第5单元数据分析与人工智能课件-2021-2022学年高中信息技术教科版（2019）必修1（21张PPT）
文档属性
| 名称 | 第5单元数据分析与人工智能课件-2021-2022学年高中信息技术教科版（2019）必修1（21张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2022-05-19 14:51:03 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
5.1走进数据分析
goals
目
标
1
了解数据分析的几种常用方法
2
体验对比分析和平均分析的—般分析过程
3
了解大数据的含义， 认识大数据分析在信息社会的重要作用。
ONE
走进数据分析
Data analysis
ONE
活动1 分析公交高峰期
提出假设
1
分析
2
得出结论
3
某同学每天7: 00乘坐27路车去学校，17: 00左右放学回家。他觉得每天往返途中，公交车上并不拥挤。 而妈妈每天8: 00乘坐49路车出发，18: 00下班。她总是抱怨乘车者太多。 请尝试进行数据分析。
假设1:可能49路车8:00与18:00左右客流量比27路7:00与17:00客流量大。
假设2:可能8:00与18:00刚好是49路车右的高峰期，而7:00与17:00不是27路车的高峰期。
假设3:可能某一段时间内49路车的平均客流量要更大。
时间段 27路 49路 时间段 27路 49路
6:00-7:00 45 61 13:00-14:00 58 100
7:00-8:00 120 170 14:00-15:00 56 96
8:00-9:00 160 211 15:00-16:00 58 98
9:00-10:00 143 149 16:00-17:00 70 102
10:00-11:00 53 122 17:00-18:00 120 125
11:00-12:00 72 99 18:00-19:00 121 123
12:00-13:00 59 65 19:00-20:00 65 57
可能的原因1：
该同学往返时段客流量较少，而妈妈往返时段客流量大。
可能的原因2：
该同学往返时段所乘公交与妈妈不同。
对数据进行计算、处理，从而得到一些有意义·的结论的技术。数据分析主要用于现状分析、原因分析和预测分析。
数据分析定义与用法
进行数据分析时，首先要根据分析的目标提出假设，然后选择恰当的分析方法进行分析，验证假设是否正确，继而得出相应的结论。数据分析的方法有很多，如对比分析和平均分析。
数据分析的过程与方法
ONE
数据分析
平均分析
平均分析是指运用计算平均值的方法反映总体在一定时间、地点条件下某一数量特征的一般水平。平均分析和对比分析常结合使用，例如比较不同线路的平均客流量
ONE
数据分析之平均分析
TWO
数据分析之对比分析
对比分析是指将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，从而揭示这些数据所代表的事物的发展变化悄况和规律。
横向对比是在类似的或同类的事物之间进行比较。
纵向对比是将相同事物的不同时期进行比较。
ONE
数据可视化表达
以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果，揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。
图表是最常用的数据可视化表达方式之一。基本图表类型， 如柱状图、饼图和折线图等， 利用一般的表格加工软件即可绘制。如需创建表现形式更为丰富或者具有互动功能的图表， 则必须借助专业性工具。
T
W
O
活动二 完成分析报告
TWO
数据分析报告
数据分析报告是对整个数据分析过程的一个总结与呈现，是项目研究结果的展示，也是数据分析结论的有效承载形式。
1
首先要明确数据分析的目的和背景，阐述目前存在的问题及通过分析希望解决的问题；
其次需要描述数据来源和数据分析的思路、方法和模型；
最后要重点呈现数据分析的过程、结论和建议。
通过报告不仅把数据分析的起因、过程、结果及建议完整地展现出来，还可以为决策者提供科学、严谨的决策依据。
2
3
H
R
E
E
T
大数据
Big Data
大数据是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，它正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。
大数据
THREE
大数据
大数据的“ 大” 是一个相对概念，没有具体标准，如果一定要定一个标准，那么10TB~100TB通常称为大数据的门槛。随着数据来源的多样化， 数据的类型也更加复杂，如网络日志、音频、视频、图片和地理位置信息等。大数据的意义在于，我们有可能从如此庞杂的数据中挖掘出有价值的数据，并运用于管理、农业、金融、医疗和教育等各个社会领域，为社会发展服务。
大数据分析分析通过提供个性化的医学和处方分析而改善了医疗保健。查看更有效的治疗方法，获得其他可帮助患者并降低成本的重要信息。
医疗保健
大数据分析可提供有关数百万个人的可行信息点。现在，发布环境正在定制广告和内容以吸引消费者。
媒体娱乐
从物联网设备提取的数据提供了设备互连性的映射。各种公司和政府已使用这种映射来提高效率。物联网也越来越多地被用作收集感官数据的手段，并且该感官数据用于医疗和制造环境
物联网
THREE
大数据分析的应用
5.2探秘人工智能
朔州市实验中学校 李娜
goals
目
标
1
了解人工智能技术的相关概念与应用领域
2
了解人工智能技术发展的新趋势。
3
认识人工智能在信息社会中的重要作用。
根据问题的实际，不断寻找可利用的知识，构造一条推理路线解决问题，这个过程就是搜索。按预定的控制策略进行搜索，而不考虑问题本身特性的搜索，称为盲目搜索，这种搜索一般适用千求解比较简单的问题。另一种搜索方式称为启发式搜索，它在搜索过程中加入估价函数等启发信息，不断自动调整搜索方向，加速求解进程。例如：阿尔法围棋的“智能”体现在对海量的实战棋谱的启发式搜索上；卫星定位、无人驾驶等的路径规划。
ONE
启发式搜索
阿尔法围棋
人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境，获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
弱人工智能一般指实现特定功能的专用智能设备，不能真正实现推理和解决问题。
强人工智能是指真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的智能机器。
应用：自动驾驶、车牌识别、刷脸支付以及深入人心的智能机器人，这些生活中常见的技术都属于人工智能的不同应用。人工智能已快速地介入我们的衣食住行，刷新了我们的生活方式。
TWO
人工智能
THREE
机器学习
机器学习是当前人工智能的核心技术之一，目的是使计算机能模拟或实现人类的学习行为，获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构，从而不断完善自身的性能。
FOUR
神经网络
神经网络是目前人工智能领域的研究热点之一，是一种模仿动物神经网络行为特征， 进行并行信息处理的算法模型。人工神经网络无须事先确定反映输入、输出之间映射关系的数学方程，它通过自身的训练，学习某种规则，最终在给定输入时得到最接近期望输出的结果。
算法由信息的正向传递与误差的反向传播两部分组成，它们由可修正的权值互连。在正向传播过程中，输入信息从输入层经隐藏层逐层计算传向输出层，当前层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果输出层没有得到期望的输出，则计算输出层的误差变化值，然后转向反向传播，通过网络将误差信号沿原来的连接通路反传回来，修改各层神经元的权值直至达到期望目标。
神经元芯片是一个带有多个处理器、读写/只读存储器（RAM和ROM）以及通信和I/O接口的单芯片系统。
2016年中国科学院计算技术研究所发布了寒武纪神经元芯片，用硬件直接＂绘制” 大脑的结构。它采用专门的硬件神经元，并将几百万个神经元连接在一起，使每个神经元都能通过位数众多的路径向其他的神经元发送信息。实验表明，该芯片的速度是普通中央处理器(CPU)的1000倍。
FIVE
神经元芯片与智能传感器
智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具备采集、处理、交换信息等功能，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器属千人工智能的神经末梢，用千全面感知外界环境。各类传感器的大规模部署和应用为实现人工智能创造了不可或缺的条件，如智能隐形眼镜、葡萄糖手表等。未来，高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化将成为智能传感器发展的重要趋势。
结束
朔州市实验中学校
5.1走进数据分析
goals
目
标
1
了解数据分析的几种常用方法
2
体验对比分析和平均分析的—般分析过程
3
了解大数据的含义， 认识大数据分析在信息社会的重要作用。
ONE
走进数据分析
Data analysis
ONE
活动1 分析公交高峰期
提出假设
1
分析
2
得出结论
3
某同学每天7: 00乘坐27路车去学校，17: 00左右放学回家。他觉得每天往返途中，公交车上并不拥挤。 而妈妈每天8: 00乘坐49路车出发，18: 00下班。她总是抱怨乘车者太多。 请尝试进行数据分析。
假设1:可能49路车8:00与18:00左右客流量比27路7:00与17:00客流量大。
假设2:可能8:00与18:00刚好是49路车右的高峰期，而7:00与17:00不是27路车的高峰期。
假设3:可能某一段时间内49路车的平均客流量要更大。
时间段 27路 49路 时间段 27路 49路
6:00-7:00 45 61 13:00-14:00 58 100
7:00-8:00 120 170 14:00-15:00 56 96
8:00-9:00 160 211 15:00-16:00 58 98
9:00-10:00 143 149 16:00-17:00 70 102
10:00-11:00 53 122 17:00-18:00 120 125
11:00-12:00 72 99 18:00-19:00 121 123
12:00-13:00 59 65 19:00-20:00 65 57
可能的原因1：
该同学往返时段客流量较少，而妈妈往返时段客流量大。
可能的原因2：
该同学往返时段所乘公交与妈妈不同。
对数据进行计算、处理，从而得到一些有意义·的结论的技术。数据分析主要用于现状分析、原因分析和预测分析。
数据分析定义与用法
进行数据分析时，首先要根据分析的目标提出假设，然后选择恰当的分析方法进行分析，验证假设是否正确，继而得出相应的结论。数据分析的方法有很多，如对比分析和平均分析。
数据分析的过程与方法
ONE
数据分析
平均分析
平均分析是指运用计算平均值的方法反映总体在一定时间、地点条件下某一数量特征的一般水平。平均分析和对比分析常结合使用，例如比较不同线路的平均客流量
ONE
数据分析之平均分析
TWO
数据分析之对比分析
对比分析是指将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，从而揭示这些数据所代表的事物的发展变化悄况和规律。
横向对比是在类似的或同类的事物之间进行比较。
纵向对比是将相同事物的不同时期进行比较。
ONE
数据可视化表达
以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果，揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。
图表是最常用的数据可视化表达方式之一。基本图表类型， 如柱状图、饼图和折线图等， 利用一般的表格加工软件即可绘制。如需创建表现形式更为丰富或者具有互动功能的图表， 则必须借助专业性工具。
T
W
O
活动二 完成分析报告
TWO
数据分析报告
数据分析报告是对整个数据分析过程的一个总结与呈现，是项目研究结果的展示，也是数据分析结论的有效承载形式。
1
首先要明确数据分析的目的和背景，阐述目前存在的问题及通过分析希望解决的问题；
其次需要描述数据来源和数据分析的思路、方法和模型；
最后要重点呈现数据分析的过程、结论和建议。
通过报告不仅把数据分析的起因、过程、结果及建议完整地展现出来，还可以为决策者提供科学、严谨的决策依据。
2
3
H
R
E
E
T
大数据
Big Data
大数据是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，它正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。
大数据
THREE
大数据
大数据的“ 大” 是一个相对概念，没有具体标准，如果一定要定一个标准，那么10TB~100TB通常称为大数据的门槛。随着数据来源的多样化， 数据的类型也更加复杂，如网络日志、音频、视频、图片和地理位置信息等。大数据的意义在于，我们有可能从如此庞杂的数据中挖掘出有价值的数据，并运用于管理、农业、金融、医疗和教育等各个社会领域，为社会发展服务。
大数据分析分析通过提供个性化的医学和处方分析而改善了医疗保健。查看更有效的治疗方法，获得其他可帮助患者并降低成本的重要信息。
医疗保健
大数据分析可提供有关数百万个人的可行信息点。现在，发布环境正在定制广告和内容以吸引消费者。
媒体娱乐
从物联网设备提取的数据提供了设备互连性的映射。各种公司和政府已使用这种映射来提高效率。物联网也越来越多地被用作收集感官数据的手段，并且该感官数据用于医疗和制造环境
物联网
THREE
大数据分析的应用
5.2探秘人工智能
朔州市实验中学校 李娜
goals
目
标
1
了解人工智能技术的相关概念与应用领域
2
了解人工智能技术发展的新趋势。
3
认识人工智能在信息社会中的重要作用。
根据问题的实际，不断寻找可利用的知识，构造一条推理路线解决问题，这个过程就是搜索。按预定的控制策略进行搜索，而不考虑问题本身特性的搜索，称为盲目搜索，这种搜索一般适用千求解比较简单的问题。另一种搜索方式称为启发式搜索，它在搜索过程中加入估价函数等启发信息，不断自动调整搜索方向，加速求解进程。例如：阿尔法围棋的“智能”体现在对海量的实战棋谱的启发式搜索上；卫星定位、无人驾驶等的路径规划。
ONE
启发式搜索
阿尔法围棋
人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境，获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
弱人工智能一般指实现特定功能的专用智能设备，不能真正实现推理和解决问题。
强人工智能是指真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的智能机器。
应用：自动驾驶、车牌识别、刷脸支付以及深入人心的智能机器人，这些生活中常见的技术都属于人工智能的不同应用。人工智能已快速地介入我们的衣食住行，刷新了我们的生活方式。
TWO
人工智能
THREE
机器学习
机器学习是当前人工智能的核心技术之一，目的是使计算机能模拟或实现人类的学习行为，获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构，从而不断完善自身的性能。
FOUR
神经网络
神经网络是目前人工智能领域的研究热点之一，是一种模仿动物神经网络行为特征， 进行并行信息处理的算法模型。人工神经网络无须事先确定反映输入、输出之间映射关系的数学方程，它通过自身的训练，学习某种规则，最终在给定输入时得到最接近期望输出的结果。
算法由信息的正向传递与误差的反向传播两部分组成，它们由可修正的权值互连。在正向传播过程中，输入信息从输入层经隐藏层逐层计算传向输出层，当前层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果输出层没有得到期望的输出，则计算输出层的误差变化值，然后转向反向传播，通过网络将误差信号沿原来的连接通路反传回来，修改各层神经元的权值直至达到期望目标。
神经元芯片是一个带有多个处理器、读写/只读存储器（RAM和ROM）以及通信和I/O接口的单芯片系统。
2016年中国科学院计算技术研究所发布了寒武纪神经元芯片，用硬件直接＂绘制” 大脑的结构。它采用专门的硬件神经元，并将几百万个神经元连接在一起，使每个神经元都能通过位数众多的路径向其他的神经元发送信息。实验表明，该芯片的速度是普通中央处理器(CPU)的1000倍。
FIVE
神经元芯片与智能传感器
智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具备采集、处理、交换信息等功能，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器属千人工智能的神经末梢，用千全面感知外界环境。各类传感器的大规模部署和应用为实现人工智能创造了不可或缺的条件，如智能隐形眼镜、葡萄糖手表等。未来，高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化将成为智能传感器发展的重要趋势。
结束
朔州市实验中学校