基于pos機(jī)進(jìn)行信息交互的系統(tǒng),信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師第四版知識(shí)摘編

 新聞資訊  |   2023-04-14 10:56  |  投稿人:pos機(jī)之家

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1、基于pos機(jī)進(jìn)行信息交互的系統(tǒng)

基于pos機(jī)進(jìn)行信息交互的系統(tǒng)

第2章 信息技術(shù)發(fā)展

信息技術(shù)是在信息科學(xué)的基本原理和方法下,獲取信息、處理信息、傳輸信息和使用信息的應(yīng)用技術(shù)總稱。信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信息化的手段,是信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。

2.1信息技術(shù)及其發(fā)展

信息技術(shù)是以微電子學(xué)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信技術(shù)的結(jié)合而形成的,對(duì)聲音的、圖像的、文字的、數(shù)字的和各種傳感信號(hào)的信息進(jìn)行獲取、加工、處理、存儲(chǔ)、傳播和使用的技術(shù)。

按表現(xiàn)形態(tài)的不同,信息技術(shù)可分為硬技術(shù)(物化技術(shù))與軟技術(shù)(非物化技術(shù))。前者指各種信息設(shè)備及其功能,如傳感器、服務(wù)器、智能手機(jī)、通信衛(wèi)星、筆記本電腦。后者指有關(guān)信息獲取與處理的各種知識(shí)、方法與技能,如語言文字技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、規(guī)劃決策技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等。

2.1.1計(jì)算機(jī)軟硬件

計(jì)算機(jī)硬件(Computer Hardware)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體,為計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)軟件(Computer Software)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔,程序是計(jì)算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述;文檔是為了便于了解程序所徹的闡明性資料。

硬件和軟件互相依存。硬件是軟件賴以工作的物質(zhì)基礎(chǔ),軟件的正常工作是硬件發(fā)揮作用的重要途徑。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在許多悄況下,計(jì)算機(jī)的某些功能既可以由硬件實(shí)現(xiàn),也可以由軟件來實(shí)現(xiàn)。因此硬件與軟件在一定意義上來說沒有絕對(duì)嚴(yán)格的界線。

2.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中,網(wǎng)絡(luò)就是用物理鏈路將各個(gè)孤立的工作站或主機(jī)相連在一起,組成數(shù)據(jù)鏈路,從而達(dá)到資源共享和通信的目的。凡將地理位置不同,并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來,且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng),均可稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍可將網(wǎng)絡(luò)類別劃分為個(gè)入局域網(wǎng)(PersonalAreaNetwork,PAN)、局域網(wǎng)(Local Area Network, LAN)、城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network, MAN)、廣域網(wǎng)(Wide Area Network, WAN)、公用網(wǎng)(Public Network)、專用網(wǎng)(Private Network)。

1.網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三個(gè)要素組成,分別是語義、語法和時(shí)序。語義是解釋控制信息每個(gè)部分的含義,它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息,完成的動(dòng)作以及做出什么樣的響應(yīng);語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式,以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序:時(shí)序是對(duì)事件發(fā)生順序的詳細(xì)說明。

OSI:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)聯(lián)合制定的開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnect ,OSI)。OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù),從下到上共分物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示匣和應(yīng)用層。廣域網(wǎng)協(xié)議是在OSI參考模型的最下面三層操作,定義了在不同的廣域網(wǎng)介質(zhì)上的通信。廣域網(wǎng)協(xié)議主要包括:PPP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議、ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、xDSL(DSL數(shù)字用戶線路的統(tǒng)稱:HDSL、SDSL、MVL、ADSL)、DDN數(shù)字專線、x.25、FR幀中繼、ATM異步傳輸模式。IEEE802協(xié)議:定義了煦卡如何訪問傳輸介質(zhì)(如光纜、雙絞線、無線等),以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法,還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間連接的建立、維護(hù)和拆除的途徑。趙循IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品包括網(wǎng)卡、橋接器、路由器以及其他一些用來建立局域網(wǎng)絡(luò)的組件。IEEE802規(guī)范包括:802.I(802協(xié)議概論)、802.2(邏輯鏈路控制層LLC協(xié)議)、802.3(以太網(wǎng)的CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)協(xié)議)、802.4(令牌總線Token Bus協(xié)議)、802.5(令牌環(huán)Token Ring協(xié)議)、802.6(城域網(wǎng)MAN協(xié)議)、802.7(FDDI寬帶技術(shù)協(xié)議)、802.8(光纖技術(shù)協(xié)議)、802.9(局域網(wǎng)上的語音/數(shù)據(jù)集成規(guī)范)、802.10(局域網(wǎng)安全互操作標(biāo)準(zhǔn))、802.II(無線局域網(wǎng)WLAN標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)。TCP/IP:Internet是一個(gè)包括成千上萬相互協(xié)作的組織和網(wǎng)絡(luò)的集合體。TCP/IP是Internet的核心。

TCP/IP在一定程度上參考了0Sl,將OSI的七層簡(jiǎn)化為四層:應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層三個(gè)層次提供的服務(wù)相差不是很大,所以在TCP/IP中,它們被合并為應(yīng)用層一個(gè)層次。傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的地位十分重要,所以在TCP/IP中它們被作為獨(dú)立的兩個(gè)層次。數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的內(nèi)容相差不多,所以在TCP/IP中它們被歸并在網(wǎng)絡(luò)接口層一個(gè)層次里。

在應(yīng)用層中,定義了很多面向應(yīng)用的協(xié)議,應(yīng)用程序通過本層協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。

基于TCP

基于UDP

FTP(File Transfer Protocol,文件傳輸協(xié)議,控制端口21數(shù)據(jù)端口20)

SNMP(Simple Network Management Protocol,簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,161端口接收和發(fā)送請(qǐng)求,162端口接收trap)

HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本傳輸協(xié)議,端口80)

TFTP(Trivial File Transfer Protocol,簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議,端口69)

SSH(Secure Shel,安全外殼協(xié)議,端口22)

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議,端口53)、Telnet(遠(yuǎn)程登錄協(xié)議,端口22)

HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure,端口443)

DNS(Domain Name System,域名系統(tǒng),端口53)

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議,端口25)

POP3(Post Office Protocol - Version 3,郵局協(xié)議版本3,端口110)

IMAP(Internet Message Access Protocol,交互郵件訪問協(xié)議端口143)

傳輸層主要有兩個(gè)傳輸協(xié)議,分別是TCP(傳輸控制協(xié)議,Transmission Control Protocol)和UDP (用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議,User Datagram Protocol),這些協(xié)議負(fù)貴提供流朵控制、錯(cuò)誤校驗(yàn)和排序服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)層中的協(xié)議主要有IP(網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,Internet Protocol)、ICMP(Internet Control Message Protocol,網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議)、IGMP(lnternet Group Management Protocol,網(wǎng)際組管理協(xié)議)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協(xié)議)和RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析協(xié)議)等,這些協(xié)議處理信息的路由和主機(jī)地址解析。

由于網(wǎng)絡(luò)接口層兼并了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,所以網(wǎng)絡(luò)接口層既是傳輸數(shù)據(jù)的物理媒介,也可以為網(wǎng)絡(luò)層提供一條準(zhǔn)確無誤的線路。

2.軟件定義網(wǎng)絡(luò)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network, SDN)是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu),是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式,它可通過軟件編程的形式定義和控制網(wǎng)絡(luò),其通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面與數(shù)據(jù)面分離開來。

利用分層的思想,SDN將數(shù)據(jù)與控制相分離。在控制層,包括具有邏輯中心化和可編程的控制器,可掌握全局阿絡(luò)信息,方便運(yùn)營(yíng)商和科研人員管理配置網(wǎng)絡(luò)和部署新協(xié)議等。在數(shù)據(jù)層,包括啞交換機(jī)(與傳統(tǒng)的二層交換機(jī)不同,專指用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的設(shè)備),僅提供簡(jiǎn)單的效據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,可以快速處理匹配的數(shù)據(jù)包,適應(yīng)流位日益增長(zhǎng)虳衙求。兩層之間采用開放的統(tǒng)一接口(如Openflow等)進(jìn)行交互。控制器通過標(biāo)準(zhǔn)接口向交換機(jī)下發(fā)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則,交換機(jī)僅需按照這些規(guī)則執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作即可。SDN打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉性。

SDN的整體架構(gòu)由下到上(由南到北)分為數(shù)據(jù)平面、控制平面和應(yīng)用平面。其中,數(shù)據(jù)平面由交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通用硬件組成,各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過不同規(guī)則形成的SDN數(shù)據(jù)通路連接;控制平面包含了邏輯上為中心的SDN控制器,它掌握著全局網(wǎng)絡(luò)信息,負(fù)賁各種轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的控制;應(yīng)用平面包含沿各種基于SDN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,用戶無須關(guān)心底層細(xì)節(jié)就可以編程、部署新應(yīng)用。

控制平面與數(shù)據(jù)平面之間通過 SDN 控制數(shù)據(jù)平面接口 (Control-Data-Plane Interface, CDPI) 進(jìn)行通信,它具有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn),主要負(fù)貢將控制器中的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則下發(fā)至轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,最主要應(yīng)用的是OpenFlow協(xié)議。控制平面與應(yīng)用平面之間通過SDN北向接口(North Bound Interface, NBI)進(jìn)行通信,而NBI并非統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),它允許用戶根據(jù)自身需求定制開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用。

SDN中的接口具有開放性,以控制器為邏輯中心,南向接口負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)平面進(jìn)行通信,北向接口負(fù)責(zé)與應(yīng)用平面進(jìn)行通信,東西向接口負(fù)責(zé)多控制器之間的通信。最主流的南向接口CDP!采用的是OpenFlow協(xié)議。OpenFlow最基本的特點(diǎn)是基于流(Flow)的概念來匹配轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,每一個(gè)交換機(jī)都維護(hù)一個(gè)流表(FlowTable),依據(jù)流表中的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),而流表的建立、維護(hù)和下發(fā)都是由控制器完成的。針對(duì)北向接口,應(yīng)用程序通過北向接口編程來調(diào)用所需的各種網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的快速配置和部署。東西向按門使控制器具有可擴(kuò)展性,為負(fù)載均衡和性能提升提供了技術(shù)保障。

3第五代移動(dòng)通信技術(shù)

第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology, 5G)是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代移動(dòng)通信技術(shù)。國(guó)際電信聯(lián)盟(JTU) 定義了 5G 的八大指標(biāo):

5G 國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)滿足靈活多樣的物聯(lián)網(wǎng)需要。在正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)和多入多出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)基礎(chǔ)技術(shù)上,5G為支持三大應(yīng)用場(chǎng)景,采用了靈活的全新系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在頻段方面,與4G支持中低頻不同, 5G同時(shí)支待中低頻和高頻頻段。為了支持高速率傳輸和更優(yōu)覆蓋,5G采用LDPC(一種具有稀疏校驗(yàn)矩陣的分組糾錯(cuò)碼)、Polar(一種基于信道極化理論的線性分組碼)新型信道編碼方案、性能更強(qiáng)的大規(guī)模天線技術(shù)等。為了支持低時(shí)延、高可靠,5G采用短幀、快速反饋、多層/多站數(shù)據(jù)重傳等技術(shù)。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G的三大類應(yīng)用場(chǎng)景,即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類通信(mMTC)。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長(zhǎng),為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn);超高可靠低時(shí)延通信主要面向工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求:海量機(jī)器類通信主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求。

2.1.3存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)

1.存儲(chǔ)技術(shù)

存儲(chǔ)分類根據(jù)服務(wù)器類型分為:封閉系統(tǒng)的存儲(chǔ)和開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)。封閉系統(tǒng)主要指大型機(jī)等服務(wù)器。開放系統(tǒng)指基于包括麒麟、歐拉、UNIX、Linux等橾作系統(tǒng)的服務(wù)器。開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)分為:內(nèi)置存儲(chǔ)和外掛存儲(chǔ)。外掛存儲(chǔ)根據(jù)連接的方式分為直連式存儲(chǔ)(Direct-Attached Storage, DAS)和網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)(Fabric-Attached Storage, FAS)。網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)根據(jù)傳輸協(xié)議又分為網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)(Network-Attached Storage, NAS)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network, SAN)。

存儲(chǔ)虛擬化(Storage Virtualization)是“云存儲(chǔ)”的核心技術(shù)之一,它把來自一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)資源整合起來,向用戶提供一個(gè)抽象的邏輯視圖,用戶可以通過這個(gè)視圖中的統(tǒng)一邏輯接口來訪問被整合的存儲(chǔ)資源。用戶在訪問數(shù)據(jù)時(shí)并不知道真實(shí)的物理位置。存儲(chǔ)虛擬化提高了存儲(chǔ)利用率,降低了存儲(chǔ)成本,簡(jiǎn)化了大型、復(fù)雜、異構(gòu)的存儲(chǔ)環(huán)境的管理工作。

存儲(chǔ)虛擬化使存儲(chǔ)設(shè)備能夠轉(zhuǎn)換為邏輯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。虛擬機(jī)作為一組文件存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的目錄中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是類似千文件系統(tǒng)的邏輯容器。它隱藏了每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備的特性,形成一個(gè)統(tǒng)一的模型,為虛擬機(jī)提供磁盤。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)幫助系統(tǒng)管理虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)存儲(chǔ)資源,提告資源利用率和靈活性、應(yīng)用正常運(yùn)行時(shí)間。

綠色存儲(chǔ)(Green Storage)技術(shù)是指從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā),用來設(shè)計(jì)生產(chǎn)能效更佳的存儲(chǔ)產(chǎn)品,降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的功耗,提高存儲(chǔ)設(shè)備每瓦性能的技術(shù)。綠色存儲(chǔ)是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,貫穿千整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)過程,包含存儲(chǔ)系統(tǒng)的外部環(huán)境、存儲(chǔ)架構(gòu)、存儲(chǔ)產(chǎn)品、存儲(chǔ)技術(shù)、文件系統(tǒng)和軟件配置等多方面因素。

綠色存儲(chǔ)技術(shù)涉及所有存儲(chǔ)分享技術(shù),包括磁盤和磁帶系統(tǒng)、服務(wù)器連接、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其他存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、文件服務(wù)和存儲(chǔ)應(yīng)用軟件、覓復(fù)數(shù)據(jù)刪除、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置和基于磁帶的備份技術(shù)等可以提高存儲(chǔ)利用率、降低建設(shè)成本和運(yùn)行成本的存儲(chǔ)技術(shù),其目的是提高所有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的能源效率。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)換型描述了在數(shù)據(jù)庫(kù)中結(jié)構(gòu)化和操縱數(shù)據(jù)的方法,模型的結(jié)構(gòu)部分規(guī)定了數(shù)據(jù)如何被描述(例如樹、表等)。模型的操縱部分規(guī)定了數(shù)據(jù)的添加、刪除、顯示、維護(hù)、打印、查找、選擇、排列和更新等操作。常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型有三種:層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型,層次模型和網(wǎng)狀模型又統(tǒng)稱為格式化數(shù)據(jù)模型。

層次模型:層次模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)最早使用的一種模型,它用“樹”結(jié)構(gòu)表示實(shí)體集之間的關(guān)聯(lián),其中實(shí)體集(用矩形框表示)為結(jié)點(diǎn),而樹中各結(jié)點(diǎn)之間的連線表示它們之間的關(guān)聯(lián)。層次模型中任何一個(gè)給定的記錄值只能按其層次路徑查看,沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。網(wǎng)狀模型:網(wǎng)狀模型是一種可以靈活地描述事物及其之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)模型。用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型稱為網(wǎng)狀模型。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)是導(dǎo)航式(Navigation)數(shù)據(jù)庫(kù),用戶在操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不但說明要做什么,還要說明怎么做。關(guān)系模型:關(guān)系模型是在關(guān)系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)中用二維表格的形式表示實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系的模型。關(guān)系模型的基本原理是信息原理,即所有信息都表示為關(guān)系中的數(shù)據(jù)值。關(guān)系變量在設(shè)計(jì)時(shí)是相互無關(guān)聯(lián)的;反而,設(shè)計(jì)者在多個(gè)關(guān)系變量中使用相同的域,如果一個(gè)屬性依賴于另一個(gè)屬性,則通過參照完整性來強(qiáng)制這種依賴性。

3常用數(shù)據(jù)庫(kù)類型

數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)存儲(chǔ)方式可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(SQL)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(Not Only SQL, NoSQL)。

l)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù):關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是在一個(gè)給定的應(yīng)用領(lǐng)域中,所有實(shí)體及實(shí)體之間聯(lián)系的集合。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)支持事務(wù)的ACID原則,即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、持久性(Durability)這四種原則保證在事務(wù)過程當(dāng)中數(shù)據(jù)的正確性。

2)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù):

非關(guān)系型數(shù)掘庫(kù)是分布式的、非關(guān)系型的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。NoSQL數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不需要固定的表結(jié)構(gòu),通常也不存在連接操作。在大數(shù)據(jù)存取上具備關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)無法比擬的性能優(yōu)勢(shì)。

常見的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)分為:

鍵值數(shù)據(jù)庫(kù):類似傳統(tǒng)語言中使用的哈希表??梢酝ㄟ^key來添加、查詢或者刪除數(shù)據(jù)庫(kù),因?yàn)槭褂胟ey主鍵訪問,會(huì)獲得很高的性能及擴(kuò)展性。Key/Value極型對(duì)于信息系統(tǒng)來說,其優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單、易部署、高并發(fā)。

列存儲(chǔ)(Column-oriented)數(shù)據(jù)庫(kù):將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在列族中,一個(gè)列族存儲(chǔ)常被一起查詢,比如人們經(jīng)常會(huì)查詢某個(gè)人的姓名和年齡,而不是薪資。這種悄況下姓名和年齡會(huì)被放到一個(gè)列族中,薪資會(huì)被放到另一個(gè)列族中。這種數(shù)據(jù)庫(kù)通常用來應(yīng)對(duì)分布式存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)。

面向文檔(Document-Oriented)數(shù)據(jù)庫(kù):文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)可以看作是鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的升級(jí)版,允許之間嵌套鍵值,而且文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)比鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢效率更高。面向文檔數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)將數(shù)據(jù)以文檔形式存儲(chǔ)。

圖形數(shù)據(jù)庫(kù):允許人們將數(shù)據(jù)以圖的方式存儲(chǔ)。實(shí)體會(huì)作為頂點(diǎn),而實(shí)體之間的關(guān)系則會(huì)作為邊。

3)不同存儲(chǔ)方式數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)

4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中缺乏決策分析所需的大盤歷史數(shù)據(jù)信息,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)一般只保留當(dāng)前或近期的數(shù)據(jù)信息。為了滿足中高層管理人員預(yù)測(cè)、決策分析的需要,在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了能夠滿足預(yù)測(cè)、決策分析需要的數(shù)據(jù)環(huán)境—一數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)相關(guān)的基礎(chǔ)概念包括

消洗/轉(zhuǎn)換/加載(Extract/Transformation/Load, ETL):用戶從數(shù)據(jù)源抽取出所有的數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換,奻終按照預(yù)先定義好的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型,將數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉(cāng) 庫(kù)中去。

元數(shù)據(jù):關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),指在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)過程中所產(chǎn)生的有關(guān)數(shù)據(jù)源定義、目標(biāo)定義、轉(zhuǎn)換規(guī)則等相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。同時(shí)元數(shù)據(jù)還包含關(guān)于數(shù)據(jù)含義的商業(yè)信息。典型的元數(shù)據(jù)包括:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)表的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)表的屬性、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的源數(shù)據(jù)(記錄系統(tǒng))、從記錄系統(tǒng)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的映射、數(shù)據(jù)模型的規(guī)格說明、抽取日志和訪問數(shù)據(jù)的公用例行程序等。

粒度:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)單付中保存數(shù)據(jù)的細(xì)化或綜合程度的級(jí)別。細(xì)化程度越高,粒度級(jí)就越??;相反,細(xì)化程度越低,粒度級(jí)就越大。

分割:結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)被分成多個(gè)數(shù)據(jù)物理單元。任何給定的數(shù)據(jù)單元屈于且僅屈千一個(gè)分割。

數(shù)據(jù)集市:小型的,面向部門或工作組級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(Operation Data Store, ODS):能支持組織日常的全局應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合,是不同千DB的一種新的數(shù)據(jù)環(huán)埮,是DW擴(kuò)展后得到的一個(gè)混合形式。它具有四個(gè)

基本特點(diǎn):面向主題的、集成的、可變的、當(dāng)前或接近當(dāng)前的。

數(shù)據(jù)模型:邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為有效進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)處理提供的操作和約束;用于表示數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

人工關(guān)系:在決策支待系統(tǒng)環(huán)境中用1一表示參照完整性的一種設(shè)計(jì)技術(shù)。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)面向主題的、集成的、非易失的且隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合,用于支持管理決策。

數(shù)據(jù)源。它是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ),是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源泉。通常包括組織內(nèi)部信息和外部信息。內(nèi)部信息包括存放千關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中的各種業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)和各類文檔數(shù)據(jù)。外部信息包括各類法律法規(guī)、市場(chǎng)信息和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的信息等。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。它是整個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的組織管理方式?jīng)Q定了它有別千傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)也決定了其對(duì)外部數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。針對(duì)現(xiàn)有各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),進(jìn)行抽取、消理并有效集成,按照主題進(jìn)行組織。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)按照數(shù)據(jù)的稷蓋范圍可以分為組織級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和部門級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(通常稱為數(shù)據(jù)集市)。聯(lián)機(jī)分析處理(On-LineAnalyticProcessing,OLAP)服務(wù)器。OLAP對(duì)分析需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效集成,按多維模型予以組織,以便進(jìn)行多角度、多層次的分析,并發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)。其具體實(shí)現(xiàn)可以分為:基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OLAP(Relational OLAP, ROLAP)、基于多維數(shù)據(jù)組織的OLAP(Multidimensional OLAP, MOLAP)和基于混合數(shù)據(jù)組織的OLAP(Hybrid OLAP, HOLAP)。ROLAP基本數(shù)據(jù)和聚合數(shù)據(jù)均存放在RDBMS之中;MOLAP基本數(shù)據(jù)和聚合數(shù)據(jù)均存放千多維數(shù)據(jù)庫(kù)中;HOLAP基本數(shù)據(jù)存放千關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Relational Database Management System, RDBMS)之中,聚合數(shù)據(jù)存放于多維數(shù)據(jù)庫(kù)中。前端工具。前端工具主要包括各種查詢工具、報(bào)表工具、分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具以及各種基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或數(shù)據(jù)集市的應(yīng)用開發(fā)工具。其中數(shù)據(jù)分析工具主要針對(duì)OLAP服務(wù)器,報(bào)表工具、數(shù)據(jù)挖掘工具主要針對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。2.1.4信息安全

常見的信息安全問題主要表現(xiàn)為:計(jì)算機(jī)病毒泛濫、惡意軟件的入侵、黑客攻擊、利用計(jì)算機(jī)犯罪、網(wǎng)絡(luò)有告信息泛濫、個(gè)人隱私泄露等。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)鍔、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,信息安全也面臨著新的問題和挑戰(zhàn)。

1.信息安全基礎(chǔ)

信息安全強(qiáng)調(diào)信息(數(shù)據(jù))本身的安全屬性,主要包括以下內(nèi)容。

保密性(Confidentiality):信息不被未授權(quán)者知曉的屬性。

完整性(Integrity):信息是正確的、真實(shí)的、未被尊改的、完整無缺的屬性。

可用性(Availability):信息可以隨時(shí)正常使用的屬性9信息必須依賴其存儲(chǔ)、傳輸、處理及應(yīng)用的載體(媒介)而存在,因此針對(duì)信息系統(tǒng),安全可以劃分為四個(gè)層次:設(shè)備安全、數(shù)據(jù)安全、內(nèi)容安全、行為安全。

信息系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)組成。與此對(duì)應(yīng),信息系統(tǒng)安全主要包括計(jì)算機(jī)設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全和應(yīng)用系統(tǒng)安全等。

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要包括:防火墻、入侵檢測(cè)與防護(hù)、VPN、安全掃描、網(wǎng)絡(luò)蜜罐技術(shù)、用戶和實(shí)體行為分析技術(shù)等。

2加密解密

為了保證信息的安全性,就需要采用信息加密技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行偽裝,使得信息非法竊取者無法理解信息的真實(shí)含義;豁要采用加密算法提取信息的特征碼(校驗(yàn)碼)或特征矢量,并與有關(guān)信息封裝在一起,信息的合法擁有者可以利用特征碼對(duì)信息的完整性進(jìn)行校驗(yàn);需要采用加密算法對(duì)信息使用者的身份進(jìn)行認(rèn)證、識(shí)別和確認(rèn),以對(duì)信息的使用進(jìn)行控制。

發(fā)信者將明文數(shù)據(jù)加密成密文,然后將密文數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)傳輸或存入計(jì)算機(jī)文件,而且只給合法收信者分配密鑰。合法收信者接收到密文后,實(shí)行與加密變換相逆的變換,去掉密文的偽裝并恢復(fù)出明文,這一過程稱為解密(Decryption)。解密在解密密鑰的控制下進(jìn)行。用于解密的一組數(shù)學(xué)變換稱為解密算法。加密技術(shù)包括兩個(gè)元素:算法和密鑰。

密鑰加密技術(shù)的密碼體制分為對(duì)稱密鑰體制和非對(duì)稱密鑰體制。相應(yīng)地,對(duì)數(shù)據(jù)加密的技術(shù)分為兩類,即對(duì)稱加密(私人密鑰加密)和非對(duì)稱加密(公升密鑰加密)。對(duì)稱加密以數(shù)踞加密標(biāo)準(zhǔn)(Data Encryption Standard, DES)算法為典型代表,非對(duì)稱加密通常以RSA(Rivest Shamir Adleman)算法為代表。對(duì)稱加密的加密密鑰和解密密鑰相同,而非對(duì)稱加密的加密和解密密鑰不同,加密密鑰可以公開而解密密鑰需要保密。

3.安全行為分析技術(shù)

傳統(tǒng)安全產(chǎn)品、技術(shù)、方案基本都是基于已知特征進(jìn)行規(guī)則匹配來進(jìn)行分析和檢測(cè)?;谔卣?、規(guī)則和人下分析,以“特征”為核心的檢測(cè)分析存在安全可見性盲區(qū),有滯后效應(yīng)、容易被繞過,以及難以適應(yīng)攻防對(duì)抗的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)實(shí)和快速變化的組織環(huán)境、外部威脅等問題。另一方面,雖然大多數(shù)的攻擊可能來自組織以外,但嚴(yán)重的損害往往是內(nèi)部人員造成的,只有管理好內(nèi)部威脅,才能保證信息和阿絡(luò)安全。

用戶和實(shí)體行為分析(User and Entity Behavior Analytics, UEBA)提供了用戶畫像及基于各種分析方法的異常檢測(cè),結(jié)合基本分析方法(利用簽名的規(guī)則、模式匹配、簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)、闕值等)和高級(jí)分析方法(監(jiān)督和無監(jiān)督的機(jī)器學(xué)習(xí)等),用打包分析來評(píng)估用戶和其他實(shí)體(主機(jī)、應(yīng)用程療、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等),發(fā)現(xiàn)與用戶或?qū)嶓w標(biāo)準(zhǔn)畫像或行為異常的活動(dòng)所相關(guān)的潛在事件。

UEBA是一個(gè)完整的系統(tǒng),涉及符法、工程等檢劓部分,以及用戶與實(shí)體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分排序、調(diào)杳等用戶交換和反鎖。從架構(gòu)上來看,UEBA系統(tǒng)通常包括數(shù)據(jù)獲取層、算法分析層和場(chǎng)烘應(yīng)用層。

4網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知

網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知(Network Security Situation Awareness)是在大規(guī)倓網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,對(duì)能夠引起網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)發(fā)生變化的安全要素進(jìn)行獲取、理解、顯示,并據(jù)此預(yù)測(cè)未來的網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展趨勢(shì)。它是一種基十環(huán)境的、動(dòng)態(tài)的、整體的洞悉安全風(fēng)險(xiǎn)的能力。在安全大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、特征提取等,然后應(yīng)用一系列態(tài)勢(shì)評(píng)估符法生成網(wǎng)絡(luò)的整體態(tài)勢(shì)狀況,應(yīng)用態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)態(tài)勢(shì)的發(fā)展?fàn)顩r,并使用數(shù)據(jù)可視化技術(shù),將態(tài)勢(shì)狀況和預(yù)測(cè)情況展示給安全人員。

網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:海量多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的匯聚融合技術(shù)、面向多類型的網(wǎng)絡(luò)安全威脅評(píng)估技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)評(píng)估與決策支撐技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)可視化等。

2.1.5信息技術(shù)的發(fā)展

作為信息技術(shù)的基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)軟硬件、阿絡(luò)、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)、信息安全等都在不斷的發(fā)展創(chuàng)新,引領(lǐng)蓿當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的潮流。

在計(jì)算機(jī)軟硬件方面,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發(fā)展,計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的體積越來越小、速度越來越高、容量越來越大、功耗越來越低、可靠性越來越高。計(jì)算機(jī)軟件越來越豐富,功能越來越強(qiáng)大,“軟件定義一切”概念成為當(dāng)前發(fā)展的主流。

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面,計(jì)算機(jī)阿絡(luò)與通信技術(shù)之間的聯(lián)系日益密切,甚至是已經(jīng)融為一體。作為國(guó)家最藍(lán)要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,5G成為當(dāng)前的主流,面向物聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延場(chǎng)景的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)和增強(qiáng)型機(jī)器類型通信(enhanced Machine-Type Communication, eMTC)、工業(yè)物聯(lián)隕(Industrial Internet of Things, lloT)和低延時(shí)高可靠通信(Ultra Reliable Low Latency Communication, URLLC)等技術(shù),將進(jìn)一步得到充分發(fā)展。

在存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)方面,數(shù)據(jù)量的不斷爆炸式增長(zhǎng)推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不斷向著模型拓展、架構(gòu)解耦的方向演進(jìn)。在信息安全方面,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)安全理念將過渡到以可信計(jì)算理念為核心的計(jì)算機(jī)安全,由網(wǎng)絡(luò)普及應(yīng)用引發(fā)的技術(shù)與應(yīng)用模式的變革,正在進(jìn)一步推動(dòng)信息安全網(wǎng)絡(luò)化關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新;同時(shí)信息安全標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定,信息安全產(chǎn)品和服務(wù)的集成和融合,正引領(lǐng)著當(dāng)前信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和集成化發(fā)展。

2.2新—代信息技術(shù)及應(yīng)用

信息技術(shù)在智能化、系統(tǒng)化、微型化、云端化的基礎(chǔ)上不斷副合創(chuàng)新,促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新一代信息技術(shù)的誕生,新一代信息技術(shù)與信息資源充分開發(fā)利用形成的新模式、新業(yè)態(tài)等,是信息化發(fā)展的主要趨勢(shì),也是信息系統(tǒng)集成領(lǐng)域未來的重要業(yè)務(wù)范疇。

2.2.1物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指通過信息傳感設(shè)各,按約定的協(xié)議將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品(Thing to Thing, T2T)、人與物品(Human to Thing, H2T)、人與入(Human to Human, H2H)之間的互連。另外,許多學(xué)者在討論物聯(lián)網(wǎng)時(shí)經(jīng)常會(huì)引入M2M的概念:可以解釋為人與人(Man to Man)、人與機(jī)器(Man to Machine)或機(jī)器與機(jī)器(Machine to Machine)。

1技術(shù)基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層由各種傳感器構(gòu)成,包括溫度傳感器,二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器,攝像頭,GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來源。

網(wǎng)絡(luò)層由各種網(wǎng)絡(luò),包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成,是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)隕和用戶的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)際的智能應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈包括傳感器和芯片、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)及服務(wù)、軟件與應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)集成。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)、智慧物流、智能家居、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療健康、城市管理(智慧城市)、金融服務(wù)與保險(xiǎn)業(yè)、公共安全等方面有非常關(guān)鍵和重要的應(yīng)用。

2關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要涉及傳感器技術(shù)、傳感網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)框架等。

傳感器技術(shù):傳感器是一種檢測(cè)裝置,它能“感受”到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所搖形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié),也是物聯(lián)網(wǎng)獲取物理世界信息的基本手段。射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)是物聯(lián)網(wǎng)中使用的一種傳感器技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中備受關(guān)注。RIFD可通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無須識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。傳感網(wǎng)微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通信接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起,組成具有多功能的微型系統(tǒng),集成于大尺寸系統(tǒng)中,從而大幅地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平。應(yīng)用系統(tǒng)框架

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)框架是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對(duì)象實(shí)現(xiàn)智能化的控制,涉及5個(gè)重要的技術(shù)部分:機(jī)器、傳感器硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件和應(yīng)用。該框架基于云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變對(duì)象的行為控制和反饋。

3應(yīng)用和發(fā)展

在工業(yè)、衣業(yè)、環(huán)境、交通、物流、安保等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用,有效地推動(dòng)了這些方面的智能化發(fā)展,使得有限的資源能更加合理地使用分配;在家居、醫(yī)療健康、教育、金觸與服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,通過與社會(huì)科學(xué)和社會(huì)治理的充分融合,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)范圍、服務(wù)方式和服務(wù)質(zhì)量等方面的巨大變革和進(jìn)步。

2.2.2云計(jì)算

云計(jì)算(Cloud Computing)是分布式計(jì)算的一種,在云計(jì)算早期,就是簡(jiǎn)單的分布式計(jì)算,進(jìn)行任務(wù)分發(fā)并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合并。當(dāng)前的云計(jì)算已經(jīng)不單單是一種分布式計(jì)算,而是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗余和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

1.技術(shù)基礎(chǔ)

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式,通過這種方式將網(wǎng)絡(luò)上配置為共享的軟件資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和信息資源,按需求提供給網(wǎng)上的終端設(shè)備和終端用戶。云計(jì)算也可以理解為向用戶屏蔽底層差異的分布式處理架構(gòu)。在云計(jì)算環(huán)境中,用戶與實(shí)際服務(wù)提供的計(jì)算資源相分離,云端集合了計(jì)算設(shè)備和資源。

當(dāng)使用云計(jì)算服務(wù)時(shí),用戶不需要安排專門的維護(hù)人員,云計(jì)算服務(wù)的提供商會(huì)為數(shù)據(jù)和服務(wù)器的安全做出相對(duì)較高水平的保護(hù)。由于云計(jì)算將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端(分布式的云計(jì)算設(shè)備中承擔(dān)計(jì)算和存儲(chǔ)功能的部分),業(yè)務(wù)邏輯和相關(guān)計(jì)算都在云端完成,因此,終端只需要一個(gè)能夠滿足基礎(chǔ)應(yīng)用的普通設(shè)備即可。

云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了“快速、按需、彈性”的服務(wù),用戶可以隨時(shí)通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接入“云”并獲得服務(wù),按照實(shí)際需求獲取或釋放資源,根據(jù)需求對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。按照云計(jì)算服務(wù)提供的資源層次,可以分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Infrastructure as a Service, IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service, PaaS)和軟件即服務(wù)(Software as a Service, SaaS)三種服務(wù)類型。

IaaS向用戶提供計(jì)算機(jī)能力、存儲(chǔ)空間等基礎(chǔ)設(shè)施方面的服務(wù)。這種服務(wù)模式需要較大的基礎(chǔ)設(shè)施投入和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),其單純出租資源的盈利能力有限。

PaaS向用戶提供虛擬的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、Web應(yīng)用等平臺(tái)化的服務(wù)。PaaS服務(wù)的重點(diǎn)不在千直接的經(jīng)濟(jì)效益,而更注重構(gòu)建和形成緊密的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

SaaS向用戶提供應(yīng)用軟件(如CRM、辦公軟件等)、組件、工作流等虛擬化軟件的服務(wù),SaaS一般采用Web技術(shù)和SOA架構(gòu),通過Internet向用戶提供多租戶、可定制的應(yīng)用能力,減少了軟件升級(jí)、定制和運(yùn)行維護(hù)的復(fù)雜程度,并使軟件提供商從軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)者轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用服務(wù)的運(yùn)營(yíng)者。

2.關(guān)鍵技術(shù)

云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及虛擬化技術(shù)、云存儲(chǔ)技術(shù)、多租戶和訪問控制管理、云安全技術(shù)等。

虛擬化技術(shù):虛擬化是一個(gè)廣義術(shù)語,在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域通常是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是直實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行。虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)大硬件的容量,簡(jiǎn)化軟件的重新配置過程。CPU的虛擬化技術(shù)可以單CPU模擬多CPU并行,允許一個(gè)平臺(tái)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng),并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響,從而顯話提高計(jì)算機(jī)的工作效率。容器(Container)技術(shù)是一種全新意義上的虛擬化技術(shù),屬于操作系統(tǒng)虛擬化的范疇,也就是由操作系統(tǒng)提供虛擬化的支持。目前最受歡迎的容器環(huán)境是Docker。容器技術(shù)將單個(gè)操作系統(tǒng)的資源劃分到孤立的組中,以便更好地在孤立的組之間平衡有沖突的資源使用需求。使用容器技術(shù)可將應(yīng)用隔離在一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境中,可以減少運(yùn)行程序帶來的額外消耗,并可以在幾乎任何地方以相同的方式運(yùn)行。云存儲(chǔ)技術(shù):云存儲(chǔ)技術(shù)是基于傳統(tǒng)媒體系統(tǒng)發(fā)展而來的一種全新信息存儲(chǔ)管理方式,該方式整合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件優(yōu)勢(shì),可較為快速、高效地對(duì)海批數(shù)據(jù)進(jìn)行在線處理,通過多種云技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的深度挖掘和安全管理。分布式文件系統(tǒng)作為云存儲(chǔ)技術(shù)中的重要組成部分,在維待兼容性的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)復(fù)制和容錯(cuò)功能進(jìn)行提升。多租戶和訪問控制管理:云計(jì)算訪問控制的研究主要集中在云計(jì)算訪問控制模型、基于ABE密碼體制的云計(jì)算訪問控制、云中多租戶及虛擬化訪問控制研究。云計(jì)算訪問控制模型就是按照特定的訪問策略來描述安全系統(tǒng),建立安全模型的一種方法。根據(jù)訪問控制模型功能的不同,研究的內(nèi)容和方法也不同,常見的有基于任務(wù)的訪問控制模型、基于屬性模型的云計(jì)算訪問控制、基于UCON模型的云計(jì)算訪問控制、基于BLP模型的云計(jì)算訪問控制等。云安全技術(shù):云安全研究主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容,一是云計(jì)算技術(shù)本身的安全保護(hù)工作,涉及相應(yīng)的數(shù)據(jù)完整性及可用性、隱私保護(hù)性以及服務(wù)可用性等方面的內(nèi)容;二是借助于云服務(wù)的方式來保障客戶端用戶的安全防護(hù)需求,通過云計(jì)算技術(shù)來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)安全,涉及基于云計(jì)算的病毒防治、木馬檢測(cè)技術(shù)等。在云安全技術(shù)的研究方面,主要包含:

云計(jì)算安全性:主要是對(duì)于云自身以及所涉及的應(yīng)用服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行分析,重點(diǎn)探討其相應(yīng)的安全性間題,這里主要涉及如何有效實(shí)現(xiàn)安全隔離,保降互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)的安全性,如何有效防護(hù)惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊,提升云計(jì)算平臺(tái)的系統(tǒng)安全性,以及用戶接入認(rèn)證以及相應(yīng)的信息傳輸審計(jì)、安全等方面的工作。

保障云基礎(chǔ)設(shè)施的安全性:主要就是如何利用相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)安全基礎(chǔ)設(shè)備的相應(yīng)資源,有效實(shí)現(xiàn)云服務(wù)的優(yōu)化,從而保賠滿足預(yù)期的安全防護(hù)的要求。

云安全技術(shù)服務(wù):如何保障實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)終端用戶的安全服務(wù)要求,能有效實(shí)現(xiàn)客戶端的計(jì)算機(jī)病毒防治等相關(guān)服務(wù)工作。從云安全架構(gòu)的發(fā)展情況來看,如果云計(jì)算服務(wù)筒的安全等級(jí)不高,會(huì)造成服務(wù)用戶需要具備更強(qiáng)的安全能力、承擔(dān)更多管理職責(zé)。

為了提升云安全體系的能力,保陷其具有較強(qiáng)的可靠性,云安全技術(shù)要從開放性、安全保障體系結(jié)構(gòu)的角度考慮。

云安全系統(tǒng)具有一定的開放性,要保障開放環(huán)境下可信認(rèn)證:在云安全系統(tǒng)方面,要積極采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和病毒防護(hù)技術(shù);在云安全體系構(gòu)建過程中,要保證其穩(wěn)定性,以滿足海量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化的需求。

3.應(yīng)用和發(fā)展

云計(jì)算經(jīng)歷十余年的發(fā)展,已逐步進(jìn)入成熟期,在眾多領(lǐng)域正發(fā)揮著越來越大的作用,“上云”將成為各類組織加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和促進(jìn)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的第一選擇,甚至是必備的前提條件。

云計(jì)算將進(jìn)一步成為創(chuàng)新技術(shù)和最佳工程實(shí)踐的重要載體和試驗(yàn)場(chǎng)。從AI與機(jī)器學(xué)習(xí)、IoT與邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈到工程實(shí)踐領(lǐng)域的DevOps、云原生和Service Mesh,都有云計(jì)算廠商積極參與、投入和推廣的身影。以人工智能為例,從前而提到的TaaS中GPU計(jì)算資源的提供,到面向特定領(lǐng)域成熟模型能力開放(如各類自然語言處理、圖像識(shí)別、語言合成的API),再到幫助打造定制化AJ模型的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái),云計(jì)算實(shí)際上已成為Al相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)。

云計(jì)算將順應(yīng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大潮,下沉行業(yè)場(chǎng)景,向垂直化、產(chǎn)業(yè)化縱深發(fā)展。“創(chuàng)新、垂直、混合、生態(tài)”這四大趨勢(shì)伴隨云計(jì)算快速發(fā)展。云計(jì)算對(duì)IT硬件資源與軟件組件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化、抽象化和規(guī)模化。

2.2.3大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)(Big Data)指無法在一定時(shí)間范困內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。

1.技術(shù)基礎(chǔ)

大數(shù)據(jù)是具有體益大、結(jié)構(gòu)多樣、時(shí)效性強(qiáng)等特征的數(shù)據(jù),處理大數(shù)據(jù)需要采用新型計(jì)貸架構(gòu)和智能算法等新技術(shù)。大數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源到最終價(jià)值實(shí)現(xiàn)一般需要經(jīng)過數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算、數(shù)據(jù)治理和知識(shí)展現(xiàn)等過程,涉及數(shù)據(jù)模型、處理膜型、計(jì)算理論以及與其相關(guān)的分布計(jì)算、分布存儲(chǔ)平臺(tái)技術(shù)、數(shù)據(jù)清洗和挖掘技術(shù)、流式計(jì)算和增量處理技術(shù)、數(shù)據(jù)質(zhì)橄控制等方面的研究。一般來說,大數(shù)據(jù)主要特征包括:

數(shù)據(jù)海量:從TB級(jí)別躍升到PB級(jí)別(IPB=l024TB)、EB級(jí)別(IEB=I024PB),甚至達(dá)到ZB級(jí)別(IZB=I024EB)。

數(shù)據(jù)類型多樣:大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型繁多,一般分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。相對(duì)于以往便千存儲(chǔ)的以文本為主的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)越來越多,包括網(wǎng)絡(luò)日志、音頻、視頻、圖片、地理位置信息等,這些多類型的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力提出了更高要求。

數(shù)據(jù)價(jià)值密度低:數(shù)據(jù)價(jià)值密度的高低與數(shù)據(jù)總豐的大小成反比。以視頻為例,一部1小時(shí)的視頻,在連續(xù)不間斷的監(jiān)控中,有用數(shù)據(jù)可能僅有一二秒。如何通過強(qiáng)大的機(jī)器算法更迅速地完成數(shù)據(jù)的價(jià)值”提純”,成為目前大數(shù)據(jù)背景下亟待解決的難題。

數(shù)據(jù)處理速度快:為了從海量的數(shù)據(jù)中快速挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,一般要求要對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理,這是大數(shù)據(jù)區(qū)分于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的最顯著特征。

2關(guān)鍵技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)作為信息化時(shí)代的一項(xiàng)新興技術(shù),涉及數(shù)據(jù)的處理、管理、應(yīng)用等多個(gè)方面。具體來說,技術(shù)架構(gòu)是從技術(shù)視角研究和分析大數(shù)據(jù)的獲取、管理、分布式處理和應(yīng)用等。大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)主要包含大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)和大數(shù)據(jù)管理技術(shù),以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)技術(shù)。

大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)目前,大數(shù)據(jù)獲取的研究主要集中在數(shù)據(jù)采集、整合和清洗三個(gè)方面。數(shù)據(jù)采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源的獲取,然后通過整合和清理技術(shù)保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要是通過分布式爬取、分布式高速高可靠性數(shù)據(jù)采集、高速全網(wǎng)數(shù)據(jù)映像技術(shù),從網(wǎng)站上獲取數(shù)據(jù)信息。除了網(wǎng)絡(luò)中包含的內(nèi)容之外,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)流費(fèi)的采集可以使用DPI或DFI等帶寬管理技術(shù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)整合技術(shù)是在數(shù)據(jù)采集和實(shí)體識(shí)別的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到信息的高質(zhì)證整合。數(shù)據(jù)整合技術(shù)包括多源多模態(tài)信息集成模型、異構(gòu)數(shù)據(jù)智能轉(zhuǎn)換模型、異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的智能模式抽取和模式匹配算法、自動(dòng)容錯(cuò)映射和轉(zhuǎn)換校型及算法、整合信息的正確性驗(yàn)證方法、整合信息的可用性評(píng)估方法等。數(shù)據(jù)清洗技術(shù)一般根據(jù)正確性條件和數(shù)據(jù)約束規(guī)則,清除不合理和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),對(duì)重要的信息進(jìn)行修復(fù),保證數(shù)據(jù)的完整性。包括數(shù)據(jù)正確性語義模型、關(guān)聯(lián)模型和數(shù)據(jù)約束規(guī)則、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤模型和錯(cuò)誤識(shí)別學(xué)習(xí)框架、針對(duì)不同錯(cuò)誤類型的自動(dòng)檢測(cè)和修復(fù)算法、錯(cuò)誤檢測(cè)與修復(fù)結(jié)果的評(píng)估模型和評(píng)估方法等。分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)分布式計(jì)算是隨著分布式系統(tǒng)的發(fā)展而興起的,其核心是將任務(wù)分解成許多小的部分,分配給多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,通過并行工作的機(jī)制,達(dá)到節(jié)約整體計(jì)算時(shí)間,提高計(jì)算效率的目的。目前,主流的分布式計(jì)算系統(tǒng)有Hadoop、Spark和Storm。Hadoop常用于離線的復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理,Spark常用于離線的快速的大數(shù)據(jù)處理,而Storm常用于在線的實(shí)時(shí)的大數(shù)據(jù)處理。大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)主要指改進(jìn)已有數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù):升發(fā)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)挖掘、特異群組挖掘、圖挖掘等新型數(shù)據(jù)挖掘技術(shù);創(chuàng)新基于對(duì)象的數(shù)據(jù)連接、相似性連接等大數(shù)據(jù)融合技術(shù):突破用戶興趣分析、網(wǎng)絡(luò)行為分析、情感語義分析等面向領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。大數(shù)據(jù)管理技術(shù)大數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要集中在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)協(xié)同和安全隱私等方面。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)主要有三個(gè)方面。采用MPP架構(gòu)的新型數(shù)據(jù)庫(kù)集群;圍繞Hadoop衍生出相關(guān)的大數(shù)據(jù)技術(shù);基于集成的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)具有良好的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性的大數(shù)據(jù)一體機(jī)。多數(shù)據(jù)中心的協(xié)同管理技術(shù)是大數(shù)據(jù)研究的另一個(gè)重要方向。通過分布式工作流引擎實(shí)現(xiàn)工作流調(diào)度、負(fù)載均衡,整合多個(gè)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)和計(jì)算資源,從而為構(gòu)建大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)提供支撐。大數(shù)據(jù)隱私性技術(shù)的研究,主要集中于新型數(shù)據(jù)發(fā)布技術(shù),嘗試在盡可能少損失數(shù)據(jù)信息的同時(shí)最大化地隱藏用戶隱私。大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)技術(shù)主要包含分析應(yīng)用技術(shù)和可視化技術(shù)。大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用主要是面向業(yè)務(wù)的分析應(yīng)用。在分布式海位數(shù)據(jù)分析和挖掘的基礎(chǔ)上,大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)以業(yè)務(wù)搖求為驅(qū)動(dòng),面向不同類型的業(yè)務(wù)需求開展專題數(shù)據(jù)分析,為用戶提供高可用、高易用的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

可視化通過交互式視覺表現(xiàn)的方式來幫助人們探索和理解復(fù)雜的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)主要集中在文本可視化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)(圖)可視化技術(shù)、時(shí)空數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、多維數(shù)據(jù)可視化和交互可視化等。在技術(shù)方面,主要關(guān)注原位交互分析(In-Situ Interactive Analysis)、數(shù)據(jù)表示、不確定性散化和面向領(lǐng)域的可視化工具庫(kù)。

3.應(yīng)用和發(fā)展

在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),從大欖的數(shù)據(jù)中挖掘用戶行為,反向傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)領(lǐng)域,支持更準(zhǔn)確的社會(huì)營(yíng)銷和廣告,可增加業(yè)務(wù)收入,促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展、。在政府的公共數(shù)據(jù)領(lǐng)域,結(jié)合大數(shù)據(jù)的采集、治理和集成,將各個(gè)部門搜集的信息進(jìn)行剖析和共享,能夠發(fā)現(xiàn)管理上的漏洞,增進(jìn)財(cái)稅增收和加大市場(chǎng)監(jiān)管程度,大大改變政府管理模式提高社會(huì)治理水平。在金融領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)征信是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。通過大數(shù)據(jù)的分析和畫像,為金融業(yè)務(wù)提供有效支撐。在工業(yè)領(lǐng)域,結(jié)合海壓的數(shù)據(jù)分析,能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)過程提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。在社會(huì)民生領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用能夠更好地為民生服務(wù)。2.2.4區(qū)塊鏈

“區(qū)塊鏈”概念于2008年在《比特幣:一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中被首次提出,并在比特幣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密貨幣體系中成功應(yīng)用,已成為政府、組織和學(xué)者等重點(diǎn)關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)具有多中心化存儲(chǔ)、隱私保護(hù)、防篡改等特點(diǎn),提供了開放、分散和容錯(cuò)的事務(wù)機(jī)制,成為新一代匿名在線支付、匯款和數(shù)字資產(chǎn)交易的核心,被廣泛應(yīng)用于各大交易平臺(tái),為金融、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)以及政治等領(lǐng)域帶來了深刻的變革。

1.技術(shù)基礎(chǔ)

區(qū)塊鏈概念可以理解為以非對(duì)稱加密算法為基礎(chǔ),以改進(jìn)的默克爾樹(MerkleTree)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),使用共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、智能合約等技術(shù)結(jié)合而成的一種分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。區(qū)塊鏈分為公有鏈(PublicBlockchain)、聯(lián)盟鏈(ConsortiumBlockchain)、私有鏈(PrivateBlockchain)和混合鏈(HybridBlcokchain)四大類。

一般來說,區(qū)塊鏈的典型特征包括:

多中心化:鏈上數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、核算、存儲(chǔ)、維護(hù)和傳輸?shù)冗^程均依賴分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),運(yùn)用純數(shù)學(xué)方法代替中心化組織機(jī)構(gòu)在多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)建信任關(guān)系,從而建立可信的分布式系統(tǒng)。

多方維護(hù):激勵(lì)機(jī)制可確保分布式系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)均可參與數(shù)據(jù)區(qū)塊的驗(yàn)證過程,并通過共識(shí)機(jī)制選擇特定節(jié)點(diǎn)將新產(chǎn)生的區(qū)塊加入到區(qū)塊鏈中。

時(shí)序數(shù)據(jù):區(qū)塊鏈運(yùn)用帶有時(shí)間戳信息的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息,為數(shù)據(jù)信息添加時(shí)間維度的屬性,從而可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的可追溯性。

智能合約:區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁╈`活可變的腳本代碼,以支持其創(chuàng)建新型的智能合約。

不可篡改:在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,因?yàn)橄噜弲^(qū)塊間后序區(qū)塊可對(duì)前序區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證,若篡改某一區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息,則衙遞歸修改該區(qū)塊及其所有后序區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息,然而每一次哈希的重新計(jì)算代價(jià)是巨大的,且須在有限時(shí)間內(nèi)完成,因此可保障鏈上數(shù)據(jù)的不可篡改性。

開放共識(shí):在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中,每臺(tái)物理設(shè)備均可作為該網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),任意節(jié)點(diǎn)可自由加入且擁有一份完整的數(shù)據(jù)庫(kù)拷貝.

安全可信:數(shù)據(jù)安全可通過基于非對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行加密來實(shí)現(xiàn),分布式系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)通過區(qū)塊鏈共識(shí)算法所形成的算力來抵御外部攻擊、保證鏈上數(shù)據(jù)不被篡改和偽造,從而具有較高的保密性、可信性和安全性。

2.關(guān)鍵技術(shù)

從區(qū)塊鏈的技術(shù)體系視角看,區(qū)塊鏈基于底層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)處理、管理和存儲(chǔ)技術(shù),以區(qū)塊數(shù)據(jù)的管理、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)、默克爾樹、非對(duì)稱加密等,通過基于P2P網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱式網(wǎng)絡(luò),組織節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)的傳播和驗(yàn)證,每個(gè)節(jié)點(diǎn)均會(huì)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)路由、驗(yàn)證區(qū)塊數(shù)據(jù)、傳播區(qū)塊數(shù)據(jù)、記錄交易數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)等功能,包含傳播機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制。為保陷區(qū)塊鏈應(yīng)用層的安全,通過激勵(lì)層的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制,在整個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)以最高效率的方式達(dá)成共識(shí)。

分布式賬本分布式賬本是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心之一。分布式賬本的核心思想是:交易記賬由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成,而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)唯一、真實(shí)賬本的副本,它們可以參與監(jiān)督交易合法性,同時(shí)也可以共同為其作證;賬本里的任何改動(dòng)都會(huì)在所有的副本中被反映出來。分布式賬本中存儲(chǔ)的資產(chǎn)是指法律認(rèn)可的合法資產(chǎn),如金融、實(shí)體、電子的資產(chǎn)等任何形式的有價(jià)資產(chǎn)。為了確保資產(chǎn)的安全性和準(zhǔn)確性,分布式賬本一方面通過公私鑰以及簽名控制賬本的訪問權(quán);另一方面根據(jù)共識(shí)的規(guī)則,賬本中的信息更新可以由一個(gè)、一部分人或者是所有參與者共同完成。分布式賬本技術(shù)能夠保障資產(chǎn)的安全性和準(zhǔn)確性,具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,特別在公共服務(wù)領(lǐng)域,能夠重新定義政府與公民在數(shù)據(jù)分享、透明度和信任意義上的關(guān)系,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到金融交易、政府征稅、土地所有權(quán)登記、護(hù)照管理、社會(huì)福利等領(lǐng)域。加密算法區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的加密算法一般分為散列(哈希)算法和非對(duì)稱加密算法。散列算法也叫數(shù)據(jù)摘要或者哈希算法,其原理是將一段信息轉(zhuǎn)換成一個(gè)固定長(zhǎng)度并具備以下特點(diǎn)的字符串:如果某兩段信息是相同的,那么字符也是相同的:即使兩段信息十分相似,但只要是不同的,那么字符串將會(huì)十分雜亂、隨機(jī)并且兩個(gè)字符串之間完全沒有關(guān)聯(lián)。本質(zhì)上,散列算法的目的不是為了“加密”而是為了抽取“數(shù)據(jù)特征”,也可以把給定數(shù)據(jù)的散列值理解為該數(shù)據(jù)的”指紋信息"。典型的散列算法有MD5、SHA-I/SHA-2和SM3,目前區(qū)塊鏈主要使用SHA-2中的SHA256算法。非對(duì)稱加密算法由對(duì)應(yīng)的一對(duì)唯一性密鑰(即公開密鑰和私有密鑰)組成的加密方法。任何獲悉用戶公鑰的人都可用用戶的公鑰對(duì)信息進(jìn)行加密與用戶實(shí)現(xiàn)安全信息交互。由于公鑰與私鑰之間存在的依存關(guān)系,只有用戶本身才能解密該信息,任何未受授權(quán)用戶甚至信息的發(fā)送者都無法將此信息解密。常用的非對(duì)稱加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC(橢圓曲線加密算法)等。共識(shí)機(jī)制

區(qū)塊鏈共識(shí)問題需要通過區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制來解決。共識(shí)算法能保證分布式的計(jì)算機(jī)或軟件程序協(xié)作一致,對(duì)系統(tǒng)的輸入輸出做出正確的響應(yīng)。

區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制的思想是:在沒有中心點(diǎn)總體協(xié)調(diào)的情況下,當(dāng)某個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)提議區(qū)塊數(shù)據(jù)增加或減少,并把該提議廣播給所有的參與節(jié)點(diǎn),所有節(jié)點(diǎn)要根據(jù)一定的規(guī)則和機(jī)制,對(duì)這一提議是否能夠達(dá)成一致進(jìn)行計(jì)算和處理。

目前,常用的共識(shí)機(jī)制主要有PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等。根據(jù)區(qū)塊鏈不同應(yīng)用場(chǎng)景中各種共識(shí)機(jī)制的特性,共識(shí)機(jī)制分析可基于:

合規(guī)監(jiān)管:是否支持超級(jí)權(quán)限節(jié)點(diǎn)對(duì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管。

性能效率:交易達(dá)成共識(shí)被確認(rèn)的效率。

資源消耗:共識(shí)過程中耗費(fèi)的CPU、網(wǎng)絡(luò)輸入輸出、存儲(chǔ)等資源。

容錯(cuò)性:防攻擊、防欺詐的能力。

當(dāng)前,TCP/IP協(xié)議是全球互聯(lián)網(wǎng)的"牽手協(xié)議”。將“多中心化、分布式”理念變成了一種可執(zhí)行的程序,并在此基礎(chǔ)上派生出了更多的類似協(xié)議?;ヂ?lián)網(wǎng)上能多中心化的活動(dòng)是無需信用背書的活動(dòng),需要信用做保證的都是中心化的、有第三方中介機(jī)構(gòu)參與的活動(dòng)。因此,無法建立全球信用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就在發(fā)展中遇到了障礙——人們無法在互聯(lián)網(wǎng)上通過多中心化方式參與價(jià)值交換活動(dòng)。

區(qū)塊鏈將成為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議之一。區(qū)塊鏈作為一種可以傳輸所有權(quán)的協(xié)議,將會(huì)基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議架構(gòu),構(gòu)建出新的基礎(chǔ)協(xié)議層。區(qū)塊鏈(協(xié)議)會(huì)和傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(TCP/IP)一樣,成為未來互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議,構(gòu)建出一個(gè)高效的、多中心化的價(jià)值存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈架構(gòu)的不同分層將承載不同的功能。類似TCP/IP協(xié)議棧的分層結(jié)構(gòu),入們?cè)诮y(tǒng)一的傳輸層協(xié)議之上,發(fā)展出了各種各樣的應(yīng)用層協(xié)議,最終構(gòu)建出了今天豐富多彩的互聯(lián)網(wǎng)。未來區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)也將在一個(gè)統(tǒng)一的、多中心化的底層協(xié)議基礎(chǔ)上,發(fā)展出各種各樣應(yīng)用層協(xié)議。區(qū)塊鏈的應(yīng)用和發(fā)展呈螺旋式上升趨勢(shì)。區(qū)塊鏈作為數(shù)字化浪潮中下一個(gè)階段的核心技術(shù),其發(fā)展周期將比預(yù)想得要長(zhǎng),影響的范圍和深度也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象,將會(huì)構(gòu)建出多樣化生態(tài)的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng),從而深刻改變未來商業(yè)社會(huì)的結(jié)構(gòu)和每個(gè)人的生活。2.2.5人工智能

人工智能是研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)。

1技術(shù)基礎(chǔ)

人工智能從產(chǎn)生到現(xiàn)在,其發(fā)展歷程經(jīng)歷了6個(gè)主要階段:起步發(fā)展期(]956年至20世紀(jì)60年代初)、反思發(fā)展期(20世紀(jì)60年代至20世紀(jì)70年代初)、應(yīng)用發(fā)展期(20世紀(jì)70年代初至20世紀(jì)80年代中)、低迷發(fā)展期(20世紀(jì)80年代中至20世紀(jì)90年代中)、穩(wěn)步發(fā)展期(20世紀(jì)90年代中至2010年)、蓬勃發(fā)展期(2011年至今)。從當(dāng)前的人工智能技術(shù)進(jìn)行分析可知,其在技術(shù)研究方面主要聚焦在熱點(diǎn)技術(shù)、共性技術(shù)和新興技術(shù)三個(gè)方面。

2關(guān)鍵技術(shù)

入工智能的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、專家系統(tǒng)等技術(shù)。

機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)是一種自動(dòng)將模型與數(shù)據(jù)匹配,并通過訓(xùn)練模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行“學(xué)習(xí)"的技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)的研究主要聚焦在機(jī)器學(xué)習(xí)算法及應(yīng)用、強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法、近似及優(yōu)化算法和規(guī)劃問題等方面,其中常見的學(xué)習(xí)算法主要包含回歸、聚類、分類、近似、估計(jì)和優(yōu)化等基礎(chǔ)算法的改進(jìn)研究,遷移學(xué)習(xí)、多核學(xué)習(xí)和多視圖學(xué)習(xí)等強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種形式,該技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代,并用于分類型應(yīng)用程序。它根據(jù)輸入、輸出、變世權(quán)重或?qū)⑤斎肱c輸出關(guān)聯(lián)的“特征”來分析問題。它類似千神經(jīng)元處理信號(hào)的方式。深度學(xué)習(xí)是通過多等級(jí)的特征和變址來預(yù)測(cè)結(jié)果的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,得益千當(dāng)前計(jì)算機(jī)架構(gòu)更快的處理速度,這類模型有能力應(yīng)對(duì)成千上萬個(gè)特征。與早期的統(tǒng)計(jì)分析形式不同,深度學(xué)習(xí)模型中的每個(gè)特征通常對(duì)于人類觀察者而言意義不大,使得該模型的使用難度很大且難以解釋。深度學(xué)習(xí)模型使用一種稱為反向傳播的技術(shù),通過模型進(jìn)行預(yù)測(cè)或?qū)敵鲞M(jìn)行分類。強(qiáng)化學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的另外一種方式,指機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)制訂了目標(biāo)而且邁向目標(biāo)的每一步都會(huì)得到某種形式的獎(jiǎng)勵(lì)。機(jī)器學(xué)習(xí)模型是以統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的,而且應(yīng)該將其與常規(guī)分析進(jìn)行對(duì)比以明確其價(jià)值增量。它們往往比基于人類假設(shè)和回歸分析的傳統(tǒng)“手工”分析模型更準(zhǔn)確,但也更復(fù)雜和難以解釋。相比于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析,自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型更容易創(chuàng)建,而且能夠揭示更多的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)。自然語言處理自然語言處理(Natural Language Processing, NLP)是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域與人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向。它研究能實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間用自然語言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法。自然語言處理是一門融語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)于一體的科學(xué)。自然語言處理主要應(yīng)用于機(jī)器翻譯、輿悄監(jiān)測(cè)、自動(dòng)摘要、觀點(diǎn)提取、文本分類、問題回答、文本語義對(duì)比、語音識(shí)別、中文OCR等方面。自然語言處理(即實(shí)現(xiàn)人機(jī)間自然語言通信,或?qū)崿F(xiàn)自然語言理解和自然語言生成)是十分困難的,困難的根本原因是自然語言文本和對(duì)話的各個(gè)層次上廣泛存在著各種各樣的歧義性或多義性。自然語言處理解決的核心問題是信息抽取、自動(dòng)文摘/分詞、識(shí)別轉(zhuǎn)化等,用于解決內(nèi)容的有效界定、消歧和模糊性、有瑕疵的或不規(guī)范的輸入、語言行為理解和交互。當(dāng)前,深度學(xué)習(xí)技術(shù)是自然語言處理的重要技術(shù)支撐,在自然語言處理中需應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型,如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,通過對(duì)生成的詞向獄進(jìn)行學(xué)習(xí),以憲成自然語言分類、理解的過程。專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),通常由人機(jī)交互界面、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取等6個(gè)部分構(gòu)成,其內(nèi)部含有大位的某個(gè)領(lǐng)域?qū)<宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn),它能夠應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)中的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行推理和判斷,模擬入類專家的決策過程,以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。簡(jiǎn)而言之,專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。

在人工智能的發(fā)展過程中,專家系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)歷了三個(gè)階段,正向第四代過渡和發(fā)展。第一代專家系統(tǒng)以高度專業(yè)化、求解專門問題的能力強(qiáng)為特點(diǎn)。但在體系結(jié)構(gòu)的完整性、可移植性、系統(tǒng)的透明性和靈活性等方面存在缺陷。第二代專家系統(tǒng)屬于單學(xué)科專業(yè)型、應(yīng)用型系統(tǒng),其體系結(jié)構(gòu)較完整,移植性方面也有所改善,而且在系統(tǒng)的人機(jī)接口、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取技術(shù)、不確定推理技術(shù)、增強(qiáng)專家系統(tǒng)的知識(shí)表示和推理方法的啟發(fā)性、通用性等方面都有所改進(jìn)。第三代專家系統(tǒng)屈多學(xué)科綜合型系統(tǒng),采用多種人工智能語言,綜合采用各種知識(shí)表示方法和多種推理機(jī)制及控制策略,并運(yùn)用各種知識(shí)工程語言、骨架系統(tǒng)及專家系統(tǒng)開發(fā)工具和環(huán)境來研制大型綜合專家系統(tǒng)。當(dāng)前人工智能的專家系統(tǒng)研究已經(jīng)進(jìn)入到第四個(gè)階段,主要研究大型多專家協(xié)作系統(tǒng)、多種知識(shí)表示、綜合知識(shí)庫(kù)、自組織解題機(jī)制、多學(xué)科協(xié)同解題與并行推理、專家系統(tǒng)工具與環(huán)境、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)獲取及學(xué)習(xí)機(jī)制等。

3應(yīng)用和發(fā)展

經(jīng)過60多年的發(fā)展,人工智能在算法、賀力(計(jì)貨能力)和算料(數(shù)據(jù))等方而取得了重要突砐,正處于從“不能用”到“可以用"的技術(shù)拐點(diǎn),但是距離“很好用”還存在諸多瓶頸。實(shí)現(xiàn)從專用人工智能向通用人工智能的跨越式發(fā)展,既是下一代人工智能發(fā)展的必然趨勢(shì)。

從人工智能向人機(jī)涅合智能發(fā)展。借鑒腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究成果是人工智能的一個(gè)重要研究方向。人機(jī)混合智能旨在將人的作用或認(rèn)知模型引入到人工智能系統(tǒng)中,提升人工智能系統(tǒng)的性能,使人工智能成為人類智能的自然延伸和拓展,通過人機(jī)協(xié)同更加高效地解決復(fù)雜問題。

(2)從“人工+智能“向自主智能系統(tǒng)發(fā)展。當(dāng)前人工智能領(lǐng)域的大監(jiān)研究集中在深度學(xué)習(xí),但是深度學(xué)習(xí)的局限是需要大量工干預(yù)。因此,科研人員開始關(guān)注減少人工干預(yù)的自主智能方法,提高機(jī)器智能對(duì)環(huán)境的自主學(xué)習(xí)能力。

(3)人工智能將加速與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉滲透。人工智能是一門綜合性的前沿學(xué)科和高度交叉的復(fù)合型學(xué)科,需要與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科深度融合。借助于生物學(xué)、腦科學(xué)、生命科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科的突破,將機(jī)理變?yōu)榭捎?jì)算的模型,人工智能將與更多學(xué)科深入地交叉滲透。

(4)人工智能產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展?!?/strong>人工智能+X"的創(chuàng)新模式將隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日趨成熟,對(duì)生產(chǎn)力和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生革命性影響,并推動(dòng)人類進(jìn)入普惠型智能社會(huì)。

(5)人工智能的社會(huì)學(xué)將提上議程。為了確保人工智能的健康可持續(xù)發(fā)展,使其發(fā)展成果造福千民,需要從社會(huì)學(xué)的角度系統(tǒng)全面地研究人工智能對(duì)人類社會(huì)的影響,制定完善人工智能法律法規(guī)。

2.2.6虛擬現(xiàn)實(shí)

如何把人類的感知能力和認(rèn)知經(jīng)歷及計(jì)算機(jī)信息處理環(huán)境直接聯(lián)系起來,是虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的業(yè)大背景。

1.技術(shù)基礎(chǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality, VR)是一種可以創(chuàng)立和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所建立的信息空間,是一個(gè)包容多種信息的多維化的信息空間(Cyberspace),人類的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)能力都能在這個(gè)多維化的信息空間中得到充分的發(fā)揮。在硬件方面,需要高性能的計(jì)算機(jī)軟硬件和各類先進(jìn)的傳感器;在軟件方面,主要是需要提供一個(gè)能產(chǎn)生虛擬環(huán)境的工具集。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征包括沉浸性、交互性、多感知性、構(gòu)想性(想象性)和自主性。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展,按照其“沉浸性”程度的高低和交互程度的不同,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)從桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等,向增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(Augmented Reality, AR)和元宇宙的方向發(fā)展。

2關(guān)鍵技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及人機(jī)交互技術(shù)、傳感器技術(shù)、動(dòng)態(tài)環(huán)境建校技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等。

人機(jī)交互技術(shù):與傳統(tǒng)的只有鍵盤和鼠標(biāo)的交互模式不同,是一種新型的利用VR眼鏡、控制手柄等傳感器設(shè)備,能讓用戶真實(shí)感受到周圍事物存在的一種三維交互技術(shù),將三維交互技術(shù)與語音識(shí)別、語音輸入技術(shù)及其他用于監(jiān)測(cè)用戶行為動(dòng)作的設(shè)備相結(jié)合,是目前主流的人機(jī)交互手段。傳感器技術(shù):VR技術(shù)的進(jìn)步受制千傳感器技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的VR設(shè)備存在的缺點(diǎn)與傳感器的靈敏程度有很大的關(guān)系。動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù):虛擬環(huán)境的設(shè)計(jì)是VR技術(shù)的重要內(nèi)容,該技術(shù)是利用三維數(shù)據(jù)建立膨擬環(huán)境模型。目前常用的虛擬環(huán)境建模工具為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design, CAD),操作者可以通過CAD技術(shù)獲取所需數(shù)據(jù),并通過得到的數(shù)據(jù)建立滿足實(shí)際需要的虛擬環(huán)境模型。除了通過CAD技術(shù)獲取三維數(shù)據(jù),多數(shù)悄況下還可以利用視覺建模技術(shù),兩者相結(jié)合可以更有效地獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)集成技術(shù):包括信息同步、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、模型標(biāo)定、識(shí)別和合成等技術(shù),由于VR系統(tǒng)中儲(chǔ)存著許多的語音輸入信息、感知信息以及數(shù)據(jù)模型,因此VR系統(tǒng)中的集成技術(shù)顯得越發(fā)重要。

3應(yīng)用和發(fā)展

硬件性能優(yōu)化迭代加快。輕量化、超清化加速了虛擬現(xiàn)實(shí)終端市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大,虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的顯示分辨率、幀率、自由度、延時(shí)、交互性能、重址、眩暈感等性能指標(biāo)日趨優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有效助力其應(yīng)用化的程度。泛在網(wǎng)絡(luò)通信和高速的網(wǎng)絡(luò)速度,有效提升了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用端的體驗(yàn)。借助于終端輕型化和移動(dòng)化5G技術(shù),高峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和干億級(jí)的連接能力,降低了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)終端側(cè)的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)要素加速融通。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出從創(chuàng)新應(yīng)用到常態(tài)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),在舞臺(tái)藝術(shù)、體育智慧觀賽、新文化弘揚(yáng)、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域普遍應(yīng)用?!疤摂M現(xiàn)實(shí)+商貿(mào)會(huì)展”成為后疫情時(shí)代的未來新常態(tài),“虛擬現(xiàn)實(shí)+工業(yè)生產(chǎn)”是組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新動(dòng)能,“虛擬現(xiàn)實(shí)+智慧生活”大大提升了未來智能化的生活體驗(yàn),“虛擬現(xiàn)實(shí)+文娛休閑”成為新型信息消費(fèi)模式的新載體等。元宇宙等新興概念為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來了“沉浸和疊加”“激進(jìn)和漸進(jìn)”“開放和封閉”等新的商業(yè)理念,大大提升了其應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值,將逐漸改變?nèi)藗兯?xí)慣的現(xiàn)實(shí)世界物理規(guī)則,以全新方式激發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,以新模式、新業(yè)態(tài)等方式帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)躍遷升級(jí)。2.3本章練習(xí)

1.選擇題

關(guān)于信息技術(shù)的描述,不正確的是。A.信息技術(shù)是研究如何獲取信息、處理信息、傳輸信息和使用信息的技術(shù)B信息技術(shù)是信息系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ),信息系統(tǒng)是信息技術(shù)的應(yīng)用和體現(xiàn)C.信息、信息化以及信息系統(tǒng)都是信息技術(shù)發(fā)展不可或缺的部分D.信息技術(shù)是在信息科學(xué)的基本原理和方法下的關(guān)于一切信息的產(chǎn)生、信息的傳輸、信息的轉(zhuǎn)化應(yīng)用技術(shù)的總稱參考答案:D-關(guān)鍵技術(shù)主要涉及傳感器技術(shù)、傳感網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)等。A物聯(lián)網(wǎng)B.云計(jì)算C.大數(shù)據(jù)D.人工智能參考答案:A關(guān)鍵技術(shù)主要涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、專家系統(tǒng)等技術(shù)。A物聯(lián)網(wǎng)B.云計(jì)算C.大數(shù)據(jù)D人工智能參考答案:D關(guān)于云計(jì)算的描述,不正確的是。A云計(jì)算可以通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接,用戶需要通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接入“云”中并獲得有關(guān)的服務(wù),“云”內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間也通過內(nèi)部的高速網(wǎng)絡(luò)相連B云計(jì)算可以快速、按需、彈性服務(wù),用戶可以按照實(shí)際需求迅速獲取或釋放資源,并可以根據(jù)衙求對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展C按照云計(jì)算服務(wù)提供的資源層次,可以分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和平臺(tái)即服務(wù)兩種服務(wù)類型D.云計(jì)算是一種基于并高度依賴Internet,用戶與實(shí)際服務(wù)提供的計(jì)算資源相分離,集合了大獨(dú)計(jì)算設(shè)備和資源,并向用戶屏蔽底層差異的分布式處理架構(gòu)參考答案:C區(qū)塊鏈有以下幾種特性:

多中心化、多方維護(hù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、智能合約、開放共識(shí)、安全可信和。

A.可回溯性 B不可篡改C周期性D穩(wěn)定性

參考答案:B

以上就是關(guān)于基于pos機(jī)進(jìn)行信息交互的系統(tǒng),信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師第四版知識(shí)摘編的知識(shí),后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于基于pos機(jī)進(jìn)行信息交互的系統(tǒng)的知識(shí),希望能夠幫助到大家!

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