第二章信息資源管理的技術(shù)基礎(chǔ)《信息資源管理》目錄content2信息資源管理基本技術(shù)概述0101大數(shù)據(jù)技術(shù)0202人工智能技術(shù)0303區(qū)塊鏈技術(shù)04042.1信息資源管理基本技術(shù)概述3信息資源管理基本技術(shù)概述01信息資源管理是由現(xiàn)代信息技術(shù)特別是計算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)為核心的技術(shù)應(yīng)用催生而出。從廣義上看，信息技術(shù)包括在人類社會生活中所有用于獲取、處理、存儲、展示與傳輸文字、圖像、音頻等各種形式信息的技術(shù)方法，這些技術(shù)方法能夠幫助擴(kuò)展人們有限的信息感官功能，更好地服務(wù)于人類的生產(chǎn)生活。從狹義上看，信息技術(shù)在人類社會發(fā)展過程的方方面面均發(fā)揮了重要作用，如通過提高生產(chǎn)部門的生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，大大促進(jìn)了社會生產(chǎn)的增長，加速了物質(zhì)經(jīng)濟(jì)到信息經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變；幫助突破國家、地區(qū)的空間限制，擴(kuò)大了市場范圍、提高了市場效率，這也進(jìn)一步作用于經(jīng)濟(jì)組織，進(jìn)而革新了經(jīng)濟(jì)組織管理方法。4計算機(jī)技術(shù)011946年，世界上第一臺通用電子計算機(jī)——ENIAC（電子數(shù)值積分計算機(jī)，ElectronicNumbericalIntegratorandCalulator）誕生于美國費(fèi)城的賓夕法尼亞大學(xué)摩爾學(xué)院，由物理學(xué)家莫克利（J.Mauchly）和工程師?？颂兀↗.P.Eckert）等人共同開發(fā)。它當(dāng)時由1.8萬個電子管組成，是一臺又大又笨重的機(jī)器，體重達(dá)30多噸，占地有兩三間教室般大。它當(dāng)時的運(yùn)算速度為每秒5000次加法運(yùn)算。這在當(dāng)時是相當(dāng)了不起的成就。計算機(jī)技術(shù)，泛指計算機(jī)領(lǐng)域中所應(yīng)用的所有技術(shù)方法與手段，包括硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等，其具有較強(qiáng)的綜合性特征，不僅自身發(fā)展迅速，也極大地帶動了多個領(lǐng)域5ENIAC（ElectronicNumbericalIntegratorandCalulator）計算機(jī)技術(shù)016電子計算機(jī)的每次更新?lián)Q代都是以電子元件的更新為標(biāo)志。電子計算機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代-50年代，基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲器是水銀延遲線，其體積大、耗電多、速度低、價格貴，基本只用于軍事部門和科研部門。晶體管計算機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代-60年代，晶體管計算機(jī)取代電子管，內(nèi)存材料也改為磁性材料，材料也改為磁性材料。與第一代電子計算機(jī)相比，晶體管計算機(jī)的體積已經(jīng)小了很多。集成電路計算機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代-70年代，導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展大大促進(jìn)了集成電路的發(fā)展，基于第三代計算機(jī)的軟件也得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了更高級的計算機(jī)語言。大規(guī)模集成電路計算機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代中后期，計算機(jī)向巨型機(jī)發(fā)展，但此時的巨型機(jī)指的不是體積巨大，而是運(yùn)算速度、存儲容量等性能更強(qiáng)大。第五代計算機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，這類計算機(jī)與以往追求數(shù)值運(yùn)算的計算機(jī)不同，而是更加強(qiáng)調(diào)“智能化”，希望像人腦一樣具有推理學(xué)習(xí)功能。計算機(jī)技術(shù)01硬件系統(tǒng)主要包括主機(jī)和外部設(shè)備，其中主機(jī)又包括中央處理器和內(nèi)存儲器，外部設(shè)備包括硬盤、軟盤等外部存儲器，鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，顯示器、打印機(jī)等輸出設(shè)備和其他設(shè)備。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、程序語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和服務(wù)程序，應(yīng)用軟件也可以分為通用應(yīng)用軟件和專用應(yīng)用軟件。長期的更迭發(fā)展過程中，計算機(jī)也形成相對穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，計算機(jī)系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。7計算機(jī)技術(shù)01計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用：科學(xué)計算自動控制測量測試信息處理教育安全醫(yī)療診斷…8通信技術(shù)01通信系統(tǒng)一般包括三個要素：信源、信道和信宿。信源是指產(chǎn)生各種信息的實(shí)體；信道是指信息傳輸?shù)拿浇椋恍潘奘墙邮崭鞣N信息的實(shí)體。從信源產(chǎn)生的信息包括兩種類型：離散信息和連續(xù)信息。離散信息的狀態(tài)是離散可數(shù)的，比如數(shù)字、符號等，又被稱為數(shù)字信息；連續(xù)信息，又被稱為模擬信息，比如連續(xù)的聲音和連續(xù)的圖像。人類的生產(chǎn)生活離不開信息的傳遞，通信技術(shù)就是對信息的傳遞、交流、管理和處理的各種技術(shù)的總稱。9通信技術(shù)0110按照業(yè)務(wù)功能，可以將通信系統(tǒng)分為電話通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動通信、圖像通信、多媒體通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信等等。移動通信移動通信是指移動體與固定點(diǎn)，或者移動體相互間通過有線或無線信道進(jìn)行的通信，包括移動臺、基地站、移動業(yè)務(wù)交流中心以及與市話網(wǎng)相連接的中繼線等部分，是全球使用范圍最廣、使用人數(shù)最多的通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是利用地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電信號，在信源與信宿之間進(jìn)行的無線電通信，通常包括地球站子系統(tǒng)、通信衛(wèi)星子系統(tǒng)、跟蹤遙測及指令子系統(tǒng)、監(jiān)控管理子系統(tǒng)四部分。世界第一顆通信衛(wèi)星是美國光纖通信光纖通信，亦稱“光纜通信”，是利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息而達(dá)成的通信，一般包括光源、光纖和光檢測器三部分，屬于有線通信，其信息載體為光，傳輸媒介為光纖。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)01通常所說的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種廣義的概念，泛指采取一定的通信協(xié)議，將分布在不同地點(diǎn)上的多個獨(dú)立計算機(jī)系統(tǒng)通過互聯(lián)通道連接在一起的技術(shù)，包括Internet、Intranet和Extranet等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過融合計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源共享與協(xié)作、信息傳輸與處理、信息服務(wù)綜合提供等功能。按照網(wǎng)絡(luò)的地理位置可以將網(wǎng)絡(luò)分為三類：局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork,LAN）城域網(wǎng)（MetropolisAreaNetwork,MAN）廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork,WAN）11LANWAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)0112開放系統(tǒng)互連（OSI）模型在1981年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出統(tǒng)一的開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型，將整個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分為七層：應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。數(shù)據(jù)庫技術(shù)0113數(shù)據(jù)庫技術(shù)是指對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分類、存貯、檢索、更新和維護(hù)的技術(shù)，是信息管理技術(shù)中的重要組成部分。一般來說，數(shù)據(jù)庫技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活性、分享性、可控性和獨(dú)立性。層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1969年IBM公司研制的IMS和美國數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)語言協(xié)會CODASYL(ConferenceDataSystemLanguage)的DBTG報告。層次數(shù)據(jù)庫中，現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)體以及實(shí)體之間的關(guān)系通過樹形結(jié)構(gòu)來描述，只有一個根節(jié)點(diǎn)；但在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫中，則存在多個根節(jié)點(diǎn)。層次數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的先驅(qū)，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫則是數(shù)據(jù)庫概念、方法與技術(shù)的奠基者。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)這一概念在1970年被IBM公司提出，其開發(fā)的SystemR、伯克利大學(xué)的Ingres以及商業(yè)領(lǐng)域的DB2、Oracle都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的典型代表。成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫集成了傳統(tǒng)應(yīng)用與非傳統(tǒng)應(yīng)用，能夠靈活支持多種數(shù)據(jù)類型，因此用戶群很大，當(dāng)前仍然有很多大型系統(tǒng)采用關(guān)系型結(jié)構(gòu)。以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)第三代數(shù)據(jù)庫延續(xù)了第二代數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)，保持和集成了第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)，并且對其他系統(tǒng)開放；此外還發(fā)展出自己的獨(dú)有特點(diǎn)，包括支持?jǐn)?shù)據(jù)管理、對象管理與知識管理等。數(shù)據(jù)庫技術(shù)01早期的數(shù)據(jù)庫技術(shù)以單一的數(shù)據(jù)源為中心，主要用于支持?jǐn)?shù)據(jù)搜集和數(shù)據(jù)訪問，對數(shù)據(jù)分析、輔助決策提供的支持較少，無法應(yīng)對多變的市場環(huán)境。于是20世紀(jì)90年代，數(shù)據(jù)倉庫、Web數(shù)據(jù)庫等分析型數(shù)據(jù)庫開始出現(xiàn)。數(shù)據(jù)倉庫就是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、不同時間的數(shù)據(jù)集合，支持在各層次追溯動態(tài)的歷史信息，輔助管理層的決策過程。一個數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)包括源數(shù)據(jù)、倉庫管理、數(shù)據(jù)倉庫和分析工具等幾個部分。WWW(WorldWideWeb,簡稱Web)系統(tǒng)是一個大型的分布式超媒體信息數(shù)據(jù)庫，它極大推動了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。Web數(shù)據(jù)庫就是將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與Web技術(shù)融合，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為Web的重要組成部分，用戶可以在Web界面上檢索、存儲、修改數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。142.2大數(shù)據(jù)技術(shù)15大數(shù)據(jù)技術(shù)概述02國際數(shù)據(jù)公司(InternationalDataCorporation,IDC)將大數(shù)據(jù)技術(shù)定義為：大數(shù)據(jù)技術(shù)描述了新一代的技術(shù)和架構(gòu)體系，通過高速采集、發(fā)現(xiàn)或分析，提取各類大量數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)價值*。相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有精確、理性和抽象的特征，可以實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的快速處理和價值挖掘，對社會生活的方方面面產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)影響。針對海量的、復(fù)雜的、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，如果不進(jìn)行系統(tǒng)處理與分析，便無法發(fā)揮出大數(shù)據(jù)的價值。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法處理海量數(shù)據(jù)時往往效率低下，因此需要借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的價值挖掘。16IDC．Extractingvaluefromchaos[EB/OL].[2021-08-21]．http://www.itu.dk/people/rkva/2011-Fall-SMA/readings/ExtractingValuefromChaos.pdf．

17從流程視角看，大數(shù)據(jù)技術(shù)涉及到大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)預(yù)處理、大數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)處理與分析、大數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)。大數(shù)據(jù)采集技術(shù)大數(shù)據(jù)采集源涉及到RFID數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等，相關(guān)采集方法包括Web數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采集等。目前廣泛應(yīng)用的大數(shù)據(jù)采集平臺有ApacheFlume、Fluentd、Logstash等。大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)大數(shù)據(jù)預(yù)處理涉及數(shù)據(jù)的清理、集成、歸約與轉(zhuǎn)換等內(nèi)容，以確保大數(shù)據(jù)質(zhì)量。大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的選擇一般有NAS（NetworkAttachedStorage，網(wǎng)絡(luò)附屬存儲）和分布式存儲兩種路徑。大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與相關(guān)數(shù)據(jù)存儲形式、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型等密切相關(guān)，主要計算模型有MapReduce分布式計算框架、分布式內(nèi)存計算系統(tǒng)、分布式流計算系統(tǒng)等。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)則主要包括已有數(shù)據(jù)的分布式統(tǒng)計分析技術(shù)和未知數(shù)據(jù)的分布式挖掘、深度學(xué)習(xí)技術(shù)。大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)大數(shù)據(jù)可視化即以計算機(jī)圖形或圖像的直觀方式將大數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示給用戶的過程，并可與用戶進(jìn)行交互式處理。大數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)022.3人工智能技術(shù)18人工智能技術(shù)03從詞語組成上看，人工智能由“人工”和“智能”合并而成，其中，“人工”是指人力所能及制造的地步，而“智能”是指智力和能力的總稱，這里多指人本身的智能，而其它關(guān)于動物或人造系統(tǒng)的智能也常成為人工智能的研究課題?？傮w上，人工智能技術(shù)本質(zhì)就是了解智能的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，去完成人類勝任的工作人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。19人工智能技術(shù)發(fā)展歷程0320人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程可以劃分為以下三個主要階段：“推理時代”（1950-1970年代）該階段主要是模擬人類的概念學(xué)習(xí)過程，并采用邏輯結(jié)構(gòu)或圖結(jié)構(gòu)作為機(jī)器內(nèi)部描述。機(jī)器能夠采用符號來描述概念(符號概念獲取)，并提出關(guān)于學(xué)習(xí)概念的各種假設(shè)?！爸R工程”時代（1970-1990年代）此階段人們設(shè)法讓機(jī)器學(xué)習(xí)知識，進(jìn)而大量研發(fā)計算機(jī)系統(tǒng)。1992年，支持向量機(jī)算法（SVM）出現(xiàn)，無論在理論層面還是實(shí)證層面，都具有重要地位。在90年代其風(fēng)靡整個數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別領(lǐng)域，至今依然很火熱。“數(shù)據(jù)挖掘”時代（21世紀(jì)之后）這一時期，依托于不斷增強(qiáng)的計算機(jī)硬件水平和社會各界增長的數(shù)據(jù)需求，機(jī)器采集、存儲、處理數(shù)據(jù)的水平也大幅提升，各種機(jī)器學(xué)習(xí)算法被提出和應(yīng)用。這也標(biāo)志著機(jī)器學(xué)習(xí)逐步發(fā)展到深度學(xué)習(xí)技術(shù)階段，智能化成為算法主要的學(xué)習(xí)目標(biāo)。人工智能相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)03計算機(jī)視覺：計算機(jī)視覺技術(shù)是指攝像機(jī)、電腦等從圖像中識別、跟蹤和測量出物體、場景或活動的一種技術(shù)，本質(zhì)上可以理解為是一個如何讓機(jī)器“看”和“感知”的技術(shù)體系，是“獲取信息”人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐。機(jī)器學(xué)習(xí)：機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)被譽(yù)為計算機(jī)具有智能的根本途徑。機(jī)器學(xué)習(xí)指的是計算機(jī)系統(tǒng)無須遵照顯式的程序指令，通過依靠數(shù)據(jù)就能提升白身性能，強(qiáng)調(diào)計算機(jī)的模擬和學(xué)習(xí)能力。機(jī)器學(xué)習(xí)有多種分類，從學(xué)習(xí)策略角度可分為模擬人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)、直接采用數(shù)學(xué)方法的機(jī)器學(xué)習(xí)；從學(xué)習(xí)方式角度可分為監(jiān)督學(xué)習(xí)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)；從學(xué)習(xí)目標(biāo)可分為概念學(xué)習(xí)、規(guī)則學(xué)習(xí)、函數(shù)學(xué)習(xí)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等。自然語言處理：自然語言處理技術(shù)（NaturalLanguageProcessing，簡稱NLP），是人工智能的一個重要分支，是指計算機(jī)擁有的人類般的文本處理的能力，目的是推動人類與計算機(jī)之間用自然語言進(jìn)行有效通信。機(jī)器人：機(jī)器人技術(shù)主要是指將機(jī)器視覺、自動規(guī)劃等認(rèn)知技術(shù)整合至極小卻高性能的傳感器、制動器以及設(shè)計巧妙的硬件中，進(jìn)而催生出新一代的機(jī)器人。其能在各種未知環(huán)境下按目的靈活處理日常與應(yīng)急工作。語音識別：語音識別技術(shù)，也稱自動語音識別技術(shù)（AutomaticSpeechRecognition,ASR），主要關(guān)注自動且準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)錄人類的語音，其目標(biāo)是將人類的語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計算機(jī)可讀的輸入，是人機(jī)交流接口的關(guān)鍵技術(shù)。212.4區(qū)塊鏈技術(shù)22區(qū)塊鏈技術(shù)概述04區(qū)塊鏈起源于比特幣，2008年中本聰（SatoshiNakamoto）在其發(fā)表的比特幣白皮書中首次提出區(qū)塊鏈的概念。從信任體系的變革角度看，區(qū)塊鏈技術(shù)旨在變革和顛覆傳統(tǒng)基于熟人、基于中介模式的信任模式，構(gòu)建數(shù)字信任機(jī)制。區(qū)塊鏈技術(shù)不僅體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式存儲，也表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式記錄和表達(dá)，并由系統(tǒng)參與者共同維護(hù)。區(qū)塊鏈可劃分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈。公有鏈?zhǔn)侵妇W(wǎng)絡(luò)中的參與節(jié)點(diǎn)可任意接入，也可隨意查看區(qū)塊鏈上的任意信息，且對相關(guān)數(shù)據(jù)信息