计算机导论-参考答案 ch10 新兴技术

单元10新兴技术一、知识测试

1.简答题（1）什么是物联网技术，物联网系统分为几个部分?简述各个部分的功能。

1.物联网的定义：物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。2.物联网的组成：物联网大致可以分为以下四个层面，即：感知层、网络层、平台层以及应用层。具体如下：（1）感知识别层。感知层是物联网整体架构的基础，是物理世界和信息世界融合的重要一环。在感知层，我们可以通过传感器感知物体本身以及周围的信息，让物体也具备了“开口说话，发布信息”的能力，比如声音传感器、压力传感器、光强传感器等。感知层负责为物联网采集和获取信息。（2）网络构建层。网络层在整个物联网架构中起到承上启下的作用，它负责向上层传输感知信息和向下层传输命令。网络层把感知层采集而来的信息传输给物联云平台，也负责把物联云平台下达的指令传输给应用层，具有纽带作用。网络层主要是通过物联网、互联网以及移动通信网络等传输海量信息。（3）平台管理层。平台层是物联网整体架构的核心，它主要解决数据如何存储、如何检索、如何使用以及数据安全与隐私保护等问题。平台管理层负责把感知层收集到的信息通过大数据、云计算等技术进行有效地整合和利用，为人们应用到具体领域提供科学有效的指导。（4）综合应用层。物联网最终是要应用到各个行业中去，物体传输的信息在物联云平台处理后，挖掘出来的有价值的信息会被应用到实际生活和工作中，比如智慧物流、智慧医疗、食品安全、智慧园区等。

物联网的功能主要有以下几点：1.获取信息的功能。信息的感知、识别，信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的知觉和敏感；信息的识别指能把所感受到的事物状态用一定方式表示出来。2.传送信息的功能。传送信息指的是信息发送、传输、接收等环节，最后把获取的事物状态信息及其变化的方式从时间(或空间)上的一点传送到另一点的任务，这就是常说的通信过程。3.处理信息的功能。处理信息指的是信息的加工过程，利用已有的信息或感知的信息产生新的信息，实际是制定决策的过程。4.施效信息的功能。施效信息指的是信息最终发挥效用的过程，有很多的表现形式，比较重要的是通过调节对象事物的状态及其变换方式，始终使对象处于预先设计的状态。（2）什么是云计算，云计算的三种服务模式是什么?

云计算的主要服务模式有三种，它们分别是：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。1.软件即服务，是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动；2.平台即服务，是一种服务类别，为开发人员提供通过全球互联网构建应用程序和服务的平台；3.基础设施即服务。（3）什么是大数据，大数据的处理流程是怎么样的?简述预处理部分的工作。

大数据，bigdata，《大数据》一书对大数据这么定义，大数据是指不能用随机分析法(抽样调查)这样捷径，而采用所有数据进行分析处理。

大数据处理的六个流程包括数据收集、数据预处理、数据存储、数据处理与分析、数据展示/数据可视化、数据应用。其中数据质量贯穿于整个大数据流程，每一个数据处理环节都会对大数据质量产生影响作用。

一般数据预处理包括三个部分：数据清理、数据集成与转换、数据规约。（4）什么是虚拟现实、增强现实和混合现实?

1.虚拟现实virtualreality：采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多感官一体化的数字化人工环境，用户借助一些输入、输出设备，采用自然的方式与虚拟世界的对象进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感觉和体验。2.增强现实augmentedreality：采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的附加信息对使用者感知到的真实世界进行增强的环境，生成的信息以视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等生理感觉融合的方式叠加至真实场景中。3.混合现实mixedreality：实现真实场景和虚拟场景的混合匹配的技术，场景中物理对象和虚拟对象共同存在且能够实时交互，从而构建出的一个真实对象和虚拟对象实时交融的新环境。（5）什么是人工智能，举例说明人工智能的应用。

人工智能(ArtificialIntelligence)，英文缩写为AI。它是研究、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技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，可以产出一种新的可以和人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究主要有机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能的应用人工智能的六大应用领域1.深度学习悟空电话机器人为企业提升80%的销售业绩。深度学习是基于现有的数据，进行操作学习，深度学习是机械学习中的新的领域，谭恩能够模仿人脑的机制来解释数据，完成对声音，文本的解析。2.自然语言处理是人工智能的学科自然语言处理是用自然语言同计算机进行通讯的一种技术，自然语言处理我想是大家接触得最多的领域，在淘宝客服或者联通移动的客服中心有听到过机器人的讲话。3.计算机视觉简单来说就是用摄像机和电脑代替人眼对目标进行识别，跟踪，测量的一项技术，在我们的生活中应用的实际例子也有很多。4.智能机器人智能机器人的发展方向就是给机器装上：“大脑芯片”拥有相同的传感器和外部信息的传感器如，听觉，触觉和嗅觉等。5.自动程序设计自动程序设计的任务是设计一个程序系统，关于程序要求实现目标高级的描述，然后自动生成一个具体的程序。6.数据挖掘数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。

2.论述题（1）查阅资料后撰写300字报告，简述物联网技术在智能家居方面的应用现状。物联网技术在智能家居中的应用现状与前景随着物联网技术的不断发展，智能家居也逐渐成为了人们生活的一部分。智能家居是指采用现代科技手段，将家居设备和家庭生活服务进行互联互通，实现远程控制、智能调节等功能的家居系统。而物联网技术作为智能家居的基石，为智能家居的发展注入了强有力的动力。一、物联网技术在智能家居中的应用现状随着物联网技术的不断成熟，智能家居的应用越来越广泛，如智能门锁、智能灯光系统、智能家电等。以智能家电为例，通过与物联网技术的融合，智能家电不仅可以实现远程控制，还可以通过互联网获取各种信息，从而进行智能调节，改进产品品质。同时，智能家电通过物联网技术的支持，还能构建起智能家居生态圈，使智能家居之间的互动和协作更加顺畅。二、物联网技术在智能家居中的应用前景未来，随着智慧城市的不断发展，智能家居市场的前景将会更加广阔。凭借物联网技术的支持，智能家居能够实现更加智能化、定制化的服务，进一步提高家庭生活的品质。在智能家居中，随着各种智能家电的普及，物联网技术将形成一个良性循环，不断实现技术进步与应用扩面的平衡。三、物联网技术在智能家居中的应用挑战不过，物联网技术在智能家居中的应用也存在着一些挑战和问题。首先是安全问题，智能家居中的设备都与互联网相连接，如果安全性能不足，就会给家庭带来潜在的安全威胁。此外，智能家居的标准化和互操作性也是一个不容忽视的问题。只有建立统一的智能家居标准和协议体系，才能确保各种智能家电能够相互兼容、互联互通。四、总结虽然物联网技术在智能家居中面临着一些问题和挑战，但随着技术的不断发展，这些问题最终会有所解决。未来，智能家居将成为人们生活中不可缺少的一部分，而物联网技术作为智能家居的基石，将不断推动智能家居的发展，为人们带来更加便捷、智能化的生活体验。（2）查阅资料后撰写30