【信息技术基础】新一代信息技术
新一代信息技术的基本概念
新一代信息技术是对传统计算机、集成电路与无线通信的升级,且以人工智能、量子信 息、物联网、区块链等为代表的新兴技术。
包含:
- 下一代通信网络
- 物联网
- 三网融合
- 高性能集成电路
- 云计算
新一代信息技术产生原因:
在国际新一轮产业竞争的背景下,各国纷纷制定新兴产业发展战略,从而抢占经济和科技的制高点。我国大力推进战略性新兴产业政策的出台,也必将推动和扶持我国新兴产业的崛起。其中,新一代信息技术战略的实施对于促进产业机构的优化升级,加速信息化和工业化深度融合的步伐,加快社会整体信息化进程将起到关键性作用。
新一代信息技术的技术特点与典型应用
大数据
大数据(big data),或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。
特征:
- 容量(Volume):数据的大小决定所考虑的数据的价值和潜在的信息;
- 种类(Variety):数据类型的多样性;
- 速度(Velocity):指获得数据的速度;
- 可变性(Variability):妨碍了处理和有效地管理数据的过程。
- 真实性(Veracity):数据的质量。复杂性(Complexity):数据量巨大,来源多渠道。
- 价值(value):合理运用大数据,以低成本创造高价值。
典型应用:
- 高能物理:从大量的数据中发现一些小概率的粒子事件
- 推荐系统:推荐系统可以通过电子商务网站向用户提供商品信息和建议,如商品推荐、新闻推荐、 视频推荐等。
- 搜索引擎系统:搜索引擎是常见的大数据系统,为了有效地完 成互联网上数量巨多的信息的收集、分类和处理工 作,搜索引擎系统大多基于集群架构。
物联网
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
典型应用:
智慧物流:智慧物流以物联网、人工智 能、大数据等信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、配送等各个环节实现系统感知、全面分析和处理等功能。
智能交通:智能交通是物联网的一种重要体现形式,它利用信息技术将人、车和路紧密地结合 起来,可改善交通运输环境、保障交通安全并提高资源利用率。
智能医疗:对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态进行监测。 对物的智能化管理指的是通过射频识别技术对医疗设备、物品进行监控与管理。
人工智能
人工智能(Artificial Intelligence),即为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的技术科学。
人工智能研究的领域极为广泛,几乎涉及到人类创造所需要的诸如数学、专物理、信息属科学、心理学、生理学、医学、语言学、逻辑学以及经济、法律、哲学等重要学科。
典型应用:
在线客服:是一种以网站为媒介即时进行沟通的通信技术,主要以聊天机器人的形式自动与消费者沟通,并及时解决消费者的一些问题。聊天机器人一定要善于理解自然语言,懂得语言所传达的意义。
自动驾驶:是现在逐渐发展成熟的一项智能应用。
智慧生活:目前的机器翻译已经可以达到基本表达原文语意的水平,不影响理解与沟通。但假以时日,不断提高翻译准确度的人工智能系统很有可能悄然越过业余译员和职业译员之间的技术鸿沟,一跃成为翻译“专家” 。
工业互联网
工业互联网(Industrial Internet)是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径,是第四次工业革命的重要基石。
工业互联网的核心三要素是人、机器、数据分析软件。
高性能集成电路
高性能集成电路指特种行业用的高性能、高可靠性IC产品
主要产品包括直接数字频率合成器DDS、频综类芯片、视讯类芯片、MEMS惯性器件等。
发展方向:
- 着力开发高性能集成电路产品
- 壮大芯片制造业规模
- 完善产业链
量子信息
量子信息(quantum information)是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。通过量子系统的各种相干特性(如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等),进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。
量子信息最常见的单位是为量子比特(qubit)
主要领域:量子通信、量子计算和量子测量
移动通信
移动通信(mobile communications) 沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。
特点:
- 移动性
- 电波传播条件复杂
- 噪声和干扰严重
- 系统和网络结构复杂。
- 要求频带利用率高、设备性能好。
5G技术目前主要有三大应用场景。
- 是增强移动宽带,提供大带宽高速率的移动服务,面向3D/超高清视频、AR/VR(增强现实、虚拟现实)、云服务等应用。
- 是海量机器类通信,主要面向大规模物联网业务,智能家居、智慧城市等应用。
- 是超高可靠低延时通信,将大大助力工业互联网、车联网中的新应用。
云计算
云计算(cloud computing)是分布式计算的一种,指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,然后,通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
特点:超大规模、高可扩展性、按需服务、虚拟化、高灵活性、高性比
典型应用:
云安全:是云计算技术的重要分支,在反病毒领域得到了广泛应用
云存储:是一种新兴的网络存储技术,可将资源存储到“云”上供用户存取。
云游戏:是一种以云计算技术为基础的在线游戏技术,云游戏模式中的所有游戏都 在服务器端运行,并通过网络将渲染后的游戏画面压缩传送给用户。
区块链
区块链(Blockchain)是分布式数据存储、加密算法、点对点传输、共识机制等计算机技术的全新应用方式,它具有数据块链式、不可伪造和防篡改、高可靠性等关键特征。
应用领域:金融、物联网和物流、公共服务、数字版权等。
新一代信息技术与其他产业融合
三网融合
三网指现代信息产业中的3个不同行业,即电信业、计算机业和有线电视业。
三网融合的特点:
- 强调业务融合
- 强调中国特色
- 明确广电和电信有限度的双向接入
新一代信息技术与制造业融合
新一代信息技术与制造业深度融合是推动制造业转型升级的重要举措,是抢占全球 新一轮产业竞争制高点的必然选择。
目前,我国新一代信息技术与制造业融合发展成效显著,主要体现在以下3个方面:
- 产业数字化基础不断夯实
- 加快企业数字化转型步伐
- 企业创新能力不断增强
新一代信息技术与生物医药产业融合
近年来、以云计算、智能终端等为代表的新一代信息技术在生物医药产业得到了越 来越广泛的应用。
主要体现在以下3个方面:
- 研发环节
- 生产流通环节
- 医疗服务环节
新一代信息技术与汽车产业融合
当汽车保有量接近饱和时,汽车产业曾经一度被误认为是夕阳产业,但实际上全球汽车产业的发展从未止步。尤其是在新一代信息技术与汽车产业深度融合之后,汽车产业焕发新生。
新一代信息技术与汽车产业的深度融合呈现出以下3个新特征:
- 从产品形态来看,汽车不只是交通工具还是智能终端。
- 从技术层面来看,汽车从单一的硬件制造走向软硬一体化。
- 从制造方式来看,由大规模同质化生产逐步转向为个性化定制。