在數(shù)字化的時(shí)代浪潮中，新一代信息技術(shù)成為了推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量。本書(shū)是一部聚焦于新一代信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的書(shū)籍，涵蓋了新一代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、新一代人工智能和新一代網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)領(lǐng)域，書(shū)中深入淺出地為讀者提供有關(guān)新一代信息技術(shù)的系統(tǒng)化知識(shí)，包括基礎(chǔ)概念介紹、關(guān)鍵技術(shù)刨析、應(yīng)用案例實(shí)踐和發(fā)展趨勢(shì)梳理等。作為一本全面介紹新一代信息技術(shù)的書(shū)籍，本書(shū)兼顧信息專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和其他專(zhuān)業(yè)選修課程的需要，適用于信息技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生、研究生、科研工作者、企業(yè)技術(shù)人員等讀者群體，可作為新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的教材和參考書(shū)籍。
陳國(guó)良，中國(guó)科學(xué)學(xué)院院士。從事方向：并行計(jì)算、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)理論。
目 錄
第1章 新一代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 1
1.1 概述 1
1.1.1 多核處理器時(shí)代 1
1.1.2 并行計(jì)算機(jī)與高性能計(jì)算 1
1.1.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算 2
1.2 微處理器體系結(jié)構(gòu) 2
1.2.1 片上系統(tǒng) 3
1.2.2 片上網(wǎng)絡(luò) 7
1.2.3 量子計(jì)算與量子芯片 16
1.3 多處理機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 22
1.3.1 多處理機(jī)系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò) 22
1.3.2 多處理機(jī)系統(tǒng)的一致性問(wèn)題 27
1.3.3 多處理機(jī)的系統(tǒng)程序并行化 30
1.4 數(shù)據(jù)中心集群體系結(jié)構(gòu) 33
1.4.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 34
1.4.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理 38
1.4.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性能 41
1.5 應(yīng)用案列 45
1.5.1 國(guó)產(chǎn)處理器—龍芯 45
1.5.2 寒武紀(jì)智能芯片 49
1.5.3 超算與高性能計(jì)算機(jī) 51
習(xí)題1 53
第2章 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 54
2.1 概述 54
2.1.1 基本概念 54
2.1.2 體系架構(gòu) 54
2.1.3 技術(shù)特征 56
2.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) 57
2.2.1 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的基本概念 57
2.2.2 無(wú)線(xiàn)傳感器功能結(jié)構(gòu) 61
2.2.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng) 73
2.2.4 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特性和應(yīng)用領(lǐng)域 75
2.3 RFID技術(shù) 78
2.3.1 RFID技術(shù)的基本概念 78
2.3.2 RFID系統(tǒng)的組成部分 78
2.3.3 RFID技術(shù)特性和應(yīng)用領(lǐng)域 82
2.4 拓?fù)淇刂坪吐酚蓞f(xié)議 84
2.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 84
2.4.2 拓?fù)淇刂扑惴?87
2.4.3 路由協(xié)議簡(jiǎn)介 92
2.4.4 路由協(xié)議分類(lèi) 93
2.5 無(wú)源感知技術(shù) 96
2.5.1 無(wú)源感知技術(shù)概述 97
2.6 空間物聯(lián)網(wǎng) 99
2.6.1 基本概念 99
2.6.2 體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù) 99
2.7 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例 102
2.7.1 無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 102
2.7.2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 103
第3章 云計(jì)算技術(shù) 107
3.1 云計(jì)算概述 107
3.1.1 云計(jì)算起源 107
3.1.2 云計(jì)算定義與特征 108
3.1.3 云交付部署模型 108
3.1.4 云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化 110
3.2 云計(jì)算架構(gòu) 112
3.2.1 云計(jì)算體系結(jié)構(gòu) 112
3.2.2 云服務(wù)模式 113
3.2.3 云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu) 114
3.2.4 移動(dòng)云計(jì)算架構(gòu) 118
3.3 云計(jì)算核心技術(shù) 120
3.3.1 虛擬化技術(shù) 120
3.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 123
3.3.3 數(shù)據(jù)中心技術(shù) 124
3.3.4 云監(jiān)控與云管理 126
3.4 邊緣計(jì)算 128
3.4.1 邊緣計(jì)算的基本概念與模型 128
3.4.2 邊緣計(jì)算部署 129
3.4.3 邊緣計(jì)算卸載技術(shù) 132
3.4.4 云邊協(xié)同計(jì)算技術(shù) 135
3.4.5 移動(dòng)邊緣計(jì)算 137
3.5 云計(jì)算平臺(tái) 141
3.5.1 Google云計(jì)算平臺(tái) 141
3.5.2 阿里云計(jì)算平臺(tái) 143
3.5.3 開(kāi)源云計(jì)算平臺(tái) 145
3.5.4 云原生技術(shù) 147
3.6 云計(jì)算應(yīng)用案例 149
3.6.1 公有云：谷歌云、亞馬遜云、阿里云、騰訊云 150
3.6.2 社區(qū)云—基于云醫(yī)療的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療平臺(tái) 152
3.6.3 私有云—面向微服務(wù)的大數(shù)據(jù)承載云平臺(tái) 154
第4章 大數(shù)據(jù)技術(shù) 158
4.1 概述 158
4.1.1 大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介 158
4.1.2 大數(shù)據(jù)分析 160
4.1.3 大數(shù)據(jù)與云計(jì)算關(guān)系 160
4.2 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 161
4.2.1 什么是數(shù)據(jù)采集 161
4.2.2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的不足 162
4.2.3 大數(shù)據(jù)采集的方法 163
4.2.4 大數(shù)據(jù)采集平臺(tái) 163
4.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù) 164
4.3.1 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)簡(jiǎn)介 164
4.3.2 分布式計(jì)算框架—MapReduce 164
4.3.3 分布式實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)—Storm 166
4.3.4 查詢(xún)分析計(jì)算系統(tǒng)—Hive 169
4.3.5 分布式內(nèi)存計(jì)算系統(tǒng)—Spark 170
4.4 數(shù)據(jù)挖掘算法 173
4.4.1 基于大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法 173
4.4.2 分類(lèi)算法 175
4.4.3 協(xié)同過(guò)濾算法 177
4.5 大數(shù)據(jù)平臺(tái) 182
4.5.1 目前主流的大數(shù)據(jù)平臺(tái) 182
4.5.2 大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)—文件系統(tǒng)（HDFS） 182
4.5.3 大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)—數(shù)據(jù)庫(kù)（HBase） 184
4.6 大數(shù)據(jù)應(yīng)用 186
4.6.1 基于大數(shù)據(jù)的電子商務(wù) 186
4.6.2 基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化推薦 187
4.6.3 基于大數(shù)據(jù)的電力客戶(hù)服務(wù)需求預(yù)測(cè) 188
習(xí)題4 189
第5章 區(qū)塊鏈技術(shù) 191
5.1 區(qū)塊鏈概述 191
5.1.1 區(qū)塊鏈組成原理 191
5.1.2 區(qū)塊鏈和比特幣 194
5.2 共識(shí)算法 198
5.2.1 拜占庭將軍問(wèn)題和工作量證明 198
5.2.2 權(quán)益證明 200
5.2.3 委托權(quán)益證明 202
5.3 智能合約 203
5.3.1 智能合約概述 203
5.3.2 以太坊智能合約 207
5.3.3 超級(jí)賬本鏈碼 214
5.4 區(qū)塊鏈安全和隱私保護(hù) 220
5.4.1 數(shù)字錢(qián)包安全 220
5.4.2 交易安全和隱私保護(hù) 225
5.5 多鏈和跨鏈技術(shù) 228
5.5.1 主鏈和側(cè)鏈 228
5.5.2 跨鏈協(xié)同 230
習(xí)題5 231
第6章 人工智能 233
6.1 人工智能概述 233
6.1.1 人工智能的歷史 233
6.1.2 人工智能發(fā)展現(xiàn)狀 235
6.1.3 人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 236
6.2 深度學(xué)習(xí) 237
6.2.1 深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ) 237
6.2.2 深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò) 238
6.2.3 深度學(xué)習(xí)技術(shù) 241
6.2.4 深度學(xué)習(xí)的前沿和總結(jié) 242
6.3 強(qiáng)化學(xué)習(xí) 242
6.3.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ) 242
6.3.2 有限馬爾可夫決策過(guò)程 243
6.3.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃 246
6.3.4 強(qiáng)化學(xué)習(xí)前沿和總結(jié) 248
6.4 遷移學(xué)習(xí) 249
6.4.1 遷移學(xué)習(xí)的基礎(chǔ) 249
6.4.2 遷移學(xué)習(xí)的基本方法 250
6.4.3 遷移學(xué)習(xí)的前沿技術(shù) 253
6.5 聯(lián)邦學(xué)習(xí) 255
6.5.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)概述 255
6.5.2 橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 256
6.5.3 縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 258
6.5.4 遷移聯(lián)邦學(xué)習(xí) 259
6.6 人工智能安全 261
6.6.1 人工智能安全概述 261
6.6.2 人工智能數(shù)據(jù)安全 262
6.6.3 人工智能算法安全 263
6.6.4 人工智能模型安全 264
6.6.5 人工智能運(yùn)行安全 265
6.6.6 小結(jié) 266
6.7 應(yīng)用案例 266
6.7.1 人工智能在無(wú)人駕駛中的應(yīng)用 266
6.7.2 智能問(wèn)答 269
習(xí)題6 272
第7 物聯(lián)網(wǎng) 273
7.1 物聯(lián)網(wǎng)安全 273
7.1.1 物聯(lián)網(wǎng)安全框架 273
7.1.2 物聯(lián)網(wǎng)安全攻防技術(shù) 276
7.1.3 物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn) 281
7.1.4 物聯(lián)網(wǎng)安全實(shí)例 282
7.2 云計(jì)算安全 284
7.2.1 云計(jì)算安全體系 284
7.2.2 云計(jì)算區(qū)域邊界安全 286
7.2.3 云服務(wù)計(jì)算環(huán)境安全 287
7.2.4 云計(jì)算安全管理 294
7.2.5 云計(jì)算安全標(biāo)準(zhǔn) 296
7.2.6 云計(jì)算安全實(shí)例分析 298
7.3 區(qū)塊鏈安全 299
7.3.1 區(qū)塊鏈技術(shù)與區(qū)塊鏈安全 299
7.3.2 區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的安全挑戰(zhàn) 301
7.3.3 區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的攻擊 302
7.3.4 區(qū)塊鏈技術(shù)的防御/加強(qiáng)手段 308
7.3.5 區(qū)塊鏈安全實(shí)際案例 310
參考文獻(xiàn) 312
書(shū)單推薦
