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1、物联网和计算思维,江西财经职业学院南昌校区 李春若,几句不得不说的话,物联网和计算思维是目前计算机界的最前沿课题，本人才疏学浅，唯恐讲不好，误导了大家。 这两个课题都是未来计算机的基础性课题，讲起来比较枯燥，但是也是最重要的，所以考虑再三，我选择了这两个课题来讲。,计算科学的演化,两个定律,摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 IBM公司郭士纳15年周期律：信息技术每隔10-15年会发生重大变革。1965年大型机；1980年PC机；1995年互联网；2009年物联网。,戈登-摩尔,计算机的历史,1623年，德国人威尔海姆什卡尔提出
2、了加、乘法机的模型，但是没有做出来。1642年法国的布莱斯帕斯卡做出了第一个计算器加法机。计算器是通过机械运动做到的。 古希腊（约公元前340年）亚里斯多德创立了逻辑学说19世纪的布尔代数 1936年图灵把上述两者做了综合，提出了图灵机的模型。 1946年美国数学及冯诺依曼（现代计算机之父）领导的工作著站在图灵的肩膀上做出了第一台电子计算机。（实际上20世纪30年代德国的工程师演示过一台电子计算机，但是法西斯的没落使得这个项目流产） 阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，简称ABC）是世界上第一台电子计算机，为艾奥瓦州立大学的约翰文森特阿塔纳索夫（John
3、Vincent Atanasoff）和他的研究生克利福特贝瑞（Clifford Berry）在1937年至1941年间开发。这台计算机没有得到商用，,两点结论,1、说不如做。 2、外行看热闹，内行看门道。 人类最伟大的计算机科学家图灵 世界最高计算机奖项图灵奖,计算机网络的历史,1951年，美国麻省理工学院林肯实验室开始为美国空军设计为SAGE的半自动化地面防空系统。主要是确保冷战时期美国的指挥系统能在核打击的基础上保持运行。这就形成了后来的ARPA网。 1987年，北大的钱天白教授（王运丰？）向德国发出第一封电子邮件。 1989年，中国开始建立四大骨干互联网络 1994年，中国加入互联网并完
4、成全国网络联网,第一封电子邮件（1987年）,德国科学家 措恩,钱天白教授,王运丰教授,目前中国网络状况（CNNIC29）,网民5.13亿，手机网民3.55.,三网合一,电力线上网Power Line Communication,中电飞华（200M带宽）,物联网（The Internet of Things）,定义：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，把物品和互联网相连，进行信息交换和通信。 作用：司机出现误操作时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘了带什么东西；衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求；当你发生危险时，你可以利用任何设备进行报警求救，警方很容易
5、将你定位。 万事万物只要嵌入一个感应芯片，它就会变的很智能，可以开口说话，与人、物交流对话。美国大片中的假想可以变成现实。 物联网也叫泛在网。,物联网的历史,1999年美国麻省理工学院AUTO-ID实验室最先提出。 2004年，日本提出了e-Japan战略和“u-Japan”国家物联网战略 2004年2月，韩国情报通信部提出了“U-Korea”先导战略“IT-839计划” 2005年11月17日，在突尼斯峰会上，国际电信联盟（ITU）发布了ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了物联网的概念，并认为是未来的网络发展趋势。 2009年1月28日，美国总统奥巴马与工商界的圆桌会议上，IBM首席
6、执行官彭明盛首席提出了“智慧地球”，随后美国将这一构想上升为国家战略。,物联网在我国,2009年8月7日温总理在视察中科院无锡物联网技术研发中心，并提出了“感知中国”的国家物联网战略。,国外的研究成果,1997年美国在加州高速公路上进行了车车通信、车路通信、车辆控制实验。2012年，内华达州通过法律，允许无人驾驶汽车上路。 2000年日本进行了智能驾驶实验，2010年，日本建成了覆盖全国高速公路的Smartway，具有信息收集和交换功能。,物联网在中国智能交通,国内每年仅交通事故一项造成的伤、亡人数就达 50多万，死亡人十多万；20003000亿元国民 经济损失，约占GDP的1%。 中科院院士
7、、华东师范大学何积丰主持了我国智能交通课题。,无人驾驶车顺利从长沙至武汉 自主超车67次,国防科技大学自主研制的无人车完成286公里无人驾驶实验，达到世界先进水平 实验中，无人车自主超车67次，途遇复杂天气，部分路段有雾，在咸宁还遭逢降雨,物联网在中国上海浦东机场防侵入应用,由无锡国科微纳传感网科技有限公司向上海浦东机场提供的周界安防系统已经成为物联网应用领域的典范，并已得到了业界的认可。公司为物联网技术在周界安防领域的应用制定了一套完备的解决方案，通过四类不同应用场景的硬件产品及集成的软件平台，对周界安防形成全天候、全天时的主动防御，为客户提供放心、安全的区域警戒服务。,物联网在中国手机钱包
8、微支付,2009年，中国移动总裁王建宙提出物联网是互联网的互补。 今年他的“”提案：加快物联网商用进程。 2012年2月中国电信合肥分公司、合肥市城市通卡服务有限公司在电信大楼联合启动“天翼合肥通”，市委常委、副市长卢仕仁出席启动仪式。今后，拿电信3G手机一刷，就能轻松实现乘公交、购物、交水电费。,未来科技发展的角力在物联网，但我们国家还比较落后，请多给与关注！,三种科学思维,理论科学理论思维（数学为代表） 实验科学实验思维（物理为代表） 计算科学计算思维（计算机为代表）,欧几里得（古希腊数学家，公元前330-275年）,牛顿（英国物理学家，1643-1727年）,约翰冯诺依曼（1903-19
9、57）,计算机发展面临的问题,青少年不能很好的利用计算机（网游、网恋、网瘾） 计算机教育出现瓶颈（招生难、就业难、逃课多、工具论，教学管理者不重视） 计算机研究崛起乏力（论文数量第一，质量确不如美国的一所大学；研究资金掌握在少数人中，普通学者不能自由的进行学术研究）,美国计算机教育业存在类似问题,2003年11月，美国Naval Postgraduate School的Peter Denning教授在CACM上发表Great Principles of Computing一文介绍了这种情况： 在大学第一门计算机课程（主要指“程序设计语言”作为第一门计算机课程）的学习过程中，有35-50%的学生
10、中途放弃。另外，不少的学生还通过抄袭或者是作弊的方式来完成课程。,未来科技的发展靠计算机,计算机的发展靠计算思维,计算思维在美国,计算思维在美国产生的背景：PITAC报告 2005年6月，美国总统信息技术咨询委员会(Presidents Information Technology Advisory Committee，PITAC)给美国总统提交了报告计算科 学：确保美国竞争力(Computational Science: Ensuring Americas Competitiveness)。 报告陈述： 虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。 二十一世纪科学上最重要的、
11、经济上最有前途的研究前沿都有可能通过熟练 的掌握先进的计算技术和运用计算科学而得到解决（H. Davy, 化学家语）。 报告认为： 如今美国又一次面临了挑战，这一次的挑战比以往来得更加广泛、复杂，也更 具长期性。 美国还没有认识到计算科学在社会科学、生物医学、工程研究、国家安全，以 及工业改革中的中心位置。 这种认识不足将危及美国的科学领导地位、经济竞争力以及国家的安全。 报告建议：将计算科学长期置于国家科学与技术领域中心的领导地位。,计算思维的提出,2006年3月，美国卡内基梅隆大学计算机科学系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美国计算机权威期刊Communication
12、s of the ACM杂志上给出，并定义的计算思维（Computational Thinking）。周教授认为：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。,美国华裔科学家周以真,计算思维在我国,中国高等学校计算机基础课程教指委在我国计算思维中做了大量的工作,中国科学院院士李国杰：中国教育要培养学生计算机思维能力,中国科学院院士陈国良：计算思维是大学计算机教育振兴的途径。,中科院王飞跃：计算思维、计算社会、计算文化,我个人的观点,计算思维就是运用计算机的思维来解决日常问题。 计算机既是一种工具也是一种思维。 计算机是人类在
13、今后一个时期内的最基本的生活资料和生产资料。 计算机更是一种思维，它是人类最先进思维的集合体，这个思维集合所有人类最优秀思想的结晶。从某种意思上来说我们可以把它提炼，让它走下高科技的神坛，指导大众思维，使人类的总体思维上升一个层次。,三网合一,三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。三合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。三网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多
14、个领域。以后的手机可以看电视、上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话、看电视。三者之间相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。,问题产生,1994年，当时的电子部联合铁道部、电力部以及广电部成立了中国联通，被赋予打破“老中国电信”垄断地位的重任，但主要还是经营寻呼业务。 1998年3月，邮电部和电子工业部完成合并，信息产业部正式成立；同时，广电部改为广电总局。在印发国家广播电影电视总局职能配置内设机构和人员编制规定的通知（国办发（1998）92号）中有这样一段并未执行的文字：“将原广播电影电视部的广播电视传送网（包括无线和有线电视网）的统筹规划与行业管理、组织制订广播电视传送网络的技术体
15、制与标准的职能，交给信息产业部。” 1998年3月，以原体改委体改所副所长、时任粤海企业集团经济顾问王小强博士为首的“经济文化研究中心电信产业课题组”，提出中国电讯产业的发展战略研究报告，随后展开了“三网合一”还是“三网融合”的大辩论。当时，广电部门正在启动有线电视省级、国家级干线网建设。,初被叫停,1999年9月17日，国办发199982号文件的出台，“电信部门不得从事广电业务，广电部门不得从事通信业务，双方必须坚决贯彻执行。”文件还指出：“广播电视及其传输网络，已成为国家信息化的重要组成部分。”,转为促进,2001年3月15日通过的十五计划纲要，第一次明确提出“三网融合”：“促进电信、电视
16、、互联网三网融合。” 2006年3月14日通过的十一五规划纲要，再度提出“三网融合”：积极推进“三网融合”。建设和完善宽带通信网，加快发展宽带用户接入网，稳步推进新一代移动通信网络建设。建设集有线、地面、卫星传输于一体的数字电视网络。构建下一代互联网，加快商业化应用。制定和完善网络标准，促进互联互通和资源共享。,初步落实,2008年1月1日，国务院办公厅转发发展改革委、科技部、财政部、信息产业部、税务总局、广电总局六部委关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知（国办发20081号），提出“以有线电视数字化为切入点，加快推广和普及数字电视广播，加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进“三网融合”，形成较为完整的数字电视产业链，实现数字电视技术研发、产品制造、传输与接入、用户服务相关产业协调发展。” 2008年5月23日，运营商重组方案正式公布。中国联通的CDMA网与GSM网被拆分，前者并入中国电信，组建为新电信，后者吸纳中国网通成立新联通，铁通则并入中国移动成为其全资子公司，中国卫通的基础电信业务将并入中国电信。2009年1月，中国移动、中国电信、中
