动序列受控计算机〞，由3000多个继电器构成。该机器长约15米，高约2.4米，自重到达31.5吨，运算速度为每秒钟做1次加法。世界上第一台电子计算机

ENIAC(埃尼亚克)课外阅读计算机原理类书，理解以下概念及其特性CPU及其工作原理平行处理、处理速度等存储器〔PrimaryStorage、SecondaryStorage〕及其工作原理输入〔Input〕和输出〔Output〕设备其他外围设备等1213计算机结构14“摩尔定律〞大规模集成电路单晶硅片超大规模集成电路大规模集成电路每个芯片上的元件数为1000～10000个，而超大规模集成电路〔VLSI〕每个芯片上可以集成10000个以上的元件。目前奔腾(Pentium)系统微处理器芯片中包含的晶体管元件数在550万个以上，其中Pentium4达5500万个，而新型显示芯片集成的晶体管数量甚至高达1.1～1.4亿个互联网的出现，让计算机的开展出现了新的特征:2005年真正开始的互联网下的计算机计算机的开展就不再是单纯的速度问题，而是市场需要什么样的功能？外设问题〔能耗〕？NewMoors’sLaw：2Xprocessorsor“cores〞persocketevery2years,sameclockfrequency1520074cores20218cores202116coresSystemSystemOracleM7芯片M7系列效劳器芯片拥有32个多线程物理内核，可用8000个线程扩展到32路系统162021.2月，Google发布了可以扫描周围环境并生成3D模型的智能ProjectTango的原型机ProjectTango在反面配置了一个整合了RGB色彩传感器和红外传感器的400万像素摄像头和一个用来追踪物体的低像素摄像头，由Movidius提供的芯片能够以每秒1500万次的速度进行3D测量，结合它实时监测的位置和方向，ProjectTango能够绘制出周围世界的3D模型。可应用场景：可穿戴设备，无人驾驶汽车，机器人等。3.计算机硬件平台的趋势18计算机硬件平台的趋势19“联系到互联网，今天的赛博空间中，人机对战、角色扮演、虚拟现实、沉浸式体验，以及人工生命、人工社会、复杂网络等学科的蓬勃景象，无一不展现出某种征兆：原子世界与比特世界的彼此缠绕、卷入、镶嵌，将以超乎人们传统想像的方式，大步向前。〞——段永朝我们突然就赶上了这场无比重要的科技革命，一个计算设备开始适应人类自然机能的时代。——匿名我们突然就赶上了这场无比重要的科技革命

3.计算机硬件的趋势(一〕计算能力越来越强大超级计算机速度：G级—T级—P级量子计算机电子继续分成假设干个量子纳米计算机21碳纳米管纳米管是一种极为微小的管状体，比人的发丝还细10,000倍。它由六角形的碳结构叠卷构成，可以作为非常细小的导线或者在超小型的电子设备中加以应用，是一种具有极为强大导电能力的导体。22.纳米计算机〔二〕接入设备多样化24多屏交互多种设备之间的交互：多屏合一用户在电视上观看节目，用户移动到户外出租车上时，用移动网络和移动手持设备继续观看、实现多屏视频业务用户可以在上通过“UC+〞插件平台安装TV遥控器插件，只要设备处于同一WIFI网络下，就会通过插件自动连接TV浏览器。之后用户可以通过控制电视。26按注视收费：google在接下来的5年里，微型嗅觉认知

传感器将被集成到电脑或者手机中通过分析一个人呼吸散发的气味、其

中所含的生物标志物和数千种分子，

能够判断其是否患有感冒以及肝脏和肾脏疾病、哮喘、癫痫等其他疾病。利用密切“配合”的无线网络，传感器

将采集并测量各种不同化学物质的数

据，并不断学习和适应新的气味。闻气味识别病情“目前，国内已经有了用

‘意念’操控轮椅的技术。”每个人想象左手和右手运动的时候，头皮上的脑电位反映出的特征是有区别的，再加上视觉刺激产生的电位，就得到多种信号模式。而区分这些信号模式，就可以得到多个控制命令，把它们对应成轮椅的不同动作。中国脑方案：带上头套可实现意念控制工具设备1MYO神奇的腕带2诺亦腾:全身动作捕捉设备3Dexmo:机械外骨骼输入设备4Ximmerse：力反馈手势输入设备5Usens：手势识别输入设备。。。。。。在2021年之前，从来没有如此众多的设备与我们的工作、生活乃至我们的身体竹越来越紧密的联系：可穿戴设备、机能辅助、智能交通、智能家居、无人飞行器……硬件创新时代的到来智能家居系统集成智能家居单品智能家居底层支持或平台目前的智能硬件主要集中在三个领域：1智能家居2智能交通3可穿戴设备先从智能硬件开始讲起国际电信联盟〔ITU〕2005年曾经这样描述物联网：1司机出现操作失误时汽车会自动报警2公文包会提醒主人忘带了什么东西3衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求智能硬件单品Wifi版Ibeacon版蓝牙版1智能纸尿裤2智能调温鞋垫3智能远程逗宠物神器4智能床罩。。。。。。还有N多的智能+X(2021)本质是工业自动化+大数据+人机交互硬件的传感和数据的记忆功能硬件能感知运行数据，并把运行情况转化为数据进行记忆数据的可视化通讯功能数据与的通讯，数据与云端的集中通讯优化与自动控制基于自身模式的最正确运行方式与用户的交互方式更自然、更自然环境传感自识别、语音输入等参加社交功能，往往采用产品即效劳的运营模式Moov就真像一个贴身教练一样，能够分析你的位置与姿式〔力度、角度、速度等一系列数据〕，支持Siri的它会实时告诉你如何调整步子、伸展臂膀、身体略向后倾、脚中部着地缓冲压力等等，帮你科学完成健身目标，防止受伤。Moov现在支持5种运动，跑步、骑单车、游泳、拳击等。这样的硬件穿在人身上，就成了可穿戴设备

这些智能硬件成为一种新的互联网入口

Google智能汽车：2021.7为什么这些新的输入方式很重要？商业应用未来记录人的数据已经不再靠人为输入的东西，而是采用远程视频等方式感知和收集用户表情等信息；可穿戴设备、红外设备等设备收集的数据可以了解人的兴趣、情绪等，由此可以将态度和情绪结合起来向顾客推荐。大数据的真正来源就是这些感知数据，即人随时随地的数据，包括地理位置的数据、收集的人的体温心跳等数据。42〔三〕计算模式：趋势(1)Peer-to-peercomputing〔对等计算〕:DistributedprocessingthatlinkscomputersthroughInternetorprivatenetworks充分利用使用者所用计算机的能力，无需效劳器(2)Gridcomputing〔网格计算〕:Appliescomputationalresourcesofmanynetworkedcomputerstosolvealarge,complexproblem两类一类是，在分布式的计算资源支持下作为效劳被提供的在线计算或存储。另一类是，一个松散连接的计算机网络构成的一个虚拟超级计算机，可以用来执行大规模任务。计算机资源效劳方式：趋势云计算：将IT能力以效劳的方式通过互联网提供给用户43〔1〕云计算背景：

NetworkService44水和电按需付费瘦客户端网格计算效用计算〔公用计算〕SaaS软件即效劳云计算效用计算效用计算是一种提供计算资源的商业模式，用户从计算资源供给商获取和使用计算资源并基于实际使用的资源付费。简单说，是一种基于资源使用量的付费模式。效用计算主要给用户带来经济效益。企业数据中心的资源利用率普遍在20%左右，这主要是因为超额部署—购置比平均所需资源更多的硬件一边处理峰值负载，可预计到的或不可预计的。效用计算那么允许用户只为他们所需要用到并且已经用到的那局部资源付费SAAS:Software-as-a-service

软件即效劳SaaS是通过互联网以效劳形式交付和使用软件的业务模式。在SaaS模式下，软件使用者无需购置额外硬件设备、软件许可证及安装和维护软件系统，通过互联网浏览器在任何时间、任何地点都可以轻松使用软件并按照使用量定期支付使用费46互联网技术的发展应用软件的成熟完全创新的软件应用模式云计算定义SaaSIaaSPaaSSoftwareasaService(SaaS)以公共模式提供效劳侧重终端用户的应用PlatformasaService(PaaS)应用开发平台支持公有云和私有云建设InfrastructureasaService(IaaS)为各种IT效劳提供支撑环境为企业提供弹性架构云计算定义云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源〔硬件、平台、软件〕。提供资源的网络被称为“云〞。“云〞中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取。这种特性经常被比喻为像水电一样使用硬件资源，按需购置和使用。云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息效劳。

云计算的概念模型云计算的类别云计算实现机制51软件即效劳〔SaaS)52平台即效劳〔PaaS)为企业提供的效劳，企业可以在该平台上开发应用，为其用户效劳。平台按其占用资源收费。GoogleAppEngine可让您在Google的根底架构上运行您的网络应用程序。使用GoogleAppEngine，将不再需要维护效劳器：您只需上传您的应用程序，它便可立即为您的用户提供效劳。53根底设施即效劳〔IaaS〕541G数据存放1个月支付0.15美元EC2每个小时支付0.1美元计算模式的开展与变革主机时代：40年前操作系统是主机的附属品，重点强调的计算能力；个人电脑时代：20年前，Windows是PC机时代的产物，重点强调的是人与机器的交互；资源效劳时代：新型OS是网络效劳时代的产物，重点强调了人、效劳和资源的融合；主机时代个人电脑时代网络效劳时代单机计算模式网络计算模式资源效劳模式Google的云计算梦想56Session4:

IT根底设施与现代硬件和软件

IT根底设施的主要组成计算机硬件根本知识〔自学〕硬件开展趋势计算机软件根本知识(自学〕软件开展趋势硬件、软件的应用效劳趋势57584、SOFTWARE：自学找一本参考书，答复如下问题：什么是计算机软件？计算机软件的分类及其作用？什么是操作系统？现有常用的操作系统是什么？编程语言〔programminglanguage〕有哪些？什么是第四代语言？主要有哪些类别？什么是应用软件包〔applicationsoftwarepackage)？什么是桌面常用软件？用于Web开发的语言有哪些？“软件是计算机的灵魂〞59Programswrittenforaspecificapplicationtoperformfunctionsspecifiedbyendusers. -ProgrammingLanguage-softwarepackageAPPLICATIONSOFTWAREGeneralizedprogramsthatmanagetheresourcesofthecomputer,including-OperatingSystem:ScheduledcomputereventAllocatescomputerresourcesMonitorsevents

-Languagetranslators:InterpretersCompilers

-UtilityPrograms:RoutineoperationsManagedataSYSTEMSOFTWARESOFTWAREHARDWARE5、软件平台趋势当前软件平台主要开展趋势Linux和开放源代码软件网路软件：Java、HTML和HTML5Web效劳和面向效劳架构软件外包和云计算效劳605、软件平台趋势〔1〕开放源代码软件〔也称开源软件，Opensourcesoftware〕是由全世界成千上万的程序员共同编写的软件，如：Linux〔操作系统〕,Apache〔Web效劳器软件〕Linux是开源软件操作系统Usedinmobiledevices,localareanetworks,Webservers,high-performancecomputing网路软件：Java、HTML和HTML5Java是一种与操作系统和处理器无关的面向对象的编程语言。Java已经成为最主要的Web交互式编程语言。HTML：网页描述语言，它用来描述如何在一个网页中放置文本、图形、影像和声音等，并创立与其它网页和对象的动态链接HTML5最新开展能够使图像、音频、视频及其它元素直接嵌入到一个文档，且不需要与处理器相关的额外编程61软件平台趋势〔2〕62软件平台趋势〔3〕软件外包〔outsourcing〕是指企业将软件定制开发或现有系统程序的维护以合同方式委托给外部公司。基于云计算的软件和工具SaaS(softwareasaservice，软件即效劳)Mashups〔混搭，糅合〕AppsMobileapps：在互联网、计算机、甚至移动或平板电脑上运行的软件的小程序段63Mashups〔混搭、糅合〕64新闻聚合聚合搜索：Search/searchaggregatorsSearch:LetyousearchanAPI’sdataSearchaggregators:Letyousearchonce,findinfofrommanysearchengines/APIsatonce.68应用与工具的聚合：Web3.0〞开放的互联网打破了原来的网站之间界限，把所有的地方、所有的人、所有的事都联接起来，成为一个更有智慧的大互联网〞

GregBoutin,May2021

“Web3.0(语义网)将全世界的信息通过比Google更好的方式重新组织起来，使互联网成为一个巨大的数据库，在此根底上开发更好的、更个性化、更有效率的网络效劳〞MarcFawzi,Feb,2021Web3.0：场景描述Web2.0时代：搜索，在多个网站之间跳转比方：去看场电影，然后吃点东西填填肚子，你偏爱喜剧电影和辛辣的墨西哥菜，为了这次出行你出门之前总共要访问五六个网站〔1〕进入到谷歌搜索引擎，搜索影院、电影和餐馆等方面的信息〔2〕你需要知道附近的影院正在上映哪些电影并了解这个电影的主要内容，于是快速浏览了一下每部影片的简介以选择究竟要看哪部电影〔3〕你还要看看这些影院附近各自有哪些墨西哥菜餐馆，以及其他顾客对这些餐馆的评价。Web3.0要求：一个入口，统一出口----给出一个适宜的解决方案方案化结果：输入“我想看一部有趣的电影，然后到一家不赖的墨西哥菜餐馆吃饭。我有哪些选择?〞接下来Web应用分析输入的问题，在网上搜索所有可能适宜的答