任務(wù)2掌握人工智能的基礎(chǔ)支撐匯報人:任務(wù)引入：類腦架構(gòu)顛覆傳統(tǒng)，清華“天機(jī)”芯片登《自然》封面采用類人腦機(jī)制，非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，2017年第二代芯片速度、性能提升，功耗降低，超越同期國際水平。天機(jī)芯片技術(shù)突破01芯片性能優(yōu)勢02功能全、靈活性高、擴(kuò)展性好，密度高20%，速度、帶寬分別高10倍和100倍，28nm工藝，尺寸小，集成度高。任務(wù)引入：類腦架構(gòu)顛覆傳統(tǒng)，清華“天機(jī)”芯片登《自然》封面支持機(jī)器學(xué)習(xí)與類腦電路，實現(xiàn)語音響應(yīng)、環(huán)境識別、自主避障，展示在自動駕駛自行車上的應(yīng)用。應(yīng)用實例展示作為AI基石，天機(jī)芯片涉及計算能力提升、軟硬件協(xié)同、多學(xué)科融合，驅(qū)動未來技術(shù)飛躍與應(yīng)用創(chuàng)新。人工智能基礎(chǔ)支撐任務(wù)目標(biāo)理解人工智能核心技術(shù)：大數(shù)據(jù)、算法、算力，關(guān)注智能芯片、傳感器在其中的關(guān)鍵作用，掌握相關(guān)編程語言。知識目標(biāo)通過分析智能產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)習(xí)新技術(shù)、獨立思考和創(chuàng)新的能力，以適應(yīng)AI領(lǐng)域的發(fā)展。素質(zhì)目標(biāo)能夠?qū)θ斯ぶ悄艿幕A(chǔ)支撐體系有較為清晰的認(rèn)識。能力目標(biāo)2.1人工智能的核心驅(qū)動力：大數(shù)據(jù)、算法、算力匯報人:人工智能的"燃料"：大數(shù)據(jù)01探索人工智能人工智能三要素大數(shù)據(jù)、算法和算力是人工智能的三大核心驅(qū)動力，共同塑造AI的未來。大數(shù)據(jù)不僅是海量信息，更是揭示隱藏規(guī)律的關(guān)鍵。0102人工智能基礎(chǔ)支撐大數(shù)據(jù)處理速度快依賴于分布式存儲計算、高性能技術(shù)，數(shù)據(jù)是人工智能的“智能”來源。通過數(shù)據(jù)采集、標(biāo)注和分析，AI系統(tǒng)能學(xué)習(xí)模式，提高準(zhǔn)確性和效率。1.從數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的定義與特征數(shù)據(jù)是信息的載體，表現(xiàn)為異構(gòu)、分布、多態(tài)等特性，質(zhì)量、活度、厚度等是其重要屬性。大數(shù)據(jù)的興起與特點隨著技術(shù)進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)普及，數(shù)據(jù)量劇增，形成大數(shù)據(jù)，其特點是海量、快速生成，能揭示深層規(guī)律。大數(shù)據(jù)的價值與影響大數(shù)據(jù)通過分析處理，支持決策、優(yōu)化業(yè)務(wù)和創(chuàng)新研發(fā)，引發(fā)從數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)的質(zhì)變，深刻影響社會生活。大數(shù)據(jù)具有的特征大數(shù)據(jù)特征：數(shù)據(jù)量巨大，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)處理能力，需高效存儲處理，帶來技術(shù)挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)體量巨大大數(shù)據(jù)價值密度低，需通過分析技術(shù)從海量數(shù)據(jù)中挖掘價值，以解決信息冗余問題。數(shù)據(jù)價值大大數(shù)據(jù)包含結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如文字、影音，后者在處理上更具挑戰(zhàn)性。數(shù)據(jù)類型繁多大數(shù)據(jù)不僅數(shù)據(jù)量大，而且要求處理速度快。在許多應(yīng)用場景中，數(shù)據(jù)的價值往往與其時效性密切處理速度快010203042.數(shù)據(jù)服務(wù)：采集、標(biāo)注、分析數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是大數(shù)據(jù)分析的第一步，涉及爬蟲抓取、傳感器采集、公開數(shù)據(jù)集、企業(yè)自有數(shù)據(jù)和第三方數(shù)據(jù)服務(wù)商等多種方法。數(shù)據(jù)標(biāo)注數(shù)據(jù)標(biāo)注是人工智能發(fā)展的重要驅(qū)動力，涉及語音、圖像、文本等多種類型，其質(zhì)量直接影響算法效果。數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析是挖掘大數(shù)據(jù)價值的核心環(huán)節(jié)，通過統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘及機(jī)器學(xué)習(xí)算法揭示數(shù)據(jù)背后的規(guī)律。人工智能的"發(fā)動機(jī)"：算法02人工智能中的算法核心算法是計算機(jī)處理問題的關(guān)鍵，它將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為智能決策，驅(qū)動了從搜索引擎到天氣預(yù)報的各種應(yīng)用。算法的角色人工智能常用算法的類型包括決策樹、隨機(jī)森林、邏輯回歸、支持向量機(jī)（SVM）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，每種都有其獨特的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢。深度學(xué)習(xí)與人工智能的關(guān)系深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個分支，它在構(gòu)建復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)了重大突破，但并不等同于人工智能。算法優(yōu)化與挑戰(zhàn)算法創(chuàng)新與應(yīng)用不斷創(chuàng)新的算法如強(qiáng)化學(xué)習(xí)和GAN，為AI帶來了新可能，但同時也需要解決復(fù)雜性、可解釋性及泛化能力等問題。人工智能算力加速器：

算力03智能芯片芯片是集成電路，是微電子技術(shù)的主要產(chǎn)品，核心功能是進(jìn)行計算和數(shù)據(jù)處理。它廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，相當(dāng)于電子設(shè)備的大腦。人工智能芯片主要分為GPU、FPGA、ASIC和類腦芯片，廣泛應(yīng)用于云計算、邊緣計算和各種智能設(shè)備中，是推動數(shù)字社會發(fā)展的重要技術(shù)。芯片人工智能芯片1）芯片集成電路簡介解釋芯片為集成電路，包含微型電子元件，處理微小電子信號，是微電子技術(shù)的主要產(chǎn)品。微電子技術(shù)核心說明芯片在電子設(shè)備中的關(guān)鍵作用，如同發(fā)動機(jī)對汽車，是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。芯片制造過程涉及設(shè)計、晶片制作、封裝和測試，強(qiáng)調(diào)晶片制作的復(fù)雜性，需要高精度和嚴(yán)格質(zhì)量控制。芯片分類按性質(zhì)分為數(shù)字和模擬芯片，按用途分為計算機(jī)、家電、手機(jī)、醫(yī)療芯片等，按功能分為CPU、存儲芯片等。2）人工智能芯片云端和邊緣終端的AI芯片各有特點，適用于不同場景。例如，云端處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，保障云計算效率，但可能涉及數(shù)據(jù)安全；而邊緣計算芯片在設(shè)備本地處理信息，更利于數(shù)據(jù)隱私保護(hù)，但成本和功耗較高。需要根據(jù)應(yīng)用需求平衡選擇。根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的位置劃分。訓(xùn)練芯片用于訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，推理芯片則用于模型推理和預(yù)測，分別對應(yīng)處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和實時任務(wù)。根據(jù)實踐目標(biāo)劃分。GPU、FPGA、ASIC和類腦芯片，各具特點，針對人工智能應(yīng)用提供定制化計算支持。根據(jù)技術(shù)架構(gòu)劃分。1）數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心構(gòu)成數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)中心運(yùn)維數(shù)據(jù)中心功能包含服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和輔助設(shè)施，機(jī)房設(shè)計注重安全與環(huán)境控制。提供大規(guī)模計算和存儲資源，處理、傳輸和管理數(shù)據(jù)，支持AI等技術(shù)應(yīng)用。依賴軟件生態(tài)系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等，運(yùn)維管理確保穩(wěn)定運(yùn)行和安全防護(hù)。向智能化、綠色化和安全化發(fā)展，以應(yīng)對技術(shù)進(jìn)步帶來的需求增長和挑戰(zhàn)。2.算力基礎(chǔ)設(shè)施2）智能計算中心提供算力、數(shù)據(jù)和算法服務(wù)，融合高性能設(shè)備與軟件，支持AI應(yīng)用高效運(yùn)行，推動各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型。智算中心定義與功能作為西南最大智算中心，2022年上線，聚焦“昇騰”+AI，支持科研創(chuàng)新，助力“東數(shù)西算”工程。成都智算中心案例截至2024年6月，中國智算中心超250個，算力規(guī)模達(dá)246EFLOPS，推動智能制造等領(lǐng)域的創(chuàng)新升級。智算中心建設(shè)現(xiàn)狀高密度計算帶來運(yùn)維挑戰(zhàn)，需發(fā)展新技術(shù)和策略以確保安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升國產(chǎn)化能力。智算中心挑戰(zhàn)與應(yīng)對010203043）超級計算中心超級計算中心定義科技部批準(zhǔn)設(shè)立，配備高性能超級計算機(jī)，服務(wù)于科研、工業(yè)、公共服務(wù)等領(lǐng)域，體現(xiàn)國家科技實力。功能與應(yīng)用提供大規(guī)模計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，應(yīng)用于航天、國防、基因測序等領(lǐng)域，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。國家超級計算中心實例天津中心擁有“天河一號”等頂級超算，服務(wù)廣泛，研發(fā)實力強(qiáng)。深圳中心則以高利用率服務(wù)于深圳及全國。3）超級計算中心無錫中心的"神威·太湖之光"是全球領(lǐng)先的國產(chǎn)超算。成都中心的新一代系統(tǒng)助推航空航天及西部發(fā)展。超算中心的標(biāo)志性成果通過超算互聯(lián)網(wǎng)等建設(shè)，促進(jìn)算力一體化運(yùn)營，支撐數(shù)字中國和科技創(chuàng)新的持續(xù)發(fā)展。超算中心的未來展望4）邊緣數(shù)據(jù)中心位于用戶與云數(shù)據(jù)中心之間，處理和存儲數(shù)據(jù)，減少延遲，適用于自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等低延遲場景。邊緣數(shù)據(jù)中心定義01硬件設(shè)備需適應(yīng)非受控環(huán)境，對服務(wù)器、存儲設(shè)備有更高要求，部署位置接近數(shù)據(jù)產(chǎn)生源。硬件與環(huán)境挑戰(zhàn)02不同行業(yè)應(yīng)用差異大，需匹配多種IoT設(shè)備協(xié)議，邊緣數(shù)據(jù)中心建設(shè)方法因應(yīng)用而異。應(yīng)用與協(xié)議復(fù)雜性034）邊緣數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)決定現(xiàn)場處理與集中處理數(shù)據(jù)，安全系統(tǒng)需強(qiáng)化以保護(hù)邊緣端的敏感信息。數(shù)據(jù)管理與安全隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)和生成式AI發(fā)展，邊緣數(shù)據(jù)中心需求增長，政策推動下將發(fā)展壯大，應(yīng)用場景將更廣泛。市場與未來發(fā)展2.2人工智能的編程語言、軟件框架

和開發(fā)平臺匯報人:開發(fā)人工智能的編程語言01開發(fā)人工智能的編程語言Python因語法簡潔、豐富的庫支持、活躍的社區(qū)和跨平臺性，成為AI開發(fā)的首選語言。PythonJava以其可移植性、穩(wěn)定性和安全性在AI開發(fā)中受到企業(yè)歡迎；C++則因高性能和硬件控制能力被選擇；R語言擅長數(shù)據(jù)分析，Julia用于高性能計算，JavaScript通過TensorFlow.js支持AI在Web上的應(yīng)用。其他編程語言開發(fā)人工智能的軟件框架02開發(fā)人工智能的軟件框架自主研發(fā)提供完全自主權(quán)，降低對外依賴，但需面對高技術(shù)門檻和成本。AI軟件框架選擇直接利用開源框架降低開發(fā)成本，縮短周期，但可能限制自身生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展。如TensorFlow，廣泛應(yīng)用于多GPU和分布式訓(xùn)練。使用外部框架開發(fā)人工智能的軟件框架TensorFlow概述中國開源框架進(jìn)展其他深度學(xué)習(xí)框架PyTorch特點深度學(xué)習(xí)框架，支持CNN、RNN，廣泛用于圖像、語音處理，具有強(qiáng)大社區(qū)和多平臺運(yùn)行能力。簡潔直觀的深度學(xué)習(xí)框架，適合學(xué)術(shù)研究，社區(qū)活躍，提供詳盡文檔和用戶支持。包括MXNet、CNTK等，各具特色，滿足不同場景和開發(fā)者需求。百度飛槳、曠視天元、華為昇思、清華大學(xué)計圖等，加速推進(jìn)國產(chǎn)框架系統(tǒng)化布局。人工智能開發(fā)平臺03人工智能開發(fā)平臺概述云原生分布式計算，支持多種AI框架，提供低代碼開發(fā)環(huán)境，降低技術(shù)門檻。人工智能開發(fā)平臺定義包括數(shù)據(jù)集管理、模型開發(fā)、服務(wù)管理、任務(wù)調(diào)度等，協(xié)同工作，全面支持用戶開發(fā)需求。平臺功能模塊提供數(shù)據(jù)處理到模型部署的自動化解決方案，集成豐富算法庫，支持多種開發(fā)環(huán)境和語言。平臺核心優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于文本分析、語音識別等領(lǐng)域，助力企業(yè)優(yōu)化運(yùn)營，提升效率，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型。應(yīng)用領(lǐng)域與價值01020304人工智能開發(fā)平臺概述人工智能開發(fā)平臺計費(fèi)模式提供免費(fèi)調(diào)用、按調(diào)用量、按時長計費(fèi)三種方式，針對不同規(guī)模企業(yè)，助力盈利與生態(tài)構(gòu)建。平臺運(yùn)營策略與盈利邏輯通過免費(fèi)試用、補(bǔ)貼、教學(xué)吸引流量，通過規(guī)?；\(yùn)營降低平均成本，提升服務(wù)利潤率，展現(xiàn)大型廠商優(yōu)勢。國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺平臺概述國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺由科技部主導(dǎo)，以領(lǐng)軍企業(yè)為依托，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力中小微企業(yè)，解決“卡脖子”問題，促進(jìn)人工智能廣泛應(yīng)用。0102平臺建設(shè)原則與主要任務(wù)以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，企業(yè)為主體，市場化機(jī)制為支撐，協(xié)同式創(chuàng)新推進(jìn)平臺建設(shè)，打造人工智能創(chuàng)新平臺，推動技術(shù)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用。國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺整合多方資源，構(gòu)建開放生態(tài)，推動核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，助力人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。開放創(chuàng)新平臺建設(shè)01持續(xù)發(fā)展技術(shù)，拓寬應(yīng)用場景，開放創(chuàng)新平臺在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。人工智能技術(shù)創(chuàng)新02探索新模式，推動與實體經(jīng)濟(jì)深度融合，促進(jìn)人工智能技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)經(jīng)濟(jì)新動能。深度融合與應(yīng)用落地032.3新一代信息技術(shù)匯報人:讓物品“說話”

——物聯(lián)網(wǎng)01物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述物聯(lián)網(wǎng)特征包括：全面感知、以互聯(lián)網(wǎng)為核心、智能處理和跨平臺特性，實現(xiàn)物體間的高效互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的特征01物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層通過傳感器采集物理世界的數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸；應(yīng)用層對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和應(yīng)用，提供各種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)02AIoTAI與物聯(lián)網(wǎng)深度融合，形成智能解決方案，驅(qū)動行業(yè)創(chuàng)新，實現(xiàn)設(shè)備間的深度交互與智能決策。AIoT概念解析01從簡單連接設(shè)備到構(gòu)建“智慧大腦”，解決實際應(yīng)用場景問題，實現(xiàn)萬物智聯(lián)的愿景。物聯(lián)網(wǎng)愿景升級02通過深度學(xué)習(xí)優(yōu)化，捕捉用戶習(xí)慣，提升設(shè)備智能，驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)解決更復(fù)雜問題，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。人工智能賦能03物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，支持人工智能發(fā)展，人工智能反過來又增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)能力，共推產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)步。AIoT互促發(fā)展04AIoTAIoT技術(shù)核心要素AIoT發(fā)展趨勢AIoT的行業(yè)應(yīng)用AIoT的生態(tài)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)與AI深度融合，數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)備自主學(xué)習(xí)，提升效率，實現(xiàn)萬物智聯(lián)。構(gòu)建高級智能化生態(tài)，促進(jìn)設(shè)備、平臺、場景間的互融互通，實現(xiàn)智能互聯(lián)。作為傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級的重要途徑，AIoT推動行業(yè)效率革新，展現(xiàn)未來無限可能。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，將持續(xù)優(yōu)化技術(shù)，加速萬物智能互聯(lián)時代的到來。重塑世界的超高速引擎——5G02認(rèn)識5G5G是新一代蜂窩移動通信技術(shù)，其特點是廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠。5G技術(shù)概述深度解讀5G技術(shù)，如何加速創(chuàng)新應(yīng)用，改變社會運(yùn)行邏輯，開啟新紀(jì)元。5G影響深度以自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧城市和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為例，說明5G如何重塑生活和工作模式。5G應(yīng)用案例010203認(rèn)識5G5G將滲透到經(jīng)濟(jì)社會的各行業(yè)各領(lǐng)域，成為支撐經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施。5G：實現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。6G技術(shù)研發(fā)：全球新競爭焦點6G技術(shù)相較于5G技術(shù)，在傳輸速率、時延、可靠性等方面將有顯著提升。此外，6G技術(shù)還將實現(xiàn)“通感算智”（通信、感知、算力、智能）深度融合、空天地一體全域覆蓋的新一代移動信息網(wǎng)絡(luò)。5G應(yīng)用場景針對智慧城市、家居、環(huán)境監(jiān)測等，要求網(wǎng)絡(luò)支持大量終端接入，降低設(shè)備功耗。大規(guī)模設(shè)備連接場景包含超可靠低時延通信，服務(wù)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)，要求網(wǎng)絡(luò)低時延、高可靠性。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)特性涵蓋增強(qiáng)型移動寬帶，提供超高清視頻、AR/VR、云服務(wù)等高速體驗，強(qiáng)調(diào)高帶寬。5G技術(shù)應(yīng)用場景構(gòu)建數(shù)字世界的“天空之城”——云計算03構(gòu)建“天空之城”——云計算云計算服務(wù)包括IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施）、PaaS（平臺）和SaaS（軟件），構(gòu)成了云計算的完整生態(tài)體系，它們互為補(bǔ)充，共同推動著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。云計算的服務(wù)類型公有云、私有云、社區(qū)云和混合云是云計算的四種模型，各具特點，適用于不同場景和需求。云服務(wù)部署模型云計算是通過網(wǎng)絡(luò)處理大量數(shù)據(jù)，提供分布式計算、存儲和彈性服務(wù)，實現(xiàn)資源的共享和無限擴(kuò)展。它是人工智能和大數(shù)據(jù)的橋梁，推動信息技術(shù)創(chuàng)新和智能化服務(wù)。云計算的基本概念01、02、03、編織信任的網(wǎng)

——區(qū)塊鏈04區(qū)