資源簡介

第 5 單 元　數據分析與人工智能
5.1走近數據分析
數據分析就是對數據進行計算、處理，從而得出一些有意義的結論的技術。
1.數據分析的方法
數據分析主要用于現狀分析、原因分析和預測分析。
數據分析首先根據分析的目標提出假設，然后選擇恰當的分析方法進行分析，驗證假設是否正確，繼而得出相應的結論。
數據分析方法有很多，如對比分析和平均分析。
（1）對比分析是指將兩個或以上的數據進行比較，分析它們的差異，從而揭示這些數據所代表的事物的發展變化情況和規律。對比有橫向對比和縱向對比。
①橫向對比是在類似的或同類的事物之間進行比較。
②縱向對比是將相同事物的不同時期進行比較。
（2）平均分析是指運用計算平均值的方法反映總體在一定時間、地點條件下某一數量特征的一般水平。
平均分析和對比分析常結合使用。
2.數據可視化表達
數據可視化表達：是指以圖形、圖像和動畫等方式更加直觀生動地呈現數據及數據分析結果，揭示數據之間的關系、趨勢和規律等的表達方式。
圖表是最常用的數據可視化表達方式之一。
利用表格加工軟件繪制基本的圖表類型，如柱狀圖、餅圖和折線圖等；利用專業性工具繪制表現形式更為豐富或者具有互動功能的圖表。
3.數據分析報告
數據分析報告是項目研究結果的展示，也是數據分析結論的有效承載形式。通過報告不僅把數據分析的起因、過程、結果及建議完整地展現出來，還可以為決策者提供科學、嚴謹的決策依據。
數據分析報告內容包括：
首先要明確數據分析的目的和背景，闡述目前存在的問題及通過分析希望解決的問題；
其次需要描述數據來源和數據分析的思路、方法和模型；
最后要重點呈現數據分析的過程、結論和建議。
4.大數據
大數據是以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數據集合。
大數據的“大”是一個相對概念，10～100TB通常稱為大數據的門檻。實際中，很多企業級用戶把多個數據集放在一起，形成了PB級的數據量。
隨著數據來源的多樣化，數據的類型也更加復雜，如網絡日志、音頻、視頻、圖片和地理位置信息等。
大數據的意義在于：我們可以從如此龐雜的數據中挖掘出有價值的數據，并運用于管理、農業、金融、醫療和教育等各個社會領域。
5.大數據分析的應用
大數據分析是指對規模巨大的數據進行分析。例如實時公交系統根據用戶當前位置，迅速定位最近的公交站點，查找系統中公交車輛的位置數據，選出經過該站點所有線路車輛的即將到站信息，使用戶可以直觀地在手機上查看車輛實時位置。用戶和車輛的位置信息通常通過衛星定位系統、Wi－Fi熱點和基站的位置確定。
1.下列關于大數據的說法中錯誤的是（　　）。
A.從技術上看，大數據與云計算是密不可分的
B.大數據的最小基本單位是MB（兆字節）
C.通常需要對大數據進行專業化處理
D.通過對大數據的分析，可以為人類社會創造更多的價值
2.想要橫向比較兩條公交線路的客流量，分析哪一條線路更加繁忙，需要用哪種數據分析方法？（　　）
A.對比分析法　　B.平均分析法
C.關聯分析法　　D.聚類分析法
3.氣象部門想繪制某地區近十年來降雨量隨時間逐年變化的圖表，適合選用的圖表類型是（　　）。
A.柱形圖　　B.餅圖　　C.散點圖　　D.折線圖
4.下列選項中，不是數據分析作用的是（　　）。
A.了解事物的現狀　　B.方便數據的獲取
C.剖析事物的發展歷程　　D.預測事物的未來走向
5.大數據是以（　　）、存取速度快、應用價值高為主要特點的數據集合。
A.容量大、類型單一　　B.容量小、類型單一
C.容量大、類型多　　D.容量小、類型多
5.2探秘人工智能
1.認識人工智能
（1）搜索
搜索：根據問題的實際，不斷尋找可利用的知識，構造一條推理路線解決問題過程。
盲目搜索：按預定的控制策略進行搜索，而不考慮問題本身特性的搜索，一般適用于求解比較簡單的問題。
啟發式搜索：在搜索過程中加入估價函數等啟發信息，不斷自動調整搜索方向，加速求解進程。
路徑規劃：是啟發式搜索的一種典型應用，如衛星定位、無人駕駛汽車等。
（2）人工智能
人工智能是利用數字計算機或者數字計算機控制的機器模擬、延伸和擴展人的智能，感知環境，獲取知識并使用知識獲得最佳結果的理論、方法、技術及應用系統。1950年，“圖靈測試”揭開了人工智能的序幕。
人工智能可分類為：弱人工智能、強人工智能。
弱人工智能一般指實現特定功能的專用智能設備，不能真正實現推理和解決問題。
強人工智能是指真正能思考，有知覺、有自我意識的人類級別的智能機器。
2.揭秘智能算法
（1）機器學習
機器學習是當前人工智能的核心技術之一，目的是使計算機能模擬或實現人類的學習行為，獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構，從而不斷完善自身的性能。
（2）人工智能、機器學習、深度學習關系
人工智能：讓計算機像人一樣去處理工作。
機器學習：運用算法來分析數據，從中學習、測定或預測現實世界的某些事。
深度學習：一種具體實現技術，源自人工神經網絡。
（3）神經網絡
神經網絡是目前人工智能領域的研究熱點之一，是一種模仿動物神經網絡行為特征，進行并行信息處理的算法模型。
BP（Back Propagation）神經網絡是目前應用最廣泛的算法，它是一種按照誤差逆向傳播算法訓練的多層前饋神經網絡。結構如圖所示：
人工智能領域的關鍵技術主要包括機器學習、知識圖譜、自然語言處理、計算機視覺、人機交互、生物特征識別、虛擬現實與增強現實等。
人工智能的核心是算法，基礎是數據，本質是計算。
（4）神經元芯片
神經元芯片是帶有多個處理器、讀寫/只讀存儲器以及通信和I/O接口的單芯片系統，如2016年中國科學院計算技術研究所發布的寒武紀神經元芯片等。
（5）智能傳感器
智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器，帶有微處理機，具備采集、處理、交換信息等功能，是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。
功能：屬于人工智能的神經末梢，用于全面感知外界環境。
發展趨勢：高敏度、高精度、高可靠性、微型化和集成化。
1.人工智能又稱為（　　）。
A.M2M　　B.AI　　C.VR　　D.AR
2.被譽為國際“人工智能之父”的是（　　）。
A.圖靈（Turing）　　B.費根鮑姆（Fegenbaum）
C.傅京孫（K.S.Fu）　　D.尼爾遜（Nilsso）
3.衛星定位、無人駕駛等應用中的路徑規劃，屬于（　　）搜索的典型應用。
A.盲目式　　B.啟發式　　C.全文式　　D.分類式
4.某智能報警系統與電話相連，當有人非法進入時系統能通過電話通知主人，主人可以監聽現場的聲音，也可以啟動現場報警。這是信息技術在哪方面的應用？（　　）
A.社區信息化　　B.電子商務　　C.電子政務　　D.智能家居
5.下列選項中，不屬于人工智能技術范疇的是（　　）。
A.AlphaGo擊敗世界圍棋冠軍李世石
B.手機的人臉識別解鎖技術
C.使用在線翻譯技術，將場景中的日文翻譯成中文
D.與好友在微信中視頻聊天
第5單元
5.1　1.B　2.A　3.D　4.B　5.C
5.2　1.B　2.A　3.B　4.D　5.D

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