Chapter4-第4章 新兴数字技术-厦门大学-林子雨-数字素养通识教程（第2版高职版）（2026年1月）

林子雨副教授数字素养通识教程（高职版）厦门大学教材简介本PPT是以下教材的配套讲义林子雨编著《数字素养通识教程——大数据与人工智能时代的计算机通识教育（第2版）》人民邮电出版社，2026年6月ISBN:978-7-115-69622-9

定价：59.8元教材官网：/post/digital-literacy-hve/教材官网提供讲义PPT、MOOC视频、案例视频、上机实验、教学大纲、课程思政案例、开学第一课讲座PPT等丰富的教学资源扫一扫访问教材官网主讲教师和作者林子雨简介厦门大学计算机科学与技术系副教授以第一作者编著出版20本大数据系列教材被国内1000余所高校采用3本教材入选教育部“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材荣获“2022年福建省高等教育教学成果奖特等奖（个人排名第一）”入选“2021年高校计算机专业优秀教师奖励计划”2018年国家精品在线开放课程（独立主讲）2020年国家级线上一流本科课程（独立主讲）2021年国家级线上一流本科课程（独立主讲）入选“2023年教育部国家智慧教育公共服务平台应用典型案例”第4章新兴数字技术01云计算目录02物联网03区块链04元宇宙05新兴技术之间的关系01云计算Partone通过网络、以服务的方式，为千家万户提供非常廉价的IT资源云计算概念云计算特点超大规模计算、虚拟化、高可靠性和安全性、通用性、动态扩展性、按需服务、降低成本云计算示意图4.1.1

云计算概念水资源获取方式4.1.1

云计算概念水资源获取方式——挖井取水（1）初期成本高，周期长（2）后期需要自己维护（3）供水量有限水资源获取方式——自来水（1）初期零成本，瞬时可获得（2）后期免维护，使用成本低（3）在供水量方面“予取予求”4.1.1

云计算概念传统IT资源获取方式：自建机房（1）初期成本高，周期长（2）后期需要自己维护，使用成本高（3）IT资源供应量有限企业用户租用云端资源云计算（1）初期零成本，瞬时可获得（2）后期免维护，使用成本低（3）在供应IT资源量方面“予取予求”4.1.1

云计算概念4.1.2

云计算服务模式和类型InfrastructureasaServicePlatformasaServiceSoftwareasaServiceSaaSPaaSIaaSGoogleApps,Microsoft“Software+Services”IBMITfactory,GoogleAppEngine,FAmazonEC2,IBMBlueCloud,SunGridServerStorageServerStorageVisualizationInfrastructurePlatformApplication从一个集中的系统部署软件，使之在一台本地计算机上(或从云中远程地)运行的一个模型。由于是计量服务，SaaS允许出租一个应用程序，并计时收费IaaS将基础设施(计算资源和存储)作为服务出租PaaS类似于IaaS，但是它包括操作系统和围绕特定应用的必需的服务SaaS4.1.2

云计算服务模式和类型数据中心是云计算的温床云计算推动数据中心向虚拟化和云架构的转型，不断提高IT基础架构的灵活性，以降低IT、能源和空间成本，从而让客户能够快速地提高业务敏捷性“那些正在兴建最大规模数据中心的公司一般都在云计算方面拥有巨大野心”

--《数据中心知识》杂志主编

RichMiller

4.1.3

云计算数据中心4.1.3

云计算数据中心中国国际信息技术（福建）产业园数据中心

泉州安溪龙门镇4.1.3

云计算数据中心百度阳泉数据中心4.1.3

云计算数据中心4.1.3

云计算数据中心4.1.3

云计算数据中心微软把数据中心沉入海底4.1.3

云计算数据中心华为把数据中心“藏进大山里”4.1.3

云计算数据中心阿里巴巴千岛湖数据中心可以部署公共安全管理、容灾备份、城市管理、应急管理、智能交通、社会保障等应用，通过集约化建设、管理和运行，可以实现信息资源整合和政务资源共享，推动政务管理创新，加快向服务型政府转型政务云可以有效整合幼儿教育、中小学教育、高等教育以及继续教育等优质教育资源，逐步实现教育信息共享、教育资源共享及教育资源深度挖掘等目标教育云能够让企业以低廉的成本建立财务、供应链、客户关系等管理应用系统，大大降低企业信息化门槛，迅速提升企业信息化水平，增强企业市场竞争力中小企业云可以推动医院与医院、医院与社区、医院与急救中心、医院与家庭之间的服务共享，并形成一套全新的医疗健康服务系统，从而有效地提高医疗保健的质量医疗云4.1.4

云计算的应用4.1.4

云计算的应用2024年阿里云联手OBS直播巴黎奥运会云计算产业作为战略性新兴产业，近些年得到了迅速发展，形成了成熟的产业链结构，产业涵盖硬件与设备制造、基础设施运营、软件与解决方案供应商、基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）、终端设备、云安全、云计算交付/咨询/认证等环节4.1.5

云计算产业02物联网Parttwo物联网是物物相连的互联网，是互联网的延伸，它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化和远程管理控制4.2.1物联网的概念4.2.1物联网的概念4.2.1物联网的概念调度中心系统4.2.1物联网的概念人和公交车实时互联物联网中的关键技术包括识别和感知技术（二维码、RFID、传感器等）、网络与通信技术、数据挖掘与融合技术等RFID应用：智慧仓储图

矩阵式二维码图

采用RFID芯片的公交卡图

不同类型的传感器4.2.2

物联网关键技术物联网已经广泛应用于智能交通、智慧医疗、智能家居、环保监测、智能安防、智能物流、智能电网、智慧农业、智能工业等领域，对国民经济与社会发展起到了重要的推动作用4.2.3

物联网的应用

智能交通4.2.3

物联网的应用

智慧医疗4.2.3

物联网的应用

智能家居4.2.3

物联网的应用

环保监测4.2.3

物联网的应用

智能安防4.2.3

物联网的应用

智能物流视频：京东智能分拣4.2.3

物联网的应用智能电网4.2.3

物联网的应用智慧农业4.2.3

物联网的应用智能工业4.2.3

物联网的应用完整的物联网产业链主要包括核心感应器件提供商、感知层末端设备提供商、网络提供商、软件与行业解决方案提供商、系统集成商、运营及服务提供商等六大环节4.2.4

物联网产业03区块链Partthree区块链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安全的一种全新的分布式基础架构与计算范式。验证与存储数据区块链块链式数据结构生成和更新数据分布式节点共识算法保证数据传输

和访问安全密码学4.3.1区块链的定义链（Chain）010203交易（Transaction）记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识一次操作，导致账本状态的一次改变，如添加一条记录由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录区块（Block）4.3.1区块链的定义区块链的主要特点包括去中心化、去信任、集体维护、匿名性、可靠的数据库去中心化区块链技术基于P2P去中心化网络，区块链网络上的节点都是平等的，没有中心服务器，故区块链是去中心化的去信任区块链中的数据都是公开透明的，交易数据通过加密技术进行验证和记录，无须第三方信任机构的参与，故有去信任的特点集体维护区块链由全网节点共同参与维护，某一节点上数据的更新需要其他节点进行计算和验证，不会受少数节点控制可靠的数据库区块链中的每一个节点上的数据都是全网数据，单个节点的退出或瘫痪不会影响整个系统匿名性在区块链上用一串唯一的数字代表一个身份，使用数字签名进行身份认证，具有匿名的特点，可以保护个人的隐私03040502014.3.1区块链的定义区块链也存在一定的缺点个人在使用和交易数字货币的过程中遭遇数字货币私钥、账号被窃取等。造成这种情况的主要原因在于被钓鱼、植入木马、私钥保管不删、被欺诈等安全性问题在金融区块链中，数据确认的时间较长。以比特币为例，比特币交易每次的确实时间大约10分钟，6次确认的话需要一个小时数据确认的延迟性区块链的去中心化、自治化的特点淡化了国家监管的概念。监管部门对这项新技术的法律和制度建立上存在滞后监管滞后4.3.1区块链的定义随着区块链的快速发展，区块链的应用范围越来越广，不同的区块链应用之间也有了比较大的差异。根据区块链开放程度的不同，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链是对外公开、任何人都可以参与的区块链。公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链，它通过加密技术保证交易不可篡改，在不可信的网络环境中建立共识，从而形成去中心化的信用机制。公有链适用于数字货币、电子商务、互联网金融、知识产权等应用场景。比如，比特币网络和以太坊平台都是公有链公有链对单独的个人或实体开放，仅供在私有组织（比如公司内部）使用。私有链上的读写权限，参与记账的权限都由私有组织来决定。私有链适用于企业、组织内部私有链仅限于联盟成员使用，因其只针对成员开放全部或部分功能，所以，联盟链上的读写权限以及记账规则都按联盟规则来控制。联盟链适用于机构之间的交易、结算、清算等B2B场景。超级账本项目就属于联盟链联盟链4.3.2区块链的分类从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题从应用视角来看，简单来说，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定了坚实的基础。而区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动金融领域物流领域物联网领域版权保护教育行业数字政务公益和慈善实体资产社交4.3.3区块链的应用04元宇宙Partfour4.4.1元宇宙的概念上世纪90年代《雪崩》上世纪80年代赛博朋克文学文学游戏《真名实姓》《神经漫游者》DecentralandRobloxCryptovoxels影视其他1999-2003年《黑客帝国》2018年《头号玩家》虚拟会议虚拟演唱会4.4.1元宇宙的概念元宇宙是一个映射现实世界的虚拟平行世界，通过具象化的3D表现方式，给人们提供一种沉浸式、真实感的数字虚拟世界体验元宇宙也是一个通过传感器、VR（VirtualReality，虚拟现实）、5G等革命技术将网络的价值利用到最优，并将虚拟平行世界和物理真实世界实现交叉与互佐赋能，从而形成交叉世界，以此从不同层面提升我们的生活、商业、娱乐的质量和体验4.4.1元宇宙的概念元宇宙不同于虚拟空间和虚拟经济。在元宇宙里将有一个始终在线的实时世界，有无限量的人们可以同时参与其中。它将有完整运行的经济，跨越实体和数字世界。元宇宙将创造一个虚拟的平行世界，就像我们手机的延伸，所有的内容都可以虚拟3D化，买衣服（皮肤）、建“房子”、旅游……艺术家更是可以解放大脑，随心所欲地创造4.4.1元宇宙的概念元宇宙是数字社会发展的必然。从数字世界发展的维度看，元宇宙并非一蹴而就，过去智能终端的普及，电商、短视频、游戏等应用的兴起，5G基础设施的完善，共享经济的萌芽，都是元宇宙到来的前奏“元宇宙”更多只是一个商业符号，它本身并没有什么新的技术，而是集成了一大批现有技术，其中包括5G、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实、区块链、数字货币、物联网、人机交互等4.4.1元宇宙的概念元宇宙的应用前景社交娱乐元宇宙可以为用户提供更加沉浸式的社交体验，用户可以在元宇宙中与他人进行互动、交流、游戏等，增加社交的趣味性和深度虚拟旅游虚拟教育虚拟商业虚拟办公元宇宙中的虚拟现实技术可以为用户提供更加真实、生动的办公体验，用户可以在元宇宙中进行会议、协作等办公活动元宇宙中的虚拟现实技术可以为用户提供更加真实、生动的旅游体验，用户可以在元宇宙中游览世界各地的名胜古迹、自然风光等元宇宙中的虚拟现实技术可以为教育提供更加直观、生动的学习体验，学生可以在元宇宙中进行实验、探索和模拟，从而提高学习效果和兴趣元宇宙中的虚拟现实技术可以为用户提供更加真实、生动的购物体验，用户可以在元宇宙中购买虚拟商品、虚拟房地产4.4.2元宇宙的应用前景自主管理身份元宇宙管控权开放和开源与现实世界同步互通数字资产产权去中心化社会沉浸精神满足功能4.4.3元宇宙的基本特征区块链技术人机交互技术网络通信及算力技术物联网技术数字孪生技术人工智能技术大数据技术4.4.4元宇宙的核心技术虚拟现实的概念虚拟现实（简称VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合，使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实4.4.5虚拟现实虚拟现实与元宇宙的关系虚拟现实技术是元宇宙构建的一部分，元宇宙是一个更全面、更综合的概念，旨在构建一个更大、更全面的虚拟世界元宇宙是一个更广泛、更综合的概念，它包括了虚拟现实技术，但不仅限于此。元宇宙强调的是多个用户在同一个虚拟空间内共同构建、交互和创造，它旨在构建一个全面的、互联互通的数字世界。而虚拟现实主要关注单个用户在虚拟环境中的体验，创造一种完全虚拟的感官体验从范围的层面虚拟现实主要使用头戴式显示器等设备来实现，而元宇宙则需要更多的技术支持，例如人工智能、区块链和云计算等从技术的层面虚拟现实技术的主要目的是提供沉浸式体验，让用户可以更好地融入虚拟世界中。而元宇宙则更注重社交性和商业性，它的目标是为用户提供更多的社交和商业机会，使用户能够在其中进行各种互动和创造从目的的层面4.4.5虚拟现实虚拟现实硬件设备头戴式显示器运动追踪系统触觉反馈设备4.4.5虚拟现实虚拟现实软件技术三维建模和场景渲染用户界面设计物理引擎技术人工智能技术4.4.5虚拟现实虚拟数字人的概念虚拟数字人（DigitalHuman/MetaHuman），是运用数字技术（包括计算机图形学、语音合成技术、深度学习、类脑科学、计算机科学等）创造出来的、与人类形象接近的数字化人物形象未来虚拟数字人将能够自如地交流、行动和表达情绪具备互动的能力有自己的性格特征和行为特征具备独特的人设需要借助物理设备呈现，但不是物理实物，这是其与机器人的核心区别具有人的虚拟形象4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类虚拟数字人的商业化已经走上快车道，在现实实践中按照技术、应用、呈现方式可以分为不同的类型4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从技术层面虚拟数字人可以分为真人驱动型、智能驱动型两大类。真人驱动型强调“人机耦合”，是目前相对成熟的一个领域，发展到完全的智能驱动需要经历一个长期发展过程4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从技术层面真人驱动型虚拟数字人是一种基于真实人类驱动的虚拟数字人物。这种虚拟数字人使用真实人类的动作、表情和声音等数据来驱动虚拟模型，从而创建出与真实人类非常相似的虚拟数字人。真人驱动型虚拟数字人通常被用于电影、游戏、广告和其他娱乐领域，以提供更加真实和引人入胜的视觉体验。同时，它们也可以被用于虚拟现实和增强现实等交互式应用中，以提供更加自然和真实的交互体验。创建真人驱动型虚拟数字人需要使用先进的动作捕捉技术、面部捕捉技术和语音合成技术等，以获取真实人类的数据，并将其应用于虚拟模型中。随着技术的不断发展，真人驱动型虚拟数字人的逼真度和可用性也在不断提高4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从技术层面智能驱动型虚拟数字人是一种基于人工智能技术驱动的虚拟数字人物。这种虚拟数字人使用AI算法和模型来生成动作、表情、语音等，从而创建出具有自主行为和智能交互能力的虚拟数字人。智能驱动型虚拟数字人的最大特点是其自主性和智能性。与真人驱动型虚拟数字人相比，智能驱动型虚拟数字人不需要依赖真实人类的数据或预设动作库，而是可以通过学习和自适应算法来自主生成行为和响应。智能驱动型虚拟数字人的创建需要使用深度学习、强化学习等AI技术，以及自然语言处理、计算机视觉等相关技术。通过这些技术，虚拟数字人可以学习人类的行为模式、语言习惯和情感表达等，从而实现更加自然和智能的交互。智能驱动型虚拟数字人在娱乐、教育、客户服务等领域具有广泛的应用前景。例如，它们可以作为智能助手、智能导游、智能教师等角色，为用户提供个性化的服务和指导。同时，随着技术的不断发展，智能驱动型虚拟数字人的智能水平和应用范围也在不断扩大4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从应用层面虚拟数字人主要分为服务型、表演型和身份型三大类。服务型虚拟数字人在企业中被更广泛地使用；表演型虚拟数字人因虚拟偶像、明星虚拟身份等更具流量吸引力和商业想象空间；身份型虚拟数字人最具市场想象力，因为未来元宇宙使其每个人都可以拥有自己的虚拟分身4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从应用层面服务型虚拟数字人强调功能属性，比如虚拟主播、虚拟教师、虚拟客服、虚拟导游等，也包括具有陪伴、关怀价值的虚拟助手、虚拟关怀师等，主要为物理世界提供各种服务，在经济生活中具有创新、降本增效的特征4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从应用层面表演型虚拟数字人强调偶像属性，虚拟偶像属于此类型，主要被应用在娱乐、社交、办公场景中，如虚拟偶像演唱会、虚拟直播等4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从应用层面身份型虚拟数字人强调身份属性，是物理世界的“真人”进入虚拟世界、元宇宙中的ID，也称为“数字分身”或“虚拟分身”。在元宇宙中，身份型虚拟数字人具有广阔的应用场景，当前主要应用在娱乐、社交、办公场景中，如虚拟社区、虚拟会议等4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从呈现方式层面虚拟数字人主要分为卡通型和超写实型两类。卡通型数字虚拟人的身份皆为“虚构”，他们在现实世界中并不存在，但其语言、动作、表情等都具有“人的行为模式”。目前，卡通型虚拟数字人在二次元、游戏、卡通动画中应用较多，具有制作、运营成本低以及量多的优势4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的分类——从呈现方式层面超写实型虚拟数字人是一种具有极高逼真度的虚拟数字人物，通常使用高级的图形技术和人工智能技术来创建。这种虚拟数字人的外观、动作和表情都非常逼真，几乎可以与真实人类相媲美。它们通常被用于电影、游戏、广告和其他娱乐领域，以提供更加真实和引人入胜的视觉体验。超写实型虚拟数字人的创建需要大量的计算资源和时间，因此通常需要使用高性能计算机和专业的图形软件来创建。同时，为了使虚拟数字人更加逼真，还需要使用人工智能技术来模拟人类的动作和表情。超写实型虚拟数字人是当前主流的发展方向，从诞生之日起，就绕开了“二维”“卡通”等特点，其高清人物建模、服装及专属饰品设计、专属场景设计等更具数字资产属性。因其具有“超写实”的特点，可与物理世界中的人物身份一一对应，在当前更具代表性，更可能成为未来人群与元宇宙场景链接的新工具4.4.6虚拟数字人虚拟数字人制作工序建模阶段的核⼼技术主要为CG（(ComputerGraphics）建模、静态扫描建模和动态光场重建。目前，建模存在精度低、成本和耗时⾼的问题，数据采集与光影呈现效果间存在冲突建模阶段动作捕捉阶段的核⼼技术主要有光学动作捕捉、惯性动作捕捉和视觉动作捕捉。三者在精度、成本和效率⽅面都难以实现平衡，基于计算机视觉的动作捕捉受到外界环境影响较⼤动作捕捉阶段渲染阶段主要有实时和离线渲染两种⽅案，现有技术难以兼顾时效性与精度；当前各模块技术⽅案难以兼顾精度、成本与所耗时长三个⽅面，⼈⼯智能技术的发展是破局之道渲染阶段驱动阶段主要分为真⼈驱动和AI驱动两种⽅案，目前市面上数字⼈以真⼈驱动为主。AI驱动的成本和耗时都低于真⼈驱动，但目前在⼝型适配和自然语⾔理解⽅面还存在较⼤不⾜驱动阶段4.4.6虚拟数字人虚拟数字人的商业模式4.4.6虚拟数字人虚拟数字人和元宇宙的关系元宇宙是一个由无数个3D建模构成的虚拟世界，而虚拟数字人则是这个虚拟世界中的居民。它们可以在元宇宙中扮演各种角色，例如导游、教师、医生等，为元宇宙中的用户提供更加真实和便捷的服务，帮助用户更好地融入到虚拟世界中虚拟数字人是元宇宙中的重要组成部分在元宇宙中，虚拟数字人可以拥有自己的虚拟身份和虚拟生活，与其他虚拟数字人进行互动和交流。它们可以在虚拟世界中学习、工作、娱乐，甚至可以拥有自己的虚拟家庭和社交圈子。元宇宙为虚拟数字人提供了一个全新的发展平台，使得虚拟数字人可以在虚拟世界中实现自己的梦想和追求元宇宙为虚拟数字人提供了更加广阔和丰富的发展空间随着技术的不断进步，虚拟数字人和元宇宙的应用范围将会越来越广泛，对于人们的生活和工作将会产生深远的影响。虚拟数字人和元宇宙的发展，不仅需要技术的支持，还需要人们的智慧和创新。只有在虚拟数字人和元宇宙之间建立起更加紧密和互相依存的联系，才能够实现虚拟世界和现实世界的良性互动，为人类的未来带来更多的机遇和挑战虚拟数字人和元宇宙之间的联系对于未来世界的发展具有重要意义4.4.6虚拟数字人虚拟数字人与真人主播的区别真人主播是指利用真人演员的面部表情、肢体动作以及声音来进行直播带货的一种形式。真人主播在直播带货中具有很强的互动性，能够将消费者带入直播场景中，并营造出强烈的真实感。真人主播在直播带货过程中通常采用真实的肢体动作以及丰富的面部表情，利用自身优势，形成极强的视觉冲击力和情感感染力4.4.6虚拟数字人虚拟数字人与真人主播的区别虚拟数字人是指通过计算机技术来构建的具有特定角色形象、语言表达能力、行为表现方式以及情感交互能力等特征的虚拟数字人。虚拟数字人可以通过语音识别、面部捕捉、语音合成等技术，在虚拟场景中与用户进行交互。与真人主播相比，虚拟数字人具有以下特点：不受时间和空间限制，可24小时不间断工作01不需要真人进行示范，降低了真人主播在直播过程中出现失误的可能性02没有成本和人力投入，运营和维护成本更低034.4.6虚拟数字人虚拟数字人与真人主播的区别虚拟数字人通过对真人主播进行数字化、智能化改造，实现了数字人从“数据”到“智能”的转变。从技术实现上来看，真人主播需要专业的运营团队、丰富的经验、大量的人力投入以及高额的人力成本。虚拟数字人则只需要计算机图形学技术和人工智能技术就可以实现，成本低、见效快。同时，真人主播还需要根据不同场景对表演进行设计与规划，在直播中不断调整状态、调整语气，从而达到更好的效果。而虚拟数字人则可以通过数据驱动和算法构建，实现“千人千面”的个性化直播带货场景4.4.6虚拟数字人具有代表性的虚拟数字人产品翎Ling关小芳阿喜A-SOUL洛天依嗨氏4.4.6虚拟数字人05新兴技术之间的关系Partfive4.5.1大数据与云计算、物联网的关系云计算、大数据和物联网代表了IT领域最新的技术发展趋势，三者既有区别又有联系云计算物联网大数据云计算为大数据提供了数据基础大数据为云计算提供用武之地物联网是大数据的重要来源大数据技术为物联网数据分析提供支撑云计算为物联网提供海量数据存储能力物联网为云计算技术提供广阔应用空间人工智能与大数据的联系4.5.2大数据与人工智能的关系人工智能需要数据来建立其智能，特别是机器学习。例如，机器学习图像识别应用程序可以查看数以万计的飞机图像，以了解飞机的构成，以便将来能够识别出它们。人工智能应用的数据越多，其获得的结果就越准确。在过去，人工智能由于处理器速度慢、数据量小而不能很好地工作。今天，大数据为人工智能提供了海量的数据，使得人工智能技术有了长足的发展，甚至可以说，没有大数据就没有人工智能人工智能需要数据来建立其智能在过去，人工智能算法都是依赖于单机的存储和单机的算法，而在大数据时代，面对海量的数据，传统的单机存储和单机算法都已经无能为力，建立在集群技术之上的大数据技术（主要是分布式存储和分布式计算），可以为人工智能提供强大的存储能力和计算能力大数据技术为人工智能提供了强大的存储能力和计算能力人工智能与大数据的区别4.5.2大数据与人工智能的关系人工智能与大数据也存在着明显的区别，人工智能是一种计算形式，它允许机器执行认知功能，例如对输入起作用或作出反应，类似于人类的做法，而大数据是一种传统计算，它不会根据结果采取行动，只是寻找结果另外，二者要达成的目标和实现目标的手段不同大数据主要目的是通过数据的对比分析来掌握和推演出更优的方案。就拿视频推送为例，我们之所以会接收到不同的推送内容，便是因为大数据根据我们日常观看的内容，综合考虑了我们的观看习惯和日常的观看内容；推断出哪些内容更可能让我们会有同样的感觉，并向将其推送给我们大数据而人工智能的开发，则是为了辅助和代替我们更快、更好地完成某些任务或进行某些决定。不管是汽车自动驾驶、自我软件调整亦或者是医学样本检查工作，人工智能都是在人类之前完成相同的任务，但区别就在于其速度更快、错误更少，它能通过机器学习的方法，掌握我们日常进行的重复性的事项，并以其计算机的处理优势来高效的达成目标人工智能大数据与区块链的区别4.5.3大数据与区块链的关系（1）数据量区块链技术是分布式数据存储、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，区块链处理的数据量更小，是细致的处理方式。而大数据管理的是海量数据，要求广度和数量，处理方式上也会更粗糙（2）结构化和非结构化区块链是结构定义严谨的块，通过指针组成的链，是典型的结构化数据，而大数据需要处理的更多的是非结构化数据（3）独立和整合区块链系统为保证安全性，信息是相对独立的，而大数据的重点是信息的整合分析区块链是一个分布式账本，本质上就是一个数据库，而大数据指的是对数据的深度分析和挖掘，是一种间接的数据（4）直接和间接大数据与区块链的区别（5）CAP理论。C（Consistency）是一致性，它是指任何一个读操作总是能够读到之前完成的写操作的结果，也就是在分布式环境中，多点的数据是一致的。A（Availability）是可用性，它是指快速获取数据，可以在确定的时间内返回操作结果。P（ToleranceofNetworkPartition）是分区容忍性，它是指当出现网络分区的情况时（即系统中的一部分节点无法和其他节点进行通信），分离的系统也能够正常运行CAP理论告诉我们，一个分布式系统不可能同时满足一致性、可用性和分区容忍性这3个需求，最多只能同时满足其中2个，正所谓“鱼和熊掌不可兼得”。大数据通常选择实现AP，而区块链则选择实现CP4.5.3大数据与区块链的关系大数据与区块链的区别大数据底层的基础设施通常是计算机集群，而区块链则是基于P2P网络对于大数据而言，数据是信息，需要从数据中提炼得到价值。而对于区块链而言，数据是资产，是价值的传承在大数据的场景中，是把一件事情分给多个人做，比如，在MapReduce计算框架中，一个大型任务会被分解成很多个子任务，分配给很多个节点同时去计算。而在区块链的场景中，是让多个人重复做一件事情，比如，P2P网络中的很多个节点同时记录一笔交易060708基础网络价值来源计算模式4.5.3大数据与区块链的关系大数据与区块链的联系4.5.3大数据与区块链的关系区块链的可信任性、安全性和不可篡改性，正在让更多数据被释放出来，区块链会对大数据产生深远的影响区块链使大数据极大降低信用成本区块链是促进大数据价值流通的管道区块链是构建大数据时代的信任基石4.5.4

大数据与元宇宙的关系大数据技术为元宇宙提供数据处理支撑元宇宙的“沉浸感”“随时随地”特性对实时数据处理提出很高的要求，从而支撑逼真的感官体验和大规模用户同时在线需求，提升元宇宙的可进入性和沉浸感。大数据技术中的分布式计算技术，可以为元宇宙提供实时数据处理的强力支撑大数据技术为元宇宙提供数据存储支撑元宇宙是一个需要大量数据和服务器容量的虚拟3D环境。但是，通过中央服务器进行控制会产生昂贵的成本，目前最适合元宇宙的数据存储技术无疑是分布式存储。所有数据由各个节点维护和管理，可以降低集中存储带来的数据丢失、篡改或数据泄露的风险，且可以满足元宇宙对海量数据存储的高要求元宇宙实质上是以数据方式存在的在元宇宙中，数据一定必不可少。元宇宙作为一个虚拟世界，其数字化程度远远高于现实世界，经由数字化技术勾勒出来的空间结构、场景、主体等，实质上是以数据方式存在的。在技术层面上，元宇宙可以被视为大数据和信息技术的集成机制或融合载体，不同技术与硬件在元宇宙的“境界”中组合、自循环、不断迭代本章小结云计算、物联网、大数据、人工智能、区块链和元宇宙，代表了人类IT技术的最新发展趋势，六大技术深刻变革着我们的生产和生活六种技术中，人工智能具有较长的发展历