計算機前沿技術(shù)探索未來智能世界的邊界CONTENTS01人工智能重塑未來的智慧引擎02人機交互技術(shù)跨越現(xiàn)實與虛擬的橋梁03高性能計算驅(qū)動創(chuàng)新的強大算力04物聯(lián)網(wǎng)連接萬物的智能網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)概覽智慧引擎AI驅(qū)動決策與創(chuàng)新交互橋梁沉浸式虛實體驗強大算力HPC賦能科學(xué)探索萬物互聯(lián)構(gòu)建智能生態(tài)網(wǎng)絡(luò)01人工智能ReshapingtheFuturewithIntelligentEngines什么是人工智能？核心定義人工智能（AI）是研究如何使計算機系統(tǒng)執(zhí)行需人類智能完成的任務(wù)的科學(xué)與工程，旨在模擬、延伸和擴展人類的學(xué)習(xí)、推理、感知等能力。關(guān)鍵特征機器學(xué)習(xí)從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)和改進的能力。自然語言處理理解和生成人類語言的能力。計算機視覺識別和理解圖像的能力。機器人技術(shù)設(shè)計開發(fā)自主移動和操作的機器。應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療健康疾病診斷、藥物研發(fā)、個性化治療方案自動駕駛感知環(huán)境、決策控制、提升交通安全金融服務(wù)風(fēng)險評估、欺詐檢測、智能投顧人工智能發(fā)展史1956年達特茅斯會議，AI概念首次提出。1960s-70s專家系統(tǒng)興起，AI迎來第一次浪潮。1980sAI寒冬，研究陷入低谷。1997年IBM“深藍”擊敗國際象棋世界冠軍，AI再次引起關(guān)注。2012年深度學(xué)習(xí)取得突破，AlexNet在ImageNet競賽中奪冠。2016年AlphaGo擊敗圍棋世界冠軍，AI進入新紀元。人工智能研究的基本內(nèi)容機器學(xué)習(xí)讓計算機從數(shù)據(jù)中自動學(xué)習(xí)和改進，核心算法包括監(jiān)督、無監(jiān)督和強化學(xué)習(xí)。知識圖譜以結(jié)構(gòu)化形式描述世界中概念、實體及其關(guān)系，為AI提供知識支撐。自然語言處理使計算機理解、解釋和生成人類語言，實現(xiàn)人機自然交互。計算機視覺賦予計算機“看”的能力，從圖像或視頻中提取有價值的信息。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療智能診斷、藥物研發(fā)、個性化治療金融風(fēng)險控制、智能投顧、欺詐檢測交通自動駕駛、智能交通系統(tǒng)制造智能制造、預(yù)測性維護、機器人焊接教育個性化學(xué)習(xí)、智能輔導(dǎo)、虛擬教師02人機交互技術(shù)BridgingtheGapBetweenHumansandMachines語音識別：聽懂你的每一句話技術(shù)定義語音識別是將人類語音信號轉(zhuǎn)換為文本的技術(shù)，是實現(xiàn)人機語音交互的基礎(chǔ)。關(guān)鍵技術(shù)從傳統(tǒng)的隱馬爾可夫模型(HMM)到現(xiàn)代的深度學(xué)習(xí)(DNN,CNN,RNN)。應(yīng)用場景智能助手、語音輸入、智能客服、語音控制等。虛擬現(xiàn)實(VR)：沉浸式體驗定義利用計算機生成模擬環(huán)境，融合多源信息，通過交互式三維動態(tài)視景，使用戶沉浸其中的仿真系統(tǒng)。核心特點沉浸感：身臨其境的感官體驗交互性：自然直觀的實時互動構(gòu)想性：超越現(xiàn)實的創(chuàng)造與探索應(yīng)用領(lǐng)域游戲娛樂·教育培訓(xùn)·建筑設(shè)計·醫(yī)療康復(fù)增強現(xiàn)實（AR）：虛實結(jié)合定義將虛擬信息疊加在真實世界，增強用戶對現(xiàn)實的感知。特點真實與虛擬世界融合、實時交互反饋。應(yīng)用手機導(dǎo)航（如高德地圖AR導(dǎo)航）虛擬試衣與購物工業(yè)設(shè)備維護與文物古跡展示腦機接口：意念控制定義在人或動物大腦與外部設(shè)備之間建立的直接連接通路。原理通過電極采集大腦電信號，經(jīng)處理分析后轉(zhuǎn)換為控制指令，實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制。應(yīng)用前景醫(yī)療康復(fù)（幫助癱瘓患者恢復(fù)運動能力）軍事領(lǐng)域的戰(zhàn)術(shù)增強沉浸式娛樂體驗?zāi)X機接口技術(shù)示意圖03高性能計算PoweringInnovationwithSupercomputing什么是高性能計算？定義使用并行工作的強大處理器簇，以極高速度處理海量多維數(shù)據(jù)并解決復(fù)雜問題的技術(shù)。特點高速度、大容量、高并行度是其核心特征。組成由計算節(jié)點、高速網(wǎng)絡(luò)、共享存儲及并行文件系統(tǒng)構(gòu)成。典型的高性能計算集群高性能計算的發(fā)展與現(xiàn)狀發(fā)展趨勢計算性能指數(shù)級增長，從GigaFLOPS到PetaFLOPS，再邁向ExaFLOPS時代。當前榜首美國Frontier，運算速度高達1.194ExaFLOPS。中國力量“神威·太湖之光”與“天河二號”曾多次登頂，展現(xiàn)強大實力。中國驕傲神威·太湖之光天河二號高性能計算的應(yīng)用天氣預(yù)報與氣候模擬預(yù)測自然災(zāi)害，研究氣候變化。藥物研發(fā)加速新藥的發(fā)現(xiàn)和篩選過程。宇宙演化模擬探索宇宙的起源和發(fā)展。汽車設(shè)計與碰撞測試提高設(shè)計安全性和效率。04物聯(lián)網(wǎng)ConnectingtheWorldwithSmartDevices什么是物聯(lián)網(wǎng)？定義通過信息傳感設(shè)備，將任何物體與網(wǎng)絡(luò)連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)管的一種網(wǎng)絡(luò)。核心要素物(Object)聯(lián)(Connect)網(wǎng)(Network)關(guān)鍵技術(shù)傳感器技術(shù)RFID技術(shù)無線通信云計算大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)示意圖物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展1990年物聯(lián)網(wǎng)的雛形，施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販售機。1999年“物聯(lián)網(wǎng)”概念首次提出。2008年IBM提出“智慧地球”戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)開始受到廣泛關(guān)注。2010年中國將物聯(lián)網(wǎng)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2020s進入萬物智聯(lián)新階段，5G與AI技術(shù)深度融合。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與挑戰(zhàn)核心應(yīng)用領(lǐng)域智能家居智能燈光、門鎖、音箱智能城市智能交通、安防、環(huán)境監(jiān)測工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控、預(yù)測性維護面臨的主要挑戰(zhàn)安全與隱私問題數(shù)據(jù)泄露與惡意攻擊風(fēng)險設(shè)備標準不統(tǒng)一不同品牌間互聯(lián)互通困難能耗與數(shù)據(jù)復(fù)雜性大規(guī)模部署能耗與海量數(shù)據(jù)分析難題物聯(lián)網(wǎng)潛力巨大，但需共同克服挑戰(zhàn)，方能構(gòu)建更智能、更安全的未來。總結(jié)與展望核心價值人工智能提升效率，創(chuàng)造價值。人機交互優(yōu)化體驗