当前信息技术的发展与应用

当前信息技术的发展与应用内容提要信息技术革命的发展历程一、我们面临的挑战二、出路——第三次工业革命三、2当前信息技术的前沿技术和热点四、一、信息技术革命发展历程3第一次革命：19世纪蒸汽机，报刊、杂志、书籍等通信手段及相关产业的大量出现。（英国）4第二次革命：20世纪出现的电话、无线电通讯和电视等通信技术，电气化和燃油内燃机。（美国）一、信息技术革命发展历程5一、信息技术革命发展历程第三次工业革命：互联网技术与可再生能源的结合。

是以互联网产业化，工业智能化，工业一体化为代表，以人工智能，清洁能源，无人控制技术，量子信息技术，虚拟现实为主的全新技术革命。6工业革命主要体现在生产方式的革命。发生在18世纪后期英国以蒸汽机技术为标志的第一次工业革命，使得机器生产取代了作坊式的手工制作，典型行业是纺织业。第二次工业革命发生在20世纪初，开创了规模化生产的时代，典型案例是福特汽车的大规模流水生产线。第三次工业革命，其核心是数字化制造，新软件、新工艺、机器人和网络服务逐步普及，大量个性化生产、分散式就近生产将成为重要特征，大规模流水线的生产方式将终结。一、信息技术革命发展历程第一次工业革命造就了密集的城市核心区、拔地而起的工厂第二次工业革命催生了城郊大片房地产业以及工业区的繁荣第三次工业革命将会把每一栋楼房转变成住房和微型发电厂7一、信息技术革命发展历程二、我们面临的挑战8二、当前我们面临的挑战——化石能源支撑时代发展的动力——化石能源枯竭：中国科学院院士、中国科学院能源研究委员会副主任严陆光估计：地球数十万年积聚下来的石油、煤炭、天然气等化石能源，根据现在探明的储量和消耗水平计算，石油可用30至50年，天然气可用60至80年，煤炭可用时间长一些，大约100至200年，总体上化石能源大约还可供人类使用100年左右。污染：目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。脆弱性：分布不均，集中供应。92003年8月，美加大停电，持续时间29小时。美国和加拿大的航空公司被迫取消上千个航班；地铁停运，地面交通全面停止，交通基本瘫痪，绝大部分商店关门停业，移动电话网络也被中断。2005年5月，俄罗斯莫斯科市大部分地区及附近15个城市发生大面积停电事故，停电造成停水、通信中断、交通瘫痪、商业停业，影响人口约200万，损失至少10亿美元；2006年8月，日本东京市以及千叶县和神奈川县的郊区发生大面积停电事故，100万住户受到影响，多条地铁及列车线路被迫停运；2006年7月1日21时许，华中（河南）电网发生故障，导致电网内多条500kV线路和220kV线路跳闸、多台发电机组退出运行，造成包括郑州、洛阳在内的河南5市停电，并影响到周边湖北、湖南、江西等各省电网。10二、当前我们面临的挑战——规模化创造了现代文明——规模化、标准化城市化、工业化、全球经济社会一体化但是：超大城市化的出现：交通拥挤，居住条件差、城市环境质量下降、增加就业困难，失业人数增多、贫困问题、老龄化、社会治安；流水线、规模化生产：潜伏经济危机；反应迟钝、转型困难；标准化：统一、缺乏个性；11国民素质科学研究自主创新技术水平经济效益环境污染12二、当前我们面临的挑战——差距怎么办？1314三、出路——第三次工业革命第三次工业革命到来新的通信技术和新的能源系统结合将再次出现——互联网技术和可再生能源将结合起来，为第三次工业革命创造强大的新基础设施。低碳经济发展模式的建立意味着从以化石能源为基础的第二次工业革命向以可再生能源为基础的第三次工业革命的转型。信息技术的广泛应用为个性化生产、分散经营等提供了技术支撑。151.能源转变5.能源储存4.零排放的交通方式3.通过能源互联网实现分配2.分散式生产新经济模式网络通信技术与可再生能源技术相融合变燃烧碳基化石燃料的结构为使用可再生新能源的结构重新认识构成世界的一砖一瓦，将每一处建筑转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器改变由汽车、火车等构成的全球运输模式，使之成为由插电式和燃料电池型以可再生能源为动力的运输工具构成的交通运输网将氢和其他可储存能源储存在建筑里，利用社会全部的基础设施来储藏间歇性可再生能源，并保证有持久可依赖的环保能源供应利用网络通信科技把电网转变为智能通用网络，从而让上百万的人可以把周围建筑产生的电能输送到电网中去，在开放的环境中实现与他人的资源共享16第三次工业革命的五个支柱及构想第三次工业革命实现方式的“五大支柱”第三次工业革命“核心特征”

——工业化与信息化的深度融合一是更聪明的计算机软件，数字化的模型大大提高了生产速度并降低了成本。二是未来的制造业将远离大规模制造模式，向更加个性化的生产模式靠拢。建立在虚拟制造技术基础上的附加制造技术，已开始用于产品的个性化生产。三是更灵巧的机器人，下一代制造业机械设备将会完全不同。它们会抓取、装运、暂存、拾取零部件以及进行清理打扫等，这些技能让它们可以应用于更广泛的领域。四是制造业技术要素和市场要素配置方式发生了革命性的变化，巨型跨国公司的诞生周期将越来越短。制造业企业可以通过在线获取生产所需要的各类协作服务，使生产要素的配置成本降到最低；各类专业化的产品销售通过互联网等新型物流信息传播手段，使拥有最新款式的消费品能在很短的时间内行销全球；新的资源配置方式将让中小企业和个体私营企业家如鱼得水，推出新品变得易如反掌且制造和销售成本更低。

17五是制造业和服务业的融合程度越来越高，出现了一批新型的高技术服务业。随着数字信息技术的革命性进步，服务业和制造业之间的关系变得越来越密切，产业边界越来越模糊，同时数字化发展带来了原有服务业部门的重构。六是

新的制造方法。最有名的是3D打印技术（也称立体印刷）18第三次工业革命“核心特征”

——工业化与信息化的深度融合3D打印产业——具有工业革命意义的制造技术3D打印的主要实现形式是“增材制造”（AdditiveManufacturing），区别于传统的“去除型”制造。关键技术：信息技术、精密机械、材料科学（液化、粉末化、丝化）。193D打印产业——具有工业革命意义的制造技术1、数字化制造的最新成就：三D打印技术

1986年首先在美国出现。工作原理：通过将材料层层电解沉积的方法来生产产品，而不是像以前那样对材料锻打、弯曲、压切，所以被称作“添加型制造”（additivemanufacturing）。

其实是一片一片地打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。说得简单点，就是由点堆积成面，再由面堆积成实体。20不久前西方一个博览会上一家美国公司用3D打印机当场“印制”了一把锤子，锤子有整洁的仿木手柄和金属锤头。这种生产的好处：如果你想生产一把你自己设计的锤子，你无需做一个模具、浇铸锤头、磨平锤头、车削出木质手柄，而是直接“打印”出来。做模具的方法必须大量生产，否则无法降低成本；但对3D打印机而言，规模经济效应将无足轻重。所以这是一种个性化和分散化或小型化的生产技术。21中国从1994年开始研究3D打印，北京隆源公司于1995年成功研发了一台AFS激光快速成型机。当前杭州下沙工业区的杭州先临三维科技股份有限公司号称国内综合实力最强的3D打印公司。先临三维的一款代表作是2011年为西安世园文化创意有限公司制作的《大汉十六品》。先临三维对《大汉十六品》原型的局部数据采集精度达到了0.01毫米，模具精度达到0.2～0.4毫米，是有史以来最逼真的文物作品复制。材料是琉璃。22卧马232425262、三D打印技术面临的问题和关键技术1、材料。目前，3D打印的耗材一般为石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等，这些材料不可能“打印”房屋或汽车，或金属构件。2、价格。打印某个飞机零部件的金属粉末耗材一斤就要卖4万元，打印这个零件至少需要2万；但用传统的工艺开模打样，几千元就够了。3、成型精度和质量问题。目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用。另外，Stratasys公司的3D打印车能否在路上顺利奔跑，寿命如何，还不确定。因为层层叠加的增材制造工艺，层和层之间的粘结度无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美，可能会散架。关键技术：信息技术、精密机械、材料科学（液化、粉末化、丝化）。27第三次工业革命将引发一系列革命性变化产业竞争优势——对市场需求的快速反映能力。核心竞争要素——知识技能型劳动者，劳动力成本的重要性下降，劳动者素质的重要性提高。规模经济——由大规模生产向规模、个性化定制生产转变。产业布局的影响——更加贴近市场，制造与设计的一体化。产业形态——制造业服务化（OECD的非物质要素增长战略：研发、设计、软件、品牌）。制度要求——激励创新，分散决策。第三次工业革命的关键——创新人类社会的历史就是一部创新的历史，没有创新就没有历史。科学技术是第一生产力，是推动社会进步的根本动力。292025/2/2330科技创新的例子1——巨磁阻效应巨磁阻效应：磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔

用于读取硬盘数据的技术，得益于这项技术，硬盘在近年来迅速变得越来越小2007年10月，诺贝尔物理学奖2025/2/23312009年度诺贝尔物理学奖在瑞典皇家科学院揭晓，华人科学家高锟、威拉德·博伊尔和美国人乔治·史密斯3人共同获得这一荣耀。诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦用一根光纤电缆形象地解释了高锟的重要成就：早在1966年，高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果，他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输，这项成果最终促使光纤通信系统问世，而正是光纤通信为当今互联网的发展铺平了道路。科技创新的例子2——光纤通信高锟，英国籍华裔物理学家，1933年11月4日生于中国上海。曾任香港中文大学校长，被称为“光纤之父”。32四、当前信息技术的前沿技术和热点WEB时代PC时代20121959发明IC55年前1969@发明Internet45年前1979发明蜂窝电话35年前1989发明WWW25年前19993G3G标准化15年前发明PC197440年前互联网时代移动通信时代宽带移动通信时代发明计算机70年前194475年前1939发明电视48年前1966摩尔时代发明光纤后摩尔时代2018？移动互联网时代2012后PC时代

2012后WEB时代

2012云计算时代

2015？物联网时代

2020？LTE数字化/平板化电视时代2010DOSGUIWebCloud以计算机

为中心Windows

成为PC平台以软件

为中心以服务

为中心网络时代PC时代云计算时代以用户

为中心？网络共享信息共享资源共享IOT物联网时代以应用为中心引自宁家骏《新一代信息基础设施》四、当前信息技术的前沿技术和热点大数据时代

20132025/2/23334G2025/2/23341.云计算2基于物联网和对地观测等技术的立体感知3.大数据四、当前信息技术的前沿技术和热点原因现状极为复杂依赖于脆弱的基础架构影响超过70%的IT预算仅用于

“维持”现状不到30%的IT预算用于创新和

实现竞争优势IT资源占用情况42%

基础架构维护30%

应用程序维护23%

应用程序投资5%

基础架构投资业务灵活性依赖于IT灵活性面临的问题1.云计算四、当前信息技术的前沿技术和热点谷歌、亚马逊、微软、IBM、雅虎等多家厂商不断在云计算技术上推陈出新，推进了云计算时代的来临。可以说，云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说这些计算机科学概念的商业实现。也是虚拟化、效用计算、IaaS、SaaS、Paas等概念混合演进并跃升的结果。IBM调研结果：每年企业花在硬件投资与维护上的费用越来越高IT建设70%以上的时间做一些基础架构的维护、软件的维护、运维的日常的工作，有20%甚至更少的时间去想我们的IT结构、IT组织，怎么满足业务的需求。今天我们发觉面临的压力越来越多的来自业务部门，怎样快速满足业务部门的需求？什么是云计算？--困境云计算的目标：2025/2/2336云计算-基本概念

“云计算”的概念起源于大规模分布式计算技术。是并行计算（ParallelComputing）、分布式计算（DistributedComputing）和网格计算（GridComputing）的发展。云计算是虚拟化（Visualization）、效用计算（UtilityComputing）、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。云计算是分布式计算技术的一种，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜索、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级”计算机同样强大的网络服务。2025/2/2337云计算-特点(1)超大规模“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。2025/2/2338云计算-特点(2)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。(4)通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6)按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。2025/2/2339云服务软件即服务（SaaS）：是通过网页浏览器把程序和功能传给成千上万的用户。平台即服务（PaaS）：云件“或”Cloudware“，这种形式的服务把开发环境作为一种服务来提供。允许开发者进行创建、测试和部署应用，即使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中。基础设施即服务（IaaS）：由计算机架构如虚拟化组成，并作为服务实现为用户提供。基于Internet的服务（如存储和数据库）是IaaS的一部分。2025/2/2340云服务-IaaS执行过程：用户交互接口允许用户从目录中选取并调用一个服务。该请求传递给系统管理模块后，它将为用户分配恰当的资源，然后调用配置工具来为用户准备运行环境。2025/2/2341云类型(1)私有云（1）私有云是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。（2）对于于企业应用来说，在这中间可能跨内部云、外部云，也可能是自己建立的有几个数据中心。（3）私有云可部署在企业数据中心的防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所。2025/2/2342（1）基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）以服务的形式提供虚拟硬件资源，如虚拟主机/存储/网络/安全等资源。用户无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统（2）平台即服务（PlatformasaService，PaaS）提供应用服务引擎，如互联网应用编程接口/运行平台等。用户基于该应用服务引擎，可以构建该类应用。（3）软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）用户通过标准的Web浏览器来使用Internet上的软件。客户端软件通过标准的Web服务来使用Internet上的服务用户不必购买软件，只需按需租用软件2025/2/2343云类型（2）公共云（3）混合云指为外部客户提供服务的云，它所有的服务是供别人使用，而不是自己用。云服务遍布整个因特网，能够服务于几乎不限数量的拥有相同基本架构的客户。如亚马逊、Rackspace、S、微软、Google等推出的公共云产品。指供自己和客户共同使用的云，它所提供的服务既可以供别人使用，也可以供自己使用。混合云表现为多种云配置的组合，数个云以某种方式整合在一起。例如有时用户可能需要用一套单独的证书访问多个云，有时数据可能需要在多个云之间流动，或者某个私有云的应用可能需要临时使用公共云的资源。2025/2/2344云计算的效益（1）简化应用程序部署不管理。（2）降低投资和运营成本（3）缩短建设周期（4）提高应用程序和基础设施的灵活性采用云计算，大大的简化服务器的部署，减少复杂的服务器管理采用云计算模式，可以集中统一的维护数据，通过共享的方式为所有的客户端提供数据服务和软件服务a.硬件维护b.硬件安装c.IT安装d.软件安装e.应用和数据装载f.测试云端其中a-d的四个步骤过程都将运行在云端即无需再重复考虑做这些工作之后，我们的系统建设周期将大大缩短。采用云计算模式，可以把精力更多的关注在新功能的开发和集成上，而不需要关注基础架构上。通过动态、弹性增加或移除硬件设备就可以实现，而无需增加重新部署或编码的工作量。达到程序与基础设施灵活应用的效果。2025/2/2345地理信息系统的云计算架构统一、虚拟、海量的计算和存储资源开放的、标准化的数据集成框架高吞吐量的数据处理能力完善的访问控制高度可定制的、可快速组装的应用灵活的访问接口数据访问与数据提供为一体SaaSPaaSIaaS基础架构管理数据与模型管理数据展现与交互管理用户2025/2/2346四、当前信息技术的前沿技术和热点ESRI云计算计划提供ArcGISServer企业级高级版V10，并提供一些扩展，可运行在AWS中。Esri已经通过ArcGISOnline服务提供了在线的地图和数据，包括去年与微软协作所提供商业分许软件的MapIt服务。Esri提供自由的“BusinessAnalystOnline”来共享软件本身的统计报表和制图服务。Esri目前正接受计划在云计算平台上实现产品的应用，包括将来使用GoogleAppEngine来实现一些应用。将来也将支持ArcGISServer的一些组件在WindowsAzure上实现。备注：AWS：AmazonWebServices是一组服务，它们允许通过程序访问Amazon的计算基础设施。WindowsAzure：微软基于云计算的操作系统，WindowsAzure的主要目标是为开发者提供一个平台，帮助开发可运行在云服务器、数据中心、Web和PC上的应用程序。云计算的开发者能使用微软全球数据中心的储存、计算能力和网络基础服务。2025/2/2347Google云计算googleGoogleFileSystemMap/Reduce分布式的锁机制ChubbyBigTableGoogle可以说是云计算的最大实践者.Google的云计算平台是私有的环境.Google公开了其内部集群计算环境的一部分技术.2025/2/2348Amazon云计算-EC2AmazonS3，全名为亚马逊简易储存服务（AmazonSimpleStorageService），由亚马逊公司，利用他们的亚马逊网络服务系统所提供的网络线上储存服务。经由Web服务界面，包括REST,SOAP,与BitTorrent，提供用户能够轻易把档案储存到网络服务器上。AmazonEC2(ElasticComputeCloud)是一个让用户可以租用云电脑运行所需应用的系统。EC2借由提供web服务的方式让用户可以弹性地运行自己的Amazon机器镜像文件，用户将可以在这个虚拟机上运行任何自己想要的软件或应用程序。用户可以随时创建、运行、终止自己的虚拟服务器，使用多少时间算多少钱，也因此这个系统是"弹性"使用的。2025/2/23492基于物联网和对地观测等技术的立体感知利用传感器技术、射频识别技术等，在物联网环境下实现多维立体感知，使得感知手段更多样、感知范围更广泛、并且具有一定的自控能力；对地观测技术为感知事物带来新视角，对地观测技术提高了人类感知的精度。2025/2/2350四、当前信息技术的前沿技术和热点1999年，IKONOS卫星发射，开启了高分辨率对地观测新时代，为国土资源调查提供了全新的数据源和手段2002年，0.6米分辨率QuickBird2007年，WorldView2008年，GeoEye0.41米分辨率2009年，Worldview20.5米2011年，法国Pleiades-1高分辨率卫星0.5米2012年，我国自己的资源三号卫星发射成功，分辨率达到2.1米2014年，

“高分二号”我国遥感“亚米级”时代GeoEye-1影像GeoEye-1是美国的一颗商业卫星，于2008年9月6日从美国加州范登堡空军基地发射；

GeoEye-1轨道高度为684km,太阳同步,重访周期2-3天；

GeoEye-1为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的商业成像卫星；GeoEye-1拥有达到0.41米分辨率(黑白)的能力，简单来说这意味着，从轨道采集并由SGIAltix350系统处理的高分辨率图像将能够辨识地面上16英寸或者更大尺寸的物体。以这个分辨率，人们将能够识别出位于棒球场里放着的一个盘子或者数出城市街道内的下水道出入孔的个数。2025/2/2352GeoEye-1基本参数2025/2/2353宾西法尼亚的Kutztown大学GeoEye-1影像2025/2/2354Worldview影像Worldview-I2007年9月18日发射后在很长一段时间内被认为是全球分辨率最高、响应最敏捷的商业成像卫星。星载大容量全色成像系统每天能够拍摄多达50万平方公里的0.5米分辨率图像。Worldview-2于2009年10月6日发射升空，运行在770km高的太阳同步轨道上，能够提供0.5米全色图像和1.8米分辨率的多光谱图像。新增波段：海岸波段、黄色波段、红边波段、近红外2波段分辨率：0.5米扫描宽度：最低16.4公里侧摆：300公里仅需9秒采集量：97.5万公里/天平均回访速度：1.1天轨道高度：770km轨道类型：太阳同步轨道周期：93min任务寿命：7.25年降交点地方时：上午10：30地面分辨率：0.5m(全色)2025/2/2355WV-2影像的全景增强影像2米多光谱0.5米全色0.5米全色增强2025/2/2356资源三号卫星

资源三号卫星于2012年1月9日成功发射。资源三号卫星重约2650公斤，设计寿命约5年。该卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像，为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程等领域的应用提供服务。

资源三号卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星，卫星集测绘和资源调查功能于一体。资源三号上搭载的前、后、正视相机可以获取同一地区三个不同观测角度立体像对，能够提供丰富的三维几何信息，填补了我国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义。

高分遥感影像的融合算法IHS变换法Brovey变换法PCA变换法小波变换法Gram-Schmidt变换PanSharp2025/2/2361中国中国‘北斗’太空争雄计划四强竞争：中国的北斗计划，加上俄罗斯的Glonass系统、欧盟的伽利略系统、美国的GPS系统，未来的全球定位系统，将出现四强竞争的局面发射新一代北斗二号中国的技术趋于成熟

上一代的北斗一号，与美国GPS定位的主要差别在于，客户必须向北斗卫星发射信号，中间还要经过较为复杂的地面站运算。新一代的北斗卫星将突破这方面的效能限制，由客户视需要选择是否向卫星发射信号。相对于GPS，北斗卫星的优势则在于，控制站可以掌握客户的全球定点，并透过简讯沟通，方便控制站对船舶、飞机、火车、汽车等交通工具实际情况的掌握，以及人员军队的调度和部署。2025/2/2362中国中国‘北斗’太空争雄计划神舟：中国载人太空计划，神舟八、九、十号目前正在研制，三艘太空船预计将在未来的太空飞行中，与中国自制的太空站衔接。嫦娥：中国探月工程，预计在2007至2017年间，按“绕”、“落”、“回”的顺序，完成卫星绕月、月球车降落、采探月球土壤返回地球三项任务，为将来的探月、登月、驻月预作准备。萤火：火星探测计划

,萤火一号卫星预计今年10月搭俄罗斯火星探测器的便车升空，将在11个月后进入火星轨道，绕行约一年，搜集火星磁场、电离层和地形资料，将是中国探测火星“绕”、“落”、“回”三步骤的起点。2025/2/2363中国中国‘北斗’太空争雄计划天宫：太空站初级计划

,天宫一号重约九吨，预计明年底发射，将成为地球轨道上的太空实验室。后继升空的神舟八号无人飞船，将和天宫一号对接。其后的神舟九号将搭载太空人与天宫一号结合，进行一些实验。与此同时，中国载重25吨的长征五号火箭同步研制（现有长征四号只能载重九吨），配合在海南文昌新建的大型发射基地，将在2020年左右，完成可供太空人长驻的太空站。夸父：领先全球的探日计划

,取自中国神话“夸父逐日”，这项计划目前仍在构想阶段，利用2012年太阳活动高峰，运载三颗人造卫星，到距地球150万公里外的太阳与地球引力平衡点上，观测太阳风暴等活动。由于这项计划难度极高，中国已邀请德国、法国、比利时、加拿大等国十多位科学家参与。3.大数据2025/2/2364认识大数据大数据带来的变革大数据的商业价值四、当前信息技术的前沿技术和热点何为大？—数据度量1Byte=8Bit1KB=1,024Bytes1MB=1,024KB=1,048,576Bytes1GB=1,024MB=1,048,576KB=1,073,741,824Bytes1TB=1,024GB=1,048,576MB=1,099,511,627,776Bytes1PB=1,024TB=1,048,576GB=1,125,899,906,842,624Bytes1EB=1,024PB=1,152,921,504,606,846,976Bytes1ZB=1,024EB=1,180,591,620,717,411,303,424Bytes1YB=1,024ZB=1,208,925,819,614,629,174,706,176Bytes（1）认识大数据2025/2/2365《红楼梦》含标点87万字（不含标点853509字）每个汉字占两个字节：1汉字=16bit=2*8位=2bytes1GB约等于671部红楼梦1TB约等于631,903部1PB约等于647,068,911部美国国会图书馆藏书（151,785,778册）（2011年4月：收录数据235TB）1EB=4000倍美国国会图书馆存储的信息量2025/2/2366（1）认识大数据facebook社交网络淘宝、ebuy电子商务微博、Apps移动互联21世纪是数据信息大发展的时代，移动互联、社交网络、电子商务等极大拓展了互联网的边界和应用范围，各种数据正在迅速膨胀并变大。互联网（社交、搜索、电商）、移动互联网（微博）、物联网（传感器，智慧地球）、车联网、GPS、医学影像、安全监控、金融（银行、股市、保险）、电信（通话、短信）都在疯狂产生着数据。“大数据”的诞生：半个世纪以来，随着计算机技术全面融入社会生活，信息爆炸已经积累到了一个开始引发变革的程度。它不仅使世界充斥着比以往更多的信息，而且其增长速度也在加快。信息爆炸的学科如天文学和基因学，创造出了“大数据”这个概念*。如今，这个概念几乎应用到了所有人类智力与发展的领域中。大数据时代的背景2025/2/2367（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2368迎接大数据时代的到来（1）认识大数据迎接大数据时代的到来硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2369（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2370迎接大数据时代的到来（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2371迎接大数据时代的到来（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2372迎接大数据时代的到来（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2373迎接大数据时代的到来（1）认识大数据硬件成本的降低网络带宽的提升云计算的兴起网络技术的发展智能终端的普及电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用物联网2025/2/2374迎接大数据时代的到来（1）认识大数据每天有2940亿封电子邮件发出，如果这些是纸质信件，在美国需要花费两年时间处理；每天有200万篇博客在网上发布，这些文章相当于《时代》杂志刊发770年的总量；每天有2.5亿张照片上传至社交网站Facebook，如果都打印出来，摞在一起能有80个埃菲尔铁塔那么高；每天有86.4万小时视频被上传至视频网站Youtube，相当于不间断播放视频98年；每天有1.87亿个小时的音乐会在流媒体音乐网站Pandora上播放，如果一台电脑从公元元年就开始播放这些音乐会，到现在还没完没了地接着放；谷歌翻译每天处理的文字数量,每天翻译次数达十亿次，相当于一百万册图书，超过了全世界的专业翻译人员一年能够翻译的文字规模；百度每天的关键词搜索量50亿，谷歌33.3亿；淘宝天猫双11那一天营业额达191亿人民币。中国小商品城全年成交额才580.03亿元人民币；累积起来，互联网一天之内产生的信息总量，可以装满1.68亿张DVD光盘。……未来：物联网每天产生的数据将会是海量的。2025/2/2375迎接大数据时代的到来（1）认识大数据1.Volume2.Variety3.value4.Velocity结构化数据、半结构化数据和非结构化数据如今的数据类型早已不是单一的文本形式，订单、日志、音频，对处理能力提出了更高的要求沙里淘金，价值密度低以视频为例，一部一小时的视频，在连续不间断监控过程中，可能有用的数据仅仅只有一两秒。如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”是目前大数据汹涌背景下亟待解决的难题实时获取需要的信息大数据区分于传统数据最显著的特征。如今已是ZB时代，在如此海量的数据面前，处理数据的效率就是企业的生命大数据是指无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合什么是BigData数据量巨大全球在2010年正式进入ZB时代，IDC预计到2020年，全球将总共拥有35ZB的数据量2025/2/2376“大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)、价值密度低（Value）”就是“大数据”的显著特征，或者说，只有具备这些特点的数据，才是大数据。VolumeVelocityValueVariety大数据的4V特征2025/2/2377（1）认识大数据大数据能给我们带来什么？？2025/2/2378大数据时代全新的生活方式大数据时代的物联网，带给我们智能家居。(2)大数据带来的变革2025/2/2379购物：不受时空限制，随时随地购物。在看不到商品的情况下，口碑就是质量。2025/2/2380大数据时代全新的生活方式(2)大数据带来的变革旅行：足不出户，安排好一切。2025/2/2381大数据时代全新的生活方式(2)大数据带来的变革信息：人人都是传媒。2025/2/2382大数据时代全新的生活方式(2)大数据带来的变革社交：你所有的朋友都能在网络上找到。2025/2/2383大数据时代全新的生活方式(2)大数据带来的变革大数据时代全新的思维方式分析事物时，依赖该事物的所有数据，不再是进行样本分析。在大数据时代，允许不精确。更注重相关关系，而不是因果关系。2025/2/2384(2)大数据带来的变革大数据时代全新的商业模式《纸牌屋》。Netflix并不是任何一个电视台，而是电视台和电影院的平台，是北美最大的付费订阅视频网站。基于其3000万北美用户观看视频时留下的行为数据，预测出凯文·史派西、大卫·芬奇和“BBC出品”三种元素结合在一起的电视剧产品将会大火特火。此外，Netflix还通过“大数据”观测到另一流行趋势：越来越多的人不再像30年前那样，在固定晚上的固定时刻守在电视机前，等着收看电视剧的最新剧集，而是“攒”起来，直到整季剧情全部播放完毕之后，才选一个自己方便的时间段和地点，在方便的设备（多数是网络设备，如电脑、iPad）上一次性观看。2025/2/2385(2)大数据带来的变革大数据时代全新的管理模式除了上帝，任何人都必须用数据来说话。案例：google的设计师卓越的管理者必须要利用数据进行决策。案例：克强指数2025/2/2386(2)大数据带来的变革卓越的管理者利用数据进行决策克强指数：工业用电量、中长期信贷余额和铁路货运量。2025/2/2387(2)大数据带来的变革（3）大数据的商业价值2025/2/23882025/2/2389（3）大数据的商业价值数据的再利用：由于在信息价值链中的特殊位置，有些公司可能会收集到大量的数据，但他们并不急需使用也不擅长再次利用这些数据。例如，移动电话运营商手机用户的位置信息来传输电话信号，这对以他们来说，数据只有狭窄的技术用途。但当它被一些发布个性化位置广告服务和促销活动的公司再次利用时，则变得更有价值。大数据价值链的3大构成：数据本身、技能与思维其中三者兼具的有谷歌公司，谷歌在刚开始收集数据的时候就已经有多次使用数据的想法。比方说，它的街景采集车手机全球定位系统数据不光是为了创建谷歌地图，也是为了制成全自动汽车以及谷歌眼镜等与实景交汇的产品。未来，企业会依靠洞悉数据中的信息更加了解自己，也更加了解客户。《大数据时代》传统行业最终都会转变为大数据行业，无论是金融服务也、医药还是制造业。大数据的应用2025/2/2390（3）大数据的商业价值互联网公司受益于大数据2025/2/2391（3）大数据的商业价值中国工程院院士邬贺铨说道，“智慧城市是使用智能计算技术使得城市的关键基础设施的组成和服务更智能、互联和有效，随着智慧城市的建设，社会将步入“大数据”时代。”智慧政务智慧交通智慧电网智慧教育智慧医疗……公共管理部门受益于大数据根据国家信息中心信息化研究部统计，目前我国提出智慧城市建设的城市总数已达到154个，预计投资规模超过1.5万亿元。智慧城市必将产生大数据，利用大数据的思维来改变公共管理部门的形象。2025/2/2392医疗可利用多种大数据手段临床操作——1、疗效比较研究

2、临床决策支持系统

3、医疗数据透明度

4、远程医疗监护

5、针对患者情况的先进分析付款/定价——1、自动化系统

2、医保系统研发——1、预测模型

2、改进临床试验设计的统计工具和算法

3、临床实验数据分析

4、个体化医疗

5、疾病模式分析新业务模型——1、患者临床记录和需求数据的聚合

2、在线平台和社区公共卫生医疗行业受益于大数据电子病历医疗行业产生大数据（电子病历），利用大数据的思维将会给医疗行业带来变革。2025/2/2393（3）大数据的商业价值旅游业在大数据时代的发展旅游业发展趋势是：网络化、散客化、大众化。在大数据时代，必须运用大数据思维，推行旅游的数字化管理，开展数字化营销，为旅客提供精准的个性化服务。2025/2/2394（3）大数据的商业价值塔吉特：比父亲更早知道女儿怀孕曾经有一位男性顾客到一家塔吉特超市店中投诉，商店竟然给他还在读书的女儿寄婴儿用品的优惠券。这家全美第二大零售商，会搞出如此大的乌龙？但经过这位父亲与女儿进一步沟通，才发现自己女儿真的已经怀孕了。大数据案例探讨未卜先知怀孕案例你如何比你的竞争对手更早发现潜在的客户？2025/2/2395关键环节一：数据信息记录一家零售商是如何比一位女孩的亲生父亲更早得知其怀孕消息的呢？每位顾客初次到塔吉特刷卡消费时，都会获得一组顾客识别编号，内含顾客姓名、信用卡卡号及电子邮件等个人资料。日后凡是顾客在塔吉特消费，计算机系统就会自动记录消费内容、时间等信息。再加上从其他管道取得的统计资料，塔吉特便能形成一个庞大数据库，运用于分析顾客喜好与需求。他又是如何做到的？2025/2/2396关键环节二：数据模型建立AndrewPole想到了Target有一个迎婴聚会(babyshower)的登记表。AndrewPole开始对这些登记表里的顾客的消费数据进行建模分析，不久就发现了许多非常有用的数据模式。比如模型发现，许多孕妇在第2个妊娠期的开始会买许多大包装的无香味护手霜;在怀孕的最初20周大量购买补充钙、镁、锌的善存片之类的保健品。最后AndrewPole选出了25种典型商品的消费数据构建了“怀孕预测指数”，通过这个指数，Target能够在很小的误差范围内预测到顾客的怀孕情况，因此Target就能早早地把孕妇优惠广告寄发给顾客。2025/2/2397关键环节三：建立和用户沟通渠道那么，顾客收到这样的广告会不会吓坏了呢？Target很聪明地避免了这种情况，它把孕妇用品的优惠广告夹杂在其他一大堆与怀孕不相关的商品优惠广告当中，这样顾客就不知道Target知道她怀孕了。2025/2/2398大数据的应用分析根据AndrewPole的大数据模型,Target制订了全新的广告营销方案，结果Target的孕期用品销售呈现了爆炸性的增长。AndrewPole的大数据分析技术从孕妇这个细分顾客群开始向其他各种细分客户群推广，从AndrewPole加入Targe