新一代信息技術
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【作 者】主編 孫鋒申 李玉霞
【I S B N 】978-7-5170-9840-9
【責任編輯】石永峰
【適用讀者群】本專通用
【出版時間】2021-08-01
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝（光膜）
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數】340
【千字數】478
【印 張】21.25
【定 價】￥56
【叢 書】高等職業教育通識類課程新形態教材
【備注信息】
圖書詳情
簡介
本書特色
前言
章節列表
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相關圖書
本書致力于新一代信息技術的通識教育，從實際學習需求出發、以實踐應用為導向，把目前相關領域的熱點問題，以科普性、技術性的形式進行展現，使用通俗易懂的語言介紹新一代信息技術的相關知識。主要內容包括新一代信息技術概論、物聯網、云計算、大數據、人工智能、5G、虛擬現實和區塊鏈等。意在讓讀者能夠對新一代信息技術實現全面了解，對行業應用形成初步認識。
本書配有豐富的微課、課件等數字化資源，可以作為高職高專院校各專業通識課程的教材，也可以供社會人士學習和了解新一代信息技術。
內容新穎：融合相關領域的熱點問題，講述形式注重科普性、技術性。
實踐性強：從實際學習需求出發，以實踐應用為導向，注重能力培養。
資源豐富：豐富的多媒體課件、微課、習題庫等，可供讀者輔助學習。
當前，新一輪科技革命和產業變革正在全面重塑經濟社會各個領域。在物聯網、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術的浪潮席卷而來時，我們看到新一代信息技術是全球研發投入最集中、創新最活躍、應用最廣泛、輻射帶動作用最大的領域，是全球技術創新競爭的新高地。新一代信息技術，涵蓋多個研究領域，實踐性強，傳統的單科理論性教材已經不能滿足通識教育的需要。當前，針對高職高專院校普及新一代信息技術通識教育的教材并不多，為此我們組織編寫了具有職業教育特色的《新一代信息技術》教材。
本書屬于高職高專類各專業的通識性教材，意在讓讀者能夠對新一代信息技術有全面了解，對行業應用有初步認識。本書按照新一代信息技術必備的知識領域劃分為8 章，內容包括：新一代信息技術概論、物聯網、云計算、大數據、人工智能、5G、虛擬現實、區塊鏈。把目前在新一代信息技術領域的熱點問題，盡可能少用數學、物理等知識，而以科普性、技術性的形式進行講述，最大限度滿足不同層次讀者的需求。
本書從新一代信息技術的實際學習需求出發，以實踐應用為導向，配套豐富的多媒體課件、微課、習題庫，可供讀者輔助學習。與本書配套的同名在線開放課程將在“智慧職教MOOC 學院”（https://mooc.icve.com.cn/）上線，讀者可以登錄網站進行在線開放課程學習，授課教師可以調用本課程資源構建符合自己需求的特色SPOC 課程。
本書由孫鋒申、李玉霞任主編，王喬振、鮑斌、趙守彬任副主編，鄒翠蘭任主審，李曉華、宋文敏、劉霞參與編寫。具體編寫分工為：第1 章由孫鋒申編寫，第2 章由趙守彬編寫，第3 章由宋文敏編寫，第4 章由李曉華編寫，第5 章由鮑斌、孫鋒申編寫，第6 章由李玉霞編寫，第7 章由王喬振編寫，第8 章由劉霞編寫。感謝臻科信（山東）科技成果轉化有限公司、山東淋垚智慧農業科技有限公司、山東小新文化產業有限公司等在本書編寫中給予的專業技術支持。
本書得到了2021—2022 年全國高等院校計算機基礎教育研究會計算機基礎教育教學研究課題中國水利水電出版社專項課題（編號：2021-AFCEC-051）的資助，在此表示感謝。
由于編者水平有限，書中錯誤或不妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。為了教學需要，本書部分圖片源于網絡，如有侵權，請圖片所有者與我們聯系，編者電子郵箱：sunfs315@126.com。
前言
第1 章 新一代信息技術概論 ............................ 1
1.1 信息技術簡介 ..............................................1
1.1.1 信息技術的定義 ..................................1
1.1.2 信息技術的發展簡史 ..........................2
1.1.3 信息技術的分類 ..................................4
1.2 信息技術發展新亮點 ..................................4
1.2.1 物聯網 ..................................................4
1.2.2 云計算 ..................................................5
1.2.3 大數據 ..................................................6
1.2.4 人工智能 ..............................................6
1.2.5 5G .........................................................7
1.2.6 虛擬現實 ..............................................8
1.2.7 區塊鏈 ..................................................8
1.3 新一代信息技術 ..........................................9
1.3.1 新一代信息技術的概念 ......................9
1.3.2 新一代信息技術的特征 ......................9
1.3.3 新一代信息技術的發展趨勢 ............12
課后題 .................................................................13
第2 章 物聯網 ................................................. 15
2.1 物聯網概述 ................................................15
2.1.1 物聯網的概念 ....................................15
2.1.2 物聯網的體系結構 ............................16
2.1.3 物聯網系統案例 ................................18
2.2 感知層技術 ................................................19
2.2.1 條形碼技術 ........................................19
2.2.2 射頻識別技術 ....................................21
2.2.3 近場通信技術 ....................................23
2.2.4 傳感器的基本概念 ............................24
2.2.5 傳感器的分類 ....................................25
2.2.6 新型傳感器 ........................................26
2.3 有線接入技術 ............................................28
2.3.1 串行通信 ............................................28
2.3.2 現場總線 ............................................30
2.3.3 總線通信協議 ....................................32
2.4 短距離無線接入技術 ................................33
2.4.1 藍牙技術 ............................................33
2.4.2 ZigBee 技術 .......................................37
2.5 廣域無線接入技術 ....................................43
2.5.1 LoRa 技術 ..........................................43
2.5.2 LoRaWAN ..........................................44
2.5.3 LoRaWAN 生態 .................................45
2.5.4 LoRa 案例 ..........................................45
2.6 物聯網應用場景 ........................................46
2.6.1 智能家居 ............................................47
2.6.2 智慧農業 ............................................48
2.6.3 智慧交通 ............................................49
2.7 物聯網云平臺 ............................................50
2.7.1 物聯網平臺盤點 ................................50
2.7.2 百科榮創物聯網云平臺 ....................51
2.8 項目實訓 ....................................................52
課后題 .................................................................58
第3 章 云計算 ............................................... 61
3.1 初識云計算 ................................................61
3.1.1 什么是云計算 ....................................61
3.1.2 云計算的發展歷史 ............................62
3.1.3 云計算的特點 ....................................62
3.1.4 云計算架構 ........................................63
3.2 其他計算模型 ............................................64
3.2.1 并行計算 ............................................64
3.2.2 分布式計算 ........................................65
3.2.3 網格計算 ............................................66
3.3 云計算核心技術 ........................................67
3.3.1 虛擬化技術 ........................................67
3.3.2 分布式數據存儲技術 ........................71
3.3.3 編程模型 ............................................72
3.3.4 大規模數據管理 ................................72
3.3.5 云計算平臺管理 ................................73
3.4 云計算服務類型 ........................................73
3.4.1 本地部署和云計算服務 ....................73
3.4.2 基礎設施即服務（IaaS） .................74
3.4.3 平臺即服務（PaaS） ........................76
3.4.4 軟件即服務（SaaS） ........................78
3.4.5 服務模式的區別 ................................79
3.5 云計算部署模式 ........................................80
3.5.1 公有云：關注性價比 ........................80
3.5.2 私有云：關注信息安全 ....................81
3.5.3 社區云：過渡性模式 ........................82
3.5.4 混合云：兼顧性價比與信息安全 ....82
3.6 國內外主流云服務商 ................................83
3.6.1 國外主流云服務商 ............................83
3.6.2 國內主流云服務商 ............................85
3.7 邊緣計算 ....................................................87
3.7.1 認識邊緣計算 ....................................87
3.7.2 邊緣計算和云計算 ............................90
3.7.3 云邊協同 ............................................90
3.8 云計算的應用場景 ....................................91
3.8.1 云存儲 ................................................92
3.8.2 云安全 ................................................92
3.8.3 云視頻 ................................................93
3.8.4 云物流 ................................................93
3.8.5 政務云 ................................................94
3.8.6 云醫療 ................................................95
3.8.7 教育云 ................................................95
3.8.8 云制造 ................................................96
3.9 項目實訓 ....................................................96
課后題 ...............................................................100
第4 章 大數據 ............................................. 102
4.1 認識大數據 ..............................................102
4.1.1 什么是大數據 ..................................102
4.1.2 大數據的特征 ..................................102
4.1.3 大數據的思維 ..................................104
4.2 大數據技術基礎 ......................................105
4.2.1 大數據處理的基本流程 ..................105
4.2.2 大數據采集技術 ..............................106
4.2.3 大數據預處理技術 ..........................106
4.2.4 大數據存儲 ......................................107
4.2.5 大數據處理與分析技術 ..................107
4.2.6 大數據可視化 ..................................108
4.3 大數據采集 ..............................................108
4.3.1 大數據采集的意義 ..........................108
4.3.2 數據采集的方法 ..............................108
4.4 大數據預處理技術 .................................. 111
4.4.1 數據清洗 .......................................... 111
4.4.2 數據集成 ..........................................115
4.4.3 數據轉換 ..........................................116
4.4.4 數據歸約 ..........................................116
4.5 大數據存儲 ..............................................117
4.5.1 大數據文件系統 ..............................117
4.5.2 NoSQL 數據庫 .................................118
4.5.3 數據倉庫 ..........................................122
4.6 大數據處理與分析 ..................................123
4.6.1 Hadoop 大數據處理系統 ................123
4.6.2 MapReduce 大數據批處理系統 ......125
4.6.3 Spark 大數據實時處理系統 ............126
4.6.4 Storm ................................................127
4.6.5 數據挖掘 ..........................................128
4.7 大數據可視化 ..........................................129
4.7.1 數據可視化概述 ..............................129
4.7.2 數據可視化工具介紹 ......................129
4.8 大數據典型應用 ......................................131
4.8.1 大數據在互聯網領域的應用 ..........131
4.8.2 大數據在醫學領域的應用 ..............133
4.8.3 大數據在城市管理中的應用 ..........135
4.8.4 大數據在其他領域的應用 ..............138
4.9 項目實訓 ..................................................138
課后題 ...............................................................145
第5 章 人工智能 .......................................... 148
5.1 人工智能概述 ..........................................148
5.1.1 人工智能的定義 ..............................148
5.1.2 人工智能的發展 ..............................148
5.1.3 人工智能主要學派 ..........................150
5.1.4 人工智能編程語言 ..........................152
5.1.5 人工智能開發框架 ..........................153
5.2 機器學習 ..................................................154
5.2.1 什么是機器學習 ..............................155
5.2.2 機器學習的分類 ..............................156
5.2.3 機器學習的工作流程 ......................159
5.2.4 機器學習常見算法模型 ..................160
5.3 深度學習 ..................................................163
5.3.1 什么是人工神經網絡 ......................163
5.3.2 神經網絡的輸入 ..............................164
5.3.3 神經網絡如何進行預測 ..................165
5.3.4 神經網絡如何學會預測 ..................167
5.3.5 常見的神經網絡模型 ......................167
5.4 圖像識別 ..................................................169
5.4.1 圖像識別技術概述 ..........................169
5.4.2 什么是人臉識別 ..............................170
5.4.3 人臉識別技術原理 ..........................170
5.4.4 人臉識別技術應用 ..........................171
5.4.5 什么是OCR 技術 ............................171
5.4.6 OCR 技術原理 .................................171
5.5 語音識別 ..................................................175
5.5.1 語音識別概述 ..................................175
5.5.2 語音識別算法 ..................................176
5.5.3 什么是聲紋識別 ..............................180
5.5.4 聲紋識別模型 ..................................181
5.5.5 聲紋識別應用優勢 ..........................182
5.6 自然語言處理 ..........................................182
5.6.1 自然語言處理概述 ..........................182
5.6.2 自然語言理解 ..................................183
5.6.3 自然語言生成 ..................................184
5.6.4 走近知識圖譜 ..................................184
5.6.5 知識圖譜的體系架構 ......................185
5.6.6 知識圖譜應用 ..................................186
5.7 人工智能的典型應用領域 ......................187
5.7.1 制造 ..................................................187
5.7.2 家居 ..................................................187
5.7.3 金融 ..................................................187
5.7.4 零售 ..................................................188
5.7.5 交通 ..................................................188
5.7.6 安防 ..................................................189
5.7.7 醫療 ..................................................190
5.7.8 教育 ..................................................190
5.7.9 物流 ..................................................190
5.8 項目實訓 ..................................................191
課后題 ...............................................................192
第6 章 5G ................................................... 194
6.1 走進5G 世界 ...........................................194
6.1.1 無線電信號頻譜 ..............................194
6.1.2 移動通信的發展簡史 ......................197
6.1.3 移動通信基礎 ..................................200
6.1.4 蜂窩移動通信的概述 ......................201
6.1.5 5G 的概述 ........................................204
6.1.6 展望6G ............................................205
6.2 5G 的標準與架構 ....................................206
6.2.1 5G 的通信標準 ................................206
6.2.2 5G 頻譜的部署 ................................208
6.2.3 5G 的組網 ........................................211
6.2.4 5G 整體架構 ....................................213
6.3 5G 網絡關鍵技術 ....................................216
6.3.1 提高效率的關鍵技術分析 ..............216
6.3.2 降低時延的關鍵技術 ......................220
6.3.3 網絡切片技術 ..................................221
6.4 三大應用場景 ..........................................223
6.4.1 eMBB 應用場景分析 ......................223
6.4.2 mMTC 應用場景分析 .....................225
6.4.3 URLLC 應用場景分析 ....................226
6.5 5G 產業鏈 ................................................227
6.6 5G 典型應用 ............................................228
6.6.1 5G 直播 ............................................228
6.6.2 5G 智能電網 ....................................230
6.6.3 5G 智慧醫療 ....................................231
6.6.4 5G 安防 ............................................233
6.6.5 5G 智慧城市 ....................................234
6.7 項目實訓 ..................................................237
課后題 ...............................................................240
第7 章 虛擬現實 .......................................... 242
7.1 虛擬現實概述 ..........................................242
7.1.1 虛擬現實的概念 ..............................242
7.1.2 虛擬現實的特征 ..............................242
7.1.3 虛擬現實的發展 ..............................244
7.1.4 虛擬現實系統的分類 ......................248
7.2 虛擬現實的核心技術 ..............................251
7.2.1 立體顯示技術 ..................................251
7.2.2 環境建模技術 ..................................253
7.2.3 三維虛擬聲音的實現技術 ..............255
7.2.4 人機自然交互技術 ..........................256
7.2.5 實時碰撞檢測技術 ..........................258
7.3 虛擬現實系統的解決方案 ......................259
7.3.1 常用硬件設備 ..................................259
7.3.2 移動VR............................................264
7.3.3 VR 一體機........................................265
7.3.4 基于主機的VR................................267
7.4 虛擬現實內容的設計與開發 ..................268
7.4.1 內容設計 ..........................................268
7.4.2 內容制作方式 ..................................271
7.4.3 開發引擎 ..........................................275
7.5 增強現實 ..................................................277
7.5.1 增強現實的認知 ..............................277
7.5.2 增強現實系統的關鍵技術 ..............279
7.5.3 增強現實技術的開發工具 ..............281
7.5.4 增強現實技術的應用 ......................282
7.6 虛擬現實在各行業領域的應用 ..............285
7.6.1 VR 游戲............................................285
7.6.2 VR 影視............................................286
7.6.3 VR 教育............................................288
7.6.4 VR 軍事............................................289
7.6.5 VR 旅游............................................289
7.6.6 VR 醫學............................................291
7.6.7 其他領域 ..........................................292
7.7 項目實訓 ..................................................293
課后題 ...............................................................297
第8 章 區塊鏈 ............................................. 299
8.1 區塊鏈概述 ..............................................299
8.1.1 區塊鏈的最早應用—比特幣 ......299
8.1.2 區塊鏈的特征 ..................................302
8.1.3 區塊鏈的分類 ..................................304
8.1.4 區塊鏈開發平臺 ..............................305
8.2 區塊鏈技術體系 ......................................307
8.2.1 區塊鏈技術架構 ..............................307
8.2.2 區塊鏈關鍵技術 ..............................308
8.2.3 區塊鏈技術趨勢 ..............................312
8.3 密碼學和安全技術 ..................................313
8.3.1 對稱加密和非對稱加密 ..................313
8.3.2 哈希算法 ..........................................314
8.3.3 數字簽名 ..........................................315
8.4 P2P 網絡 ...................................................316
8.4.1 P2P 網絡原理 ...................................316
8.4.2 P2P 架構與C/S 架構的比較 ...........316
8.5 共識機制 ..................................................317
8.5.1 拜占庭將軍問題 ..............................317
8.5.2 工作量證明（PoW） ......................319
8.5.3 權益證明（PoS） ............................319
8.6 智能合約 ..................................................320
8.6.1 智能合約的定義 ..............................320
8.6.2 智能合約的原理 ..............................320
8.7 區塊鏈技術典型應用 ..............................321
8.7.1 區塊鏈在金融領域的應用 ..............322
8.7.2 區塊鏈在公證管理領域的應用 ......323
8.7.3 區塊鏈在醫療衛生領域的應用 ......325
8.7.4 區塊鏈在版權管理領域的應用 ......326
8.8 項目實訓 ..................................................327
課后題 ...............................................................328
參考文獻 ........................................................ 330
第1 章 新一代信息技術概論 ............................ 1
1.1 信息技術簡介 ..............................................1
1.1.1 信息技術的定義 ..................................1
1.1.2 信息技術的發展簡史 ..........................2
1.1.3 信息技術的分類 ..................................4
1.2 信息技術發展新亮點 ..................................4
1.2.1 物聯網 ..................................................4
1.2.2 云計算 ..................................................5
1.2.3 大數據 ..................................................6
1.2.4 人工智能 ..............................................6
1.2.5 5G .........................................................7
1.2.6 虛擬現實 ..............................................8
1.2.7 區塊鏈 ..................................................8
1.3 新一代信息技術 ..........................................9
1.3.1 新一代信息技術的概念 ......................9
1.3.2 新一代信息技術的特征 ......................9
1.3.3 新一代信息技術的發展趨勢 ............12
課后題 .................................................................13
第2 章 物聯網 ................................................. 15
2.1 物聯網概述 ................................................15
2.1.1 物聯網的概念 ....................................15
2.1.2 物聯網的體系結構 ............................16
2.1.3 物聯網系統案例 ................................18
2.2 感知層技術 ................................................19
2.2.1 條形碼技術 ........................................19
2.2.2 射頻識別技術 ....................................21
2.2.3 近場通信技術 ....................................23
2.2.4 傳感器的基本概念 ............................24
2.2.5 傳感器的分類 ....................................25
2.2.6 新型傳感器 ........................................26
2.3 有線接入技術 ............................................28
2.3.1 串行通信 ............................................28
2.3.2 現場總線 ............................................30
2.3.3 總線通信協議 ....................................32
2.4 短距離無線接入技術 ................................33
2.4.1 藍牙技術 ............................................33
2.4.2 ZigBee 技術 .......................................37
2.5 廣域無線接入技術 ....................................43
2.5.1 LoRa 技術 ..........................................43
2.5.2 LoRaWAN ..........................................44
2.5.3 LoRaWAN 生態 .................................45
2.5.4 LoRa 案例 ..........................................45
2.6 物聯網應用場景 ........................................46
2.6.1 智能家居 ............................................47
2.6.2 智慧農業 ............................................48
2.6.3 智慧交通 ............................................49
2.7 物聯網云平臺 ............................................50
2.7.1 物聯網平臺盤點 ................................50
2.7.2 百科榮創物聯網云平臺 ....................51
2.8 項目實訓 ....................................................52
課后題 .................................................................58
第3 章 云計算 ............................................... 61
3.1 初識云計算 ................................................61
3.1.1 什么是云計算 ....................................61
3.1.2 云計算的發展歷史 ............................62
3.1.3 云計算的特點 ....................................62
3.1.4 云計算架構 ........................................63
3.2 其他計算模型 ............................................64
3.2.1 并行計算 ............................................64
3.2.2 分布式計算 ........................................65
3.2.3 網格計算 ............................................66
3.3 云計算核心技術 ........................................67
3.3.1 虛擬化技術 ........................................67
3.3.2 分布式數據存儲技術 ........................71
3.3.3 編程模型 ............................................72
3.3.4 大規模數據管理 ................................72
3.3.5 云計算平臺管理 ................................73
3.4 云計算服務類型 ........................................73
3.4.1 本地部署和云計算服務 ....................73
3.4.2 基礎設施即服務（IaaS） .................74
3.4.3 平臺即服務（PaaS） ........................76
3.4.4 軟件即服務（SaaS） ........................78
3.4.5 服務模式的區別 ................................79
3.5 云計算部署模式 ........................................80
3.5.1 公有云：關注性價比 ........................80
3.5.2 私有云：關注信息安全 ....................81
3.5.3 社區云：過渡性模式 ........................82
3.5.4 混合云：兼顧性價比與信息安全 ....82
3.6 國內外主流云服務商 ................................83
3.6.1 國外主流云服務商 ............................83
3.6.2 國內主流云服務商 ............................85
3.7 邊緣計算 ....................................................87
3.7.1 認識邊緣計算 ....................................87
3.7.2 邊緣計算和云計算 ............................90
3.7.3 云邊協同 ............................................90
3.8 云計算的應用場景 ....................................91
3.8.1 云存儲 ................................................92
3.8.2 云安全 ................................................92
3.8.3 云視頻 ................................................93
3.8.4 云物流 ................................................93
3.8.5 政務云 ................................................94
3.8.6 云醫療 ................................................95
3.8.7 教育云 ................................................95
3.8.8 云制造 ................................................96
3.9 項目實訓 ....................................................96
課后題 ...............................................................100
第4 章 大數據 ............................................. 102
4.1 認識大數據 ..............................................102
4.1.1 什么是大數據 ..................................102
4.1.2 大數據的特征 ..................................102
4.1.3 大數據的思維 ..................................104
4.2 大數據技術基礎 ......................................105
4.2.1 大數據處理的基本流程 ..................105
4.2.2 大數據采集技術 ..............................106
4.2.3 大數據預處理技術 ..........................106
4.2.4 大數據存儲 ......................................107
4.2.5 大數據處理與分析技術 ..................107
4.2.6 大數據可視化 ..................................108
4.3 大數據采集 ..............................................108
4.3.1 大數據采集的意義 ..........................108
4.3.2 數據采集的方法 ..............................108
4.4 大數據預處理技術 .................................. 111
4.4.1 數據清洗 .......................................... 111
4.4.2 數據集成 ..........................................115
4.4.3 數據轉換 ..........................................116
4.4.4 數據歸約 ..........................................116
4.5 大數據存儲 ..............................................117
4.5.1 大數據文件系統 ..............................117
4.5.2 NoSQL 數據庫 .................................118
4.5.3 數據倉庫 ..........................................122
4.6 大數據處理與分析 ..................................123
4.6.1 Hadoop 大數據處理系統 ................123
4.6.2 MapReduce 大數據批處理系統 ......125
4.6.3 Spark 大數據實時處理系統 ............126
4.6.4 Storm ................................................127
4.6.5 數據挖掘 ..........................................128
4.7 大數據可視化 ..........................................129
4.7.1 數據可視化概述 ..............................129
4.7.2 數據可視化工具介紹 ......................129
4.8 大數據典型應用 ......................................131
4.8.1 大數據在互聯網領域的應用 ..........131
4.8.2 大數據在醫學領域的應用 ..............133
4.8.3 大數據在城市管理中的應用 ..........135
4.8.4 大數據在其他領域的應用 ..............138
4.9 項目實訓 ..................................................138
課后題 ...............................................................145
第5 章 人工智能 .......................................... 148
5.1 人工智能概述 ..........................................148
5.1.1 人工智能的定義 ..............................148
5.1.2 人工智能的發展 ..............................148
5.1.3 人工智能主要學派 ..........................150
5.1.4 人工智能編程語言 ..........................152
5.1.5 人工智能開發框架 ..........................153
5.2 機器學習 ..................................................154
5.2.1 什么是機器學習 ..............................155
5.2.2 機器學習的分類 ..............................156
5.2.3 機器學習的工作流程 ......................159
5.2.4 機器學習常見算法模型 ..................160
5.3 深度學習 ..................................................163
5.3.1 什么是人工神經網絡 ......................163
5.3.2 神經網絡的輸入 ..............................164
5.3.3 神經網絡如何進行預測 ..................165
5.3.4 神經網絡如何學會預測 ..................167
5.3.5 常見的神經網絡模型 ......................167
5.4 圖像識別 ..................................................169
5.4.1 圖像識別技術概述 ..........................169
5.4.2 什么是人臉識別 ..............................170
5.4.3 人臉識別技術原理 ..........................170
5.4.4 人臉識別技術應用 ..........................171
5.4.5 什么是OCR 技術 ............................171
5.4.6 OCR 技術原理 .................................171
5.5 語音識別 ..................................................175
5.5.1 語音識別概述 ..................................175
5.5.2 語音識別算法 ..................................176
5.5.3 什么是聲紋識別 ..............................180
5.5.4 聲紋識別模型 ..................................181
5.5.5 聲紋識別應用優勢 ..........................182
5.6 自然語言處理 ..........................................182
5.6.1 自然語言處理概述 ..........................182
5.6.2 自然語言理解 ..................................183
5.6.3 自然語言生成 ..................................184
5.6.4 走近知識圖譜 ..................................184
5.6.5 知識圖譜的體系架構 ......................185
5.6.6 知識圖譜應用 ..................................186
5.7 人工智能的典型應用領域 ......................187
5.7.1 制造 ..................................................187
5.7.2 家居 ..................................................187
5.7.3 金融 ..................................................187
5.7.4 零售 ..................................................188
5.7.5 交通 ..................................................188
5.7.6 安防 ..................................................189
5.7.7 醫療 ..................................................190
5.7.8 教育 ..................................................190
5.7.9 物流 ..................................................190
5.8 項目實訓 ..................................................191
課后題 ...............................................................192
第6 章 5G ................................................... 194
6.1 走進5G 世界 ...........................................194
6.1.1 無線電信號頻譜 ..............................194
6.1.2 移動通信的發展簡史 ......................197
6.1.3 移動通信基礎 ..................................200
6.1.4 蜂窩移動通信的概述 ......................201
6.1.5 5G 的概述 ........................................204
6.1.6 展望6G ............................................205
6.2 5G 的標準與架構 ....................................206
6.2.1 5G 的通信標準 ................................206
6.2.2 5G 頻譜的部署 ................................208
6.2.3 5G 的組網 ........................................211
6.2.4 5G 整體架構 ....................................213
6.3 5G 網絡關鍵技術 ....................................216
6.3.1 提高效率的關鍵技術分析 ..............216
6.3.2 降低時延的關鍵技術 ......................220
6.3.3 網絡切片技術 ..................................221
6.4 三大應用場景 ..........................................223
6.4.1 eMBB 應用場景分析 ......................223
6.4.2 mMTC 應用場景分析 .....................225
6.4.3 URLLC 應用場景分析 ....................226
6.5 5G 產業鏈 ................................................227
6.6 5G 典型應用 ............................................228
6.6.1 5G 直播 ............................................228
6.6.2 5G 智能電網 ....................................230
6.6.3 5G 智慧醫療 ....................................231
6.6.4 5G 安防 ............................................233
6.6.5 5G 智慧城市 ....................................234
6.7 項目實訓 ..................................................237
課后題 ...............................................................240
第7 章 虛擬現實 .......................................... 242
7.1 虛擬現實概述 ..........................................242
7.1.1 虛擬現實的概念 ..............................242
7.1.2 虛擬現實的特征 ..............................242
7.1.3 虛擬現實的發展 ..............................244
7.1.4 虛擬現實系統的分類 ......................248
7.2 虛擬現實的核心技術 ..............................251
7.2.1 立體顯示技術 ..................................251
7.2.2 環境建模技術 ..................................253
7.2.3 三維虛擬聲音的實現技術 ..............255
7.2.4 人機自然交互技術 ..........................256
7.2.5 實時碰撞檢測技術 ..........................258
7.3 虛擬現實系統的解決方案 ......................259
7.3.1 常用硬件設備 ..................................259
7.3.2 移動VR............................................264
7.3.3 VR 一體機........................................265
7.3.4 基于主機的VR................................267
7.4 虛擬現實內容的設計與開發 ..................268
7.4.1 內容設計 ..........................................268
7.4.2 內容制作方式 ..................................271
7.4.3 開發引擎 ..........................................275
7.5 增強現實 ..................................................277
7.5.1 增強現實的認知 ..............................277
7.5.2 增強現實系統的關鍵技術 ..............279
7.5.3 增強現實技術的開發工具 ..............281
7.5.4 增強現實技術的應用 ......................282
7.6 虛擬現實在各行業領域的應用 ..............285
7.6.1 VR 游戲............................................285
7.6.2 VR 影視............................................286
7.6.3 VR 教育............................................288
7.6.4 VR 軍事............................................289
7.6.5 VR 旅游............................................289
7.6.6 VR 醫學............................................291
7.6.7 其他領域 ..........................................292
7.7 項目實訓 ..................................................293
課后題 ...............................................................297
第8 章 區塊鏈 ............................................. 299
8.1 區塊鏈概述 ..............................................299
8.1.1 區塊鏈的最早應用—比特幣 ......299
8.1.2 區塊鏈的特征 ..................................302
8.1.3 區塊鏈的分類 ..................................304
8.1.4 區塊鏈開發平臺 ..............................305
8.2 區塊鏈技術體系 ......................................307
8.2.1 區塊鏈技術架構 ..............................307
8.2.2 區塊鏈關鍵技術 ..............................308
8.2.3 區塊鏈技術趨勢 ..............................312
8.3 密碼學和安全技術 ..................................313
8.3.1 對稱加密和非對稱加密 ..................313
8.3.2 哈希算法 ..........................................314
8.3.3 數字簽名 ..........................................315
8.4 P2P 網絡 ...................................................316
8.4.1 P2P 網絡原理 ...................................316
8.4.2 P2P 架構與C/S 架構的比較 ...........316
8.5 共識機制 ..................................................317
8.5.1 拜占庭將軍問題 ..............................317
8.5.2 工作量證明（PoW） ......................319
8.5.3 權益證明（PoS） ............................319
8.6 智能合約 ..................................................320
8.6.1 智能合約的定義 ..............................320
8.6.2 智能合約的原理 ..............................320
8.7 區塊鏈技術典型應用 ..............................321
8.7.1 區塊鏈在金融領域的應用 ..............322
8.7.2 區塊鏈在公證管理領域的應用 ......323
8.7.3 區塊鏈在醫療衛生領域的應用 ......325
8.7.4 區塊鏈在版權管理領域的應用 ......326
8.8 項目實訓 ..................................................327
課后題 ...............................................................328
參考文獻 ........................................................ 330
- 大學信息技術實訓教程 [主編 任云暉 丁紅 趙琳琳]
- 大學信息技術教程 [主編 任云暉 馮政軍 魏斌]
- 信息技術基礎立體化教程 [鄒承俊 周洪林 劉和文 葉煜 ]
- 信息技術基礎項目化教程 [主編 王宏斌 王萬麗 王芳]
- 信息技術基礎（微課版） [主編 趙艷莉 喻林]
- 計算機信息技術素養立體化教程 [主 編 陳鄭軍 敖開云]
- 大學信息技術基礎 [主編 黎夏克 張倩文 王靜]
- 計算機信息技術基礎 [主編 徐強 肖楊 遲曉曼]
- 大學信息技術 [主編 連衛民 張志明 陳炎龍]
- 計算機信息技術實訓教程 [主編 吳蘭華]
- 信息技術基礎立體化教程 [鄒承俊 周洪林 雷文全 劉和文]
- 計算機信息技術應用教程 [主編 任偉]
- 物聯網信息技術應用 [王偉旗 王浩]
- 大學信息技術基礎 [主編 張崗亭 韓利凱 海小娟]
- 醫學信息技術應用 [主編 王梅 何敏]
- 物流信息技術 [王爽 魯艷萍]
- 旅游信息化簡明教程 [周賀來 主編]
- 大學計算機信息技術教程（第二版） [主編 郭振民]
- 大學計算機信息技術實訓教程（第二版） [主編 郭振民]
- 信息技術常用設備實用教程 [蔡立軍 主編]
- 大學信息技術概論 [劉捷 主編]
- 大學信息技術基礎（第二版） [薛曉萍 趙義霞 主 編 ]
- 大學信息技術基礎實驗指導與題解（第二版） [劉宇芳 鄭建霞 吳志攀 主 編]
- 大學信息技術基礎 [許成剛 主編]
- 大學計算機信息技術實訓教程--實驗指導與考試輔導 [郭振民 主編]
- 現代信息技術基礎教程 [鄧凱 主編]
- 信息技術英語 [張海波 主編]
- 大學信息技術習題與實驗指導 [毛錦庚 徐蘇 主編]
- 大學計算機信息技術教程 [郭振民 主編]
- 信息技術基礎 [齊浩亮 鄭曉霞]
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