人工智能基礎 課件 第1章 信息技術基礎

第1章信息技術基礎1.

信息技術發(fā)展史2.

計算機系統(tǒng)概述3.新一代信息技術發(fā)展趨勢信息技術發(fā)展史1信息技術發(fā)展史結繩、算籌、算盤、計算尺古時電子數字計算機、晶體管、集成電路、微處理器20世紀加法器、乘法器17世紀1從機械計算到電子計算信息技術發(fā)展史1從機械計算到電子計算進入20世紀，隨著電子技術的飛速發(fā)展，電子計算機應運而生。1946年，世界上第一臺電子數字計算機ENIAC在賓夕法尼亞大學誕生。它采用了大量的電子管作為計算元件，實現(xiàn)了前所未有的計算速度和精度。ENIAC的誕生標志著電子計算時代的開啟，隨后幾十年間，計算機技術經歷了從晶體管到集成電路，再到微處理器的多次革命性飛躍，計算能力呈指數級增長，為信息技術的全面發(fā)展奠定了堅實的基礎。世界上第一臺電子數字計算機ENIAC信息技術發(fā)展史2

個人電腦的興起個人計算機設計精美，價格適中，操作簡便，易于上手。起初的計算機是龐大、昂貴且神秘的機器，主要被用于特定的科研、工程或軍事領域，普通民眾難以接觸。隨著一系列高性能、低功耗的微處理器的推出，計算機的性能得到了顯著提升，而成本則不斷下降。我國第一臺百萬次集成電路電子計算機20世紀80年代的個人計算機互聯(lián)網的應用逐漸擴展到電子商務、社交網絡、教育、金融等多個領域，徹底改變了人們的生活和工作方式。電子商務使得人們可以在線購物、支付和交易；社交網絡讓人們可以分享自己的生活點滴，與他人建立更緊密的聯(lián)系；在線教育使得學習資源更加豐富和多樣化，滿足了人們不同的學習需求。TCP/IP協(xié)議出現(xiàn)1983年，互聯(lián)網也逐漸擴大，并在全球范圍內連接起越來越多的計算機。創(chuàng)新應用21世紀，寬帶和移動互聯(lián)網技術的成熟進一步推動了互聯(lián)網的普及。智能手機的興起使得人們可以隨時隨地訪問互聯(lián)網。信息技術發(fā)展史3互聯(lián)網時代的到來互聯(lián)網進入商業(yè)化階段1995年，全球互聯(lián)網用戶數超過了1600萬，此后用戶數量呈現(xiàn)指數級增長。第1章信息技術基礎第1章信息技術基礎1.

信息技術發(fā)展史2.

計算機系統(tǒng)概述3.新一代信息技術發(fā)展趨勢2計算機系統(tǒng)概述計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)中央處理器，簡稱CPU，是計算機的“大腦”。它負責執(zhí)行存儲在內存中的指令，處理數據，并進行邏輯判斷。CPU的性能直接影響到計算機的運行速度和處理能力。CPU的核心部分包括運算器、控制器和高速緩沖存儲器（Cache），現(xiàn)代CPU通常有多核心，可以同時處理多個任務。其中運算器負責進行算術和邏輯運算，控制器負責指令的解碼和執(zhí)行，而高速緩沖存儲器則用于暫存數據和指令，以提高CPU的訪問速度。計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)內存，也稱為主存儲器或隨機存取存儲器（RAM）。它是計算機中用于臨時存儲程序和數據的地方。當計算機執(zhí)行程序時，它會將程序和數據從外存加載到內存中，以便CPU能夠直接訪問和處理。內存具有較快的讀寫速度，能夠與CPU的速度相匹配，從而確保計算機的高效運行。計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)外存，也稱為輔助存儲器或次級存儲器，具有更大的存儲容量和長期的保存性。與內存相比，外存的讀寫速度較慢，但它能夠長期保存數據，即使計算機關機或掉電也不會丟失信息。外存設備多種多樣，包括硬盤、光盤、U盤等。其中，硬盤是最常見的外存設備之一，根據技術原理的不同，硬盤又可分為機械硬盤和固態(tài)硬盤兩種類型。計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)機械硬盤（HDD）采用磁存儲技術，內部包含一個或多個磁盤片，每個磁盤片都有兩個面，上面涂有磁性材料。數據通過磁頭寫入磁盤片上的磁道，并通過磁頭的移動來讀取或寫入數據。機械硬盤的存儲容量較大，價格相對較低，但讀寫速度受到磁頭移動和磁盤旋轉速度的限制，相對較慢。此外，機械硬盤在運行時會產生一定的噪音和震動，且對于物理沖擊較為敏感。計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)固態(tài)硬盤（SSD）是一種基于閃存技術的存儲設備。它使用集成電路芯片來存儲數據，而無需磁頭、磁盤等機械部件。因此，固態(tài)硬盤具有更快的讀寫速度、更低的延遲和更高的數據傳輸速率。與機械硬盤相比，固態(tài)硬盤更加安靜、抗震能力更強，并且能夠在極端環(huán)境下保持數據的穩(wěn)定性。然而，固態(tài)硬盤的價格相對較高，且存儲容量可能受到一定限制。盡管如此，隨著技術的不斷發(fā)展，固態(tài)硬盤的性價比正在逐漸提高，越來越多的計算機開始采用固態(tài)硬盤作為主要的存儲設備。輸入設備用于將外部信息轉換成計算機能夠識別的二進制代碼。常見的輸入設備包括鍵盤、鼠標、攝像頭、掃描儀等。這些設備使得用戶可以向計算機輸入數據和命令。計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)概述1計算機硬件系統(tǒng)輸出設備則將計算機處理的結果以人類能夠識別的方式顯示出來，如顯示器、打印機等。顯示器是計算機最重要的輸出設備之一，它以圖像或文本的形式顯示計算機處理的結果。打印機則可以將計算機中的數據打印到紙張上，便于用戶閱讀和存檔。計算機系統(tǒng)概述2計算機軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件是管理和控制計算機硬件與軟件資源的軟件，為計算機系統(tǒng)的正常運行提供基礎支撐。它負責協(xié)調計算機各個部件的工作，確保計算機能夠高效、穩(wěn)定地運行。例如，操作系統(tǒng)管理計算機的內存、處理器、輸入輸出設備等硬件資源，同時為應用軟件提供運行環(huán)境；語言處理程序將高級編程語言翻譯成計算機能夠理解的機器語言。為網絡環(huán)境中的客戶端計算機提供各種服務服務器軟件用于檢測和診斷硬件問題診斷工具操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，負責管理和調度硬件資源操作系統(tǒng)提供了用戶與操作系統(tǒng)和應用程序交互的圖形界面窗口系統(tǒng)使計算機操作系統(tǒng)能夠與特定硬件設備通信的軟件設備驅動程序提供系統(tǒng)維護和優(yōu)化的功能實用程序計算機系統(tǒng)概述2計算機軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，負責管理和調度硬件資源，如CPU時間、內存空間、磁盤空間和輸入輸出設備。它提供了用戶與計算機硬件之間的接口，并為應用軟件運行提供必要的環(huán)境。常見的操作系統(tǒng)有Windows、macOS、Linux、UNIX等。Windows操作系統(tǒng)計算機系統(tǒng)概述2計算機軟件系統(tǒng)應用軟件是為滿足用戶特定需求而開發(fā)的軟件。它通常針對特定的任務或應用領域，為用戶提供具體的功能和服務。例如，辦公軟件用于文檔處理、表格制作和演示文稿制作；圖形圖像軟件用于圖像處理和設計；娛樂軟件用于播放音樂、視頻和玩游戲等。金山WPSOfficeAdobePhotoshop第1章信息技術基礎第1章信息技術基礎1.

信息技術發(fā)展史2.

計算機系統(tǒng)概述3.新一代信息技術發(fā)展趨勢3新一代信息技術發(fā)展趨勢新一代信息技術發(fā)展趨勢云計算，是一種基于互聯(lián)網的計算模式，它允許用戶通過網絡訪問和使用共享的計算資源，如服務器、存儲設備和應用程序等。這些資源并非位于用戶的本地設備，而是集中在遠程的數據中心，由專業(yè)的云服務提供商負責管理和維護。用戶只需通過網絡連接，便能隨時隨地獲取所需的計算能力和數據存儲服務。1云計算新一代信息技術發(fā)展趨勢大數據（BigData）是指在體量、速度和多樣性上超越傳統(tǒng)數據處理技術處理能力的數據集合?，F(xiàn)代社會產生的數據量呈現(xiàn)爆炸式增長，并且數據來源多樣，結構復雜。大數據技術的核心在于通過先進的存儲和分析工具，從這些海量數據中提取有價值的信息，從而輔助決策、優(yōu)化流程并推動創(chuàng)新。大數據通常被歸納為五個主要特征，即“5V”特征：數據量（Volume）、數據速度（Velocity）、數據種類（Variety）、數據價值（Value）和數據真實性（Veracity）2大數據新一代信息技術發(fā)展趨勢物聯(lián)網（InternetofThings，簡稱IoT）是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。3物聯(lián)網新一代信息技術發(fā)展趨勢人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是當今科技領域的熱點，它是指通過計算機程序來模擬和實現(xiàn)人類智能的技術和方法，它賦予了機器像人一樣的學習、推理和決策能力。通過利用算法、數據和人類知識，AI系統(tǒng)可以識別圖像和語音、理解自然語言、進行智能推薦等。它不僅能夠處理海量數據，還能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、預測趨勢，為人類提供更精準的決策支持。4人工智能新一代信息技術發(fā)展趨勢新一代信息技術，以云計算、大數據、物聯(lián)網和人工智能為代表，正以前所未有的速度和規(guī)模改變著我們的世界。這些技術相互交織、互為支撐，共同構建了高度集成化、泛在互聯(lián)、智能化和數據驅動的信息技術新體系。5新一代信息技術的特點新一代信息技術發(fā)展趨勢5新一代信息技術的特點（1）高度集成化在新一代信息技術的推動下，云計算、大數據、物聯(lián)網和人工智能得以高度集成，形成一個統(tǒng)一、協(xié)同的整體。云計算提供了彈性的計算和存儲資源，為大數據的存儲和分析提供了強大的后端支持物聯(lián)網通過連接各種智能設備，為大數據提供了豐富的數據來源而人工智能則利用這些數據，通過機器學習等算法進行深度挖掘，實現(xiàn)智能化決策（2）泛在互聯(lián)借助物聯(lián)網技術，新一代信息技術實現(xiàn)了各種設備和系統(tǒng)的泛在互聯(lián)。無論是智能家居、智能交通還是智能制造，各種設備和系統(tǒng)都能通過網絡實現(xiàn)實時、準確的連接和交互。同時，云計算的分布式架構和大數據技術的處理能力，使得這種互聯(lián)不僅僅局限于局部范圍，而是擴展到全球范圍，實現(xiàn)了信息的無障礙流通和共享。新一代信息技術發(fā)展趨勢5新一代信息技術的特點（3）智能化人工智能在新一代信息技術中扮演著關鍵角色，它賦予了系統(tǒng)自主學習和決策的能力。結合大數據技術，人工智能可以對海量數據進行深度分析和挖掘，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和趨勢。同時，通過與云計算的結合，人工智能可以實現(xiàn)計算資源