第1章大數(shù)據(jù)社會(huì)背景1
【導(dǎo)讀案例】個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1
1.1計(jì)算機(jī)的淵源5
1.1.1為戰(zhàn)爭(zhēng)而發(fā)展的計(jì)算機(jī)器6
1.1.2通用計(jì)算機(jī)7
1.1.3人工智能大師8
1.2大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)9
1.2.1信息爆炸的社會(huì)9
1.2.2大數(shù)據(jù)的定義10
1.2.3大數(shù)據(jù)的3V特征11
1.2.4大數(shù)據(jù)時(shí)代12
1.2.5大數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的厚數(shù)據(jù)12
1.3從機(jī)械思維到數(shù)據(jù)思維14
1.3.1人類(lèi)現(xiàn)代文明的基礎(chǔ)14
1.3.2確定還是不確定的15
1.3.3解決不確定性問(wèn)題的思維16
1.4大數(shù)據(jù)與人工智能17
作業(yè)17
【研究性學(xué)習(xí)】進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代19第2章大數(shù)據(jù)思維變革21
【導(dǎo)讀案例】亞馬遜推薦系統(tǒng)21
2.1思維轉(zhuǎn)變之一: 樣本=總體23
2.1.1小數(shù)據(jù)時(shí)代的隨機(jī)采樣24
2.1.2大數(shù)據(jù)與喬布斯的癌癥治療26
2.1.3全數(shù)據(jù)模式: 樣本=總體27
2.2思維轉(zhuǎn)變之二: 接受數(shù)據(jù)的混雜性28
2.2.1允許不精確29
2.2.2大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單算法與小數(shù)據(jù)復(fù)雜算法30
2.2.3紛繁的數(shù)據(jù)越多越好32
2.2.4混雜性是標(biāo)準(zhǔn)途徑33
2.2.55%的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與95%的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)34
2.3思維轉(zhuǎn)變之三: 數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系34
2.3.1關(guān)聯(lián)物，預(yù)測(cè)的關(guān)鍵35
2.3.2是什么，而不是為什么37
2.3.3通過(guò)因果關(guān)系了解世界37
2.3.4通過(guò)相關(guān)關(guān)系了解世界39
作業(yè)40
【研究性學(xué)習(xí)】理解大數(shù)據(jù)的三個(gè)思維變革42第3章倫理與道德45
【導(dǎo)讀案例】臉書(shū)數(shù)據(jù)泄露: 成操控大選的工具45
3.1倫理與道德基礎(chǔ)46
3.1.1倫理的定義47
3.1.2道德的概念48
3.1.3倫理是一種自然法則48
3.1.4倫理學(xué)研究49
3.2科技倫理造福人類(lèi)50
3.2.1科技倫理是理性的產(chǎn)物50
3.2.2科技倫理的預(yù)見(jiàn)性和探索性51
3.3技術(shù)倫理52
3.4工程倫理53
3.5算法歧視54
3.5.1算法透明之爭(zhēng)54
3.5.2算法透明的實(shí)踐57
3.5.3算法透明的算法說(shuō)明58
3.5.4算法透明的替代方法58
3.5.5算法公平的保障措施59
作業(yè)60
【研究性學(xué)習(xí)】辯論: 算法是否應(yīng)該透明62第4章大數(shù)據(jù)倫理規(guī)則63
【導(dǎo)讀案例】爬蟲(chóng)技術(shù)的法律底線63
4.1關(guān)于數(shù)據(jù)共享65
4.1.1數(shù)據(jù)共享問(wèn)題66
4.1.2個(gè)人數(shù)據(jù)和匿名數(shù)據(jù)66
4.2大數(shù)據(jù)倫理問(wèn)題67
4.2.1數(shù)據(jù)主權(quán)和數(shù)據(jù)權(quán)問(wèn)題67
4.2.2隱私權(quán)和自主權(quán)被侵犯67
4.2.3數(shù)據(jù)利用失衡68
4.2.4數(shù)據(jù)倫理問(wèn)題的10方面69
4.3大數(shù)據(jù)倫理問(wèn)題的根源70
4.4歐盟的大數(shù)據(jù)平衡措施71
4.4.1歐盟隱私權(quán)管理平臺(tái)71
4.4.2倫理數(shù)據(jù)管理協(xié)議72
4.4.3數(shù)據(jù)管理聲明73
4.4.4歐洲健康電子數(shù)據(jù)庫(kù)73
4.5數(shù)據(jù)保護(hù)對(duì)策74
4.5.1構(gòu)建數(shù)據(jù)保護(hù)倫理準(zhǔn)則75
4.5.2注重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)倫理教育75
4.5.3健全道德倫理約束機(jī)制76
作業(yè)76
【研究性學(xué)習(xí)】制定大數(shù)據(jù)倫理原則的現(xiàn)實(shí)意義78第5章職業(yè)與職業(yè)素養(yǎng)79
【導(dǎo)讀案例】人肉計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)家凱瑟琳·約翰遜79
5.1職業(yè)素養(yǎng)的概念85
5.2職業(yè)素養(yǎng)的內(nèi)涵與特征86
5.2.1職業(yè)素養(yǎng)的基本特征87
5.2.2職業(yè)素養(yǎng)的三個(gè)核心87
5.2.3職業(yè)素養(yǎng)的分類(lèi)88
5.3職業(yè)素養(yǎng)的提升89
5.3.1關(guān)于新人的蘑菇效應(yīng)89
5.3.2顯性素養(yǎng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能90
5.3.3隱性素養(yǎng)職業(yè)意識(shí)與道德91
5.4培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)93
5.4.1職業(yè)素養(yǎng)的冰山理論93
5.4.2職場(chǎng)必備的職業(yè)素養(yǎng)94
5.4.3職業(yè)素養(yǎng)的自我培養(yǎng)95
5.4.4職業(yè)素養(yǎng)的教育對(duì)策96
作業(yè)97
【研究性學(xué)習(xí)】職業(yè)素養(yǎng)的后天素養(yǎng)及其培養(yǎng)途徑99第6章工匠精神與工程教育100
【導(dǎo)讀案例】現(xiàn)代版愛(ài)迪生迪恩·卡門(mén)100
6.1什么是工匠精神105
6.1.1工匠精神的內(nèi)涵105
6.1.2工匠精神的現(xiàn)實(shí)意義107
6.1.3工匠精神的發(fā)展107
6.2工程素質(zhì)108
6.2.1理科與工科108
6.2.2理工科學(xué)生的工程素質(zhì)109
6.3工程教育110
6.3.1什么是《華盛頓協(xié)議》110
6.3.2中國(guó)工程教育規(guī)模世界第一110
6.3.3推動(dòng)工程教育改革的國(guó)家戰(zhàn)略111
6.3.4國(guó)際工程師互認(rèn)體系的其他協(xié)議112
6.3.5工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的特點(diǎn)112
6.4CDIO工程教育模式114
6.4.1CDIO的內(nèi)涵114
6.4.2CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)115
6.5新工科的形成與發(fā)展116
6.5.1新工科研究的內(nèi)容116
6.5.2促進(jìn)新工科再深化117
作業(yè)117
【研究性學(xué)習(xí)】熟悉工匠精神與工程教育119第7章數(shù)據(jù)科學(xué)職業(yè)與思維121
【導(dǎo)讀案例】智能汽車(chē)出行數(shù)據(jù)的安全121
7.1IEEE/ACM《計(jì)算課程體系規(guī)范》的相關(guān)要求125
7.1.1勝任力培養(yǎng)實(shí)踐126
7.1.2我國(guó)計(jì)算機(jī)類(lèi)本科教育的現(xiàn)狀126
7.2計(jì)算思維127
7.2.1計(jì)算思維的概念127
7.2.2計(jì)算思維的作用128
7.2.3計(jì)算思維的特點(diǎn)129
7.3數(shù)據(jù)工程師的社會(huì)責(zé)任131
7.3.1職業(yè)化和道德責(zé)任131
7.3.2ACM職業(yè)道德責(zé)任132
7.3.3軟件工程師道德基礎(chǔ)133
7.4數(shù)據(jù)科學(xué)的職業(yè)技能134
7.4.1數(shù)據(jù)科學(xué)的職位135
7.4.2數(shù)據(jù)科學(xué)的重要技能135
7.4.3技能的職業(yè)角色區(qū)分137
作業(yè)139
【研究性學(xué)習(xí)】了解數(shù)據(jù)科學(xué)，熟悉數(shù)據(jù)科學(xué)職業(yè)141第8章大數(shù)據(jù)安全與法律144
【導(dǎo)讀案例】為公共數(shù)據(jù)立法，促進(jìn)數(shù)據(jù)依法開(kāi)放共享144
8.1消費(fèi)者的隱私權(quán)145
8.2大數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題147
8.2.1生命周期安全148
8.2.2采集匯聚安全149
8.2.3存儲(chǔ)管理安全149
8.2.4共享使用安全151
8.2.5個(gè)人隱私安全151
8.3大數(shù)據(jù)的管理維度152
8.4大數(shù)據(jù)的安全體系153
8.4.1安全技術(shù)體系153
8.4.2數(shù)據(jù)安全治理153
8.4.3數(shù)據(jù)安全測(cè)評(píng)154
8.4.4數(shù)據(jù)安全運(yùn)維154
8.4.5以數(shù)據(jù)為中心的安全要素155
8.4.6主動(dòng)防御協(xié)同體系155
8.4.7協(xié)同安全防護(hù)流程156
8.5大數(shù)據(jù)安全法規(guī)157
8.6知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)157
作業(yè)158
課程學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)總結(jié)160附錄作業(yè)參考答案164參考文獻(xiàn)166