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| 內容簡介： |
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在数字化浪潮中，大数据技术无处不在，包括互联网、体育、工业、医疗、交通等在内的社会各行各业，都融入了大数据的印迹，大数据对人类的社会生产和生活产生了重大而深远的影响。一早醒来，多篇你感兴趣的推送文章早已占领手机屏幕；走在路上，智能手环实时监测着你的健康信息；想点外卖，小程序优先推荐最符合你口味的商家；骑车出行，导航系统会提供实时路况和最优路线避开拥堵；晚上回家，收到工厂根据你的身材比例剪裁制作的个性化服装。这些现象的背后，其实都和大数据息息相关。大数据技术正在不断与人类生产生活进行交汇与融合，并潜移默化地改变着世界的运作模式。本教材将从大数据的基本概念讲起，追溯大数据发展历程，并围绕大家身边的大数据应用，包含大数据在互联网、体育、工业、医疗、交通等方面的应用，以及大数据共享、开放、隐私、安全等相关问题，带大家领略大数据改变世界的方方面面。本书作为面向高校学生开设的通识课程的配套教材，服务于高校培养具有数据素养的综合性人才，适用于各个专业的学生，同时本书亦可以作为大数据科普读物。大数据包罗万象，很难通过一本教材将大数据概念、大数据影响以及大数据的应用讲清楚、讲完整。希望本教材能够抛砖引玉，拓宽大家的视野和知识面，培养大家的数据思维、数据意识和对大数据的兴趣，帮助更多人在大数据时代找到自己的方向和定位。
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| 目錄：
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第1章 绪论：大数据时代 1
1.1 大数据的概念和特点 1
1.2 大数据的发展历程 2
1.2.1 大数据发展历程概览 3
1.2.2 大数据发展历程的三个阶段 3
1.3 大数据与人工智能 6
1.3.1 人工智能简介与应用 7
1.3.2 大数据与人工智能的关系 9
1.3.3 大数据与人工智能的历史联系 11
1.4 大数据的思想理念 12
小结 14
第2章 大数据基础 16
2.1 大数据类型 16
2.1.1 常见的数据来源 17
2.1.2 常见的数据模态 18
2.2 大数据采集 19
2.2.1 互联网数据采集 20
2.2.2 物联网数据采集 22
2.3 大数据存储 24
2.4 大数据分析 27
2.4.1 大数据分析技术 28
2.4.2 分析工具与平台 30
小结 31
第3章 大数据发展战略与影响 32
3.1 国家层面发展战略与影响 32
3.1.1 美国 34
3.1.2 英国 36
3.1.3 日本 37
3.1.4 中国 38
3.1.5 各国大数据发展战略对比与总结 39
3.2 企业层面发展战略与影响 40
3.2.1 谷歌 41
3.2.2 苹果 42
3.2.3 腾讯 43
3.2.4 阿里巴巴 44
3.3 大数据如何影响世界 46
小结 47
第4章 社交媒体大数据 49
4.1 概述 49
4.1.1 社交媒体发展历程 49
4.1.2 社交媒体数据类型 53
4.2 社交媒体大数据关键技术 54
4.2.1 图像分析技术 54
4.2.2 自然语言处理 57
4.3 社交媒体大数据典型应用场景 58
4.3.1 用户画像 59
4.3.2 推荐系统 61
4.3.3 用户评论的情感分析 65
4.4 社交媒体大数据分析案例 68
4.4.1 推荐系统应用实例 68
4.4.2 情感分析与评论筛选 71
小结 73
第5章 体育大数据 75
5.1 概述 75
5.1.1 体育大数据的发展历程 75
5.1.2 体育大数据的数据类型 77
5.2 体育大数据关键技术 78
5.2.1 强化学习技术 78
5.2.2 赛事预测技术 80
5.3 体育大数据典型应用场景 81
5.3.1 博弈类体育 81
5.3.2 赛事评价 85
5.4 体育大数据分析案例 86
5.4.1 围棋AlphaGo的成长 86
5.4.2 大数据与篮球投篮命中率 87
5.4.3 卡塔尔世界杯中的大数据 90
小结 91
第6章 工业大数据 93
6.1 概述 93
6.1.1 工业大数据的发展历程 93
6.1.2 工业大数据的特点 94
6.2 工业大数据关键技术 96
6.2.1 智能传感 96
6.2.2 信息物理系统 98
6.2.3 工业互联网 100
6.3 工业大数据典型应用场景 101
6.3.1 生产安全维护 102
6.3.2 智能工业控制 104
6.3.3 数字孪生 107
6.4 工业大数据分析案例 109
6.4.1 浙能集团工业大数据应用实践 109
6.4.2 京东“亚洲一号”无人仓案例 111
小结 113
第7章 医疗大数据 115
7.1 概述 115
7.1.1 医疗大数据的类型 115
7.1.2 医疗大数据的发展历史 118
7.2 医疗大数据关键技术 121
7.2.1 数据平台建设 121
7.2.2 物联网技术 122
7.2.3 图像分析技术 124
7.3 医疗大数据典型应用场景 127
7.3.1 医疗数据信息平台建设 127
7.3.2 智能化健康监测 129
7.3.3 计算机辅助诊断与决策 131
7.4 医疗大数据分析案例 133
7.4.1 流感预测与追踪系统 133
7.4.2 CT辅助诊断与远程医疗平台 135
小结 137
第8章 城市交通大数据 139
8.1 基于城市交通大数据的智慧交通概述 139
8.2 城市交通大数据的特点与种类 141
8.3 智慧交通系统的关键技术 143
8.3.1 交通目标检测 144
8.3.2 城市交通流量预测 146
8.4 基于城市交通大数据的智慧交通案例分析 150
8.4.1 目标检测在智慧交通中的应用 151
8.4.2 城市交通流量预测在智慧交通中的应用 156
小结 161
第9章 大数据共享、开放与交易 163
9.1 数据共享 163
9.1.1 数据孤岛 163
9.1.2 数据孤岛成因 164
9.1.3 消除数据孤岛的意义 166
9.1.4 推进数据共享的举措 167
9.1.5 数据共享案例 168
9.2 数据开放 173
9.2.1 政府开放数据 173
9.2.2 企业开放数据 176
9.2.3 数据开放案例 177
9.3 大数据交易 181
9.3.1 大数据交易概述 181
9.3.2 大数据交易的发展现状 182
9.3.3 大数据交易平台案例分析 183
9.3.4 大数据交易的问题 185
9.3.5 大数据交易发展的突破路径 186
小结 187
第10章 大数据伦理与安全 189
10.1 大数据伦理 189
10.1.1 大数据伦理的概念 189
10.1.2 大数据伦理问题的表现 190
10.1.3 大数据伦理问题的成因 193
10.1.4 大数据伦理问题的治理 194
10.2 大数据安全 195
10.2.1 大数据安全威胁 195
10.2.2 大数据安全问题与案例 197
10.2.3 大数据保护的基本原则 199
10.2.4 大数据保护的相关举措 200
10.3 大数据的法律政策规范 201
10.3.1 西方国家的大数据法律政策规范 201
10.3.2 我国的大数据法律政策规范 202
10.3.3 大数据规范与保护的未来趋势 204
小结 205
第11章 大数据的未来 207
11.1 增强现实与虚拟现实 207
11.1.1 增强现实 208
11.1.2 虚拟现实 210
11.2 区块链 212
11.2.1 大数据加密传输 213
11.2.2 医疗数据隐私保护 214
11.3 元宇宙 214
11.3.1 数据传输 215
11.3.2 数据存储 215
11.3.3 数据流动 216
11.3.4 数据共享 216
11.4 大数据的时代意义与未来价值 216
小结 217
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| 內容試閱：
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当下世界正在经历着数字信息和物理环境的深度融合，我们的生活正在成为数据与物质的混合体。我们的移动设备、计算机乃至汽车无时无刻不在与周围的环境进行着数据传输与交互，也代表着我们随时在与周围的空间进行相互通信和交流，数据正逐渐成为人们看待世界的一种新方式。近年来，互联网、社交网络、移动设备的发展对全球范围内数据的传输和共享产生了深远影响。人工智能、5G与物联网等新型技术的广泛应用，使得数据的通信和存储更加迅速与便捷，所产生的数据量也与日俱增，大数据已经成为了现代社会信息化发展的核心力量之一。与此同时，基于大数据或以大数据作为驱动的应用和生产模式已经逐步进入日常生活的各个角落，为人们的物质生活乃至精神世界带来巨大变革和全新体验。可以说，在当今时代，对于大数据的认知与了解已经不再是计算机相关学者和从业人员的专属，而是一项通用技能。尽管已有很多大数据技术的相关教材，但这些经典教材的重点大多偏重计算机领域，主要介绍大数据传输、存储以及分析的相关理论，专业性较强，缺乏与实际生产生活的紧密结合，同时对不具备信息类专业背景的读者难度较大。因此，编写一本能够融合身边实例来生动阐述大数据的思维理念与应用价值的广泛面向不同专业学科的大数据通识课程教材的迫切性也越来越高。
笔者自2012年开始，已经面向本科生和研究生连续开设了大数据如何改变世界、大数据解析与应用导论和实用多元统计分析等大数据相关的通识和专业课程，并出版专业课教材《大数据解析与应用导论》，受到了学生广泛的欢迎和好评。在此背景下，笔者拟牵头编写一本面向高校学生的通识课程教材，力图避免艰深晦涩的大数据技术和理论，而是将大数据的理念与功效结合实际案例，让几乎所有专业的学生都可以对大数据有直观的了解。同时，本书也将作为笔者正在讲授的大数据如何改变世界线下本科课程及慕课所配套的教材。
笔者根据多年的课程教学经验，结合其在大数据分析上的研究成果，以大数据的产生背景、发展过程、思维理念以及相关工具为起点，展现大数据在社交、体育、工业、医疗、交通等领域的实际应用，并给出对于大数据开放共享以及伦理安全等问题的阐释，最终对大数据相关产业的未来发展趋势作出展望。在介绍大数据相关知识的同时，侧重结合身边案例进行充分讨论，做到有的放矢、深入浅出地展现大数据的思维方式与实际功效。本教材的最大特点是：避免陷入空洞的理论介绍，在介绍大数据基本概念、思维的同时融入丰富的案例，这些案例就发生在我们生活的大数据时代，具有代表性和说服力，让学生直观感受大数据如何改变世界。全书共分为11章。前3章介绍了大数据相关的基础知识。第1章阐述了大数据的概念与特点、发展历程以及思维理念，并对与大数据发展息息相关的人工智能技术进行了介绍和探讨。第2章聚焦于大数据的技术基础，对常见的数据类型，以及大数据的采集、存储和分析的相关概念进行说明。第3章则回顾了近年来科技强国和知名企业的大数据发展战略，以宏观的视角展现大数据对世界带来的影响与变革。第4～8章立足于大数据在日常生活中各个领域的应用与价值。第4章以社交媒体为着眼点，介绍了图像分析和自然语言处理两种典型的大数据分析技术，从而引出在互联网时代背景下大数据在社交媒体中的丰富应用，通过网络视频平台中推荐系统和电影评论的情感分析两个实例展示了大数据的妙用。第5章面向体育领域，在简述强化学习、赛事预测等相关技术的同时，展示了大数据是如何在比赛战术制定中大放光彩，又是如何让人工智能在棋牌、电子竞技等活动中战胜人类顶尖高手的。第6章则带领读者走入智能工厂，了解工业大数据的概念和特点，展现大数据在自动化生产、无人值守的生产车间中所扮演的重要角色。第7章介绍了医疗大数据，从我们身边的医疗保险、医院就诊入手，说明大数据如何为我们的健康保驾护航，国家又是如何建设大数据医疗平台。第8章面向交通领域的大数据应用，以目标检测和流量预测为切入点，结合路面摄像头监控、高德地图等实例介绍大数据为规避交通拥堵、规划最优路径所做的贡献。第9章和第10章聚焦于当下数据互联互通所带来的便利和随之而来的问题与挑战。第9章展现了政府和企业打破数据孤岛，促进数据共享、开放乃至交易所带来的民生福祉和经济效益。第10章则探讨了大数据时代中的安全伦理问题，包括隐私泄露、数据霸权等，并介绍了国家为保护大数据安全，引导大数据健康发展所制定的法律政策。在本教材的最后，第11章中对大数据的发展趋势进行展望，结合增强现实、区块链、元宇宙等前沿技术对大数据的未来做出畅想，点明了大数据的时代意义与未来价值。需要指出的是，本书作为赵春晖教授已出版的专业课教材《大数据解析与应用导论》（书号：978-7-122-40996-6）的姊妹篇，书中不涉及具体的数据分析理论和公式推导。对这些具体的大数据分析方法感兴趣的读者可参考阅读赵春晖教授编著的专业课教材《大数据解析与应用导论》。另外，本书配套彩图及在线习题及思考题，读者可扫描封底二维码获取。
本教材涉及的研究成果得到了众多科研机构的支持。其中特别感谢国家自然科学基金杰出青年基金（No. 62125306）、国家重点研发计划资助（2022YFB3304703）、浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目（2024C01163）、广东省基础与应用基础研究基金（2022A1515240003）等。笔者在博士求学期间以及工作阶段，在东北大学柴天佑院士、王福利教授、香港科技大学高福荣教授、浙江大学孙优贤院士和加拿大阿尔伯塔大学Biao Huang教授的指导下围绕大数据分析与应用进行了许多深入的研究工作，为本教材的形成奠定了基础。笔者致力于为读者提供高质量的教材，以促进学习效果的最大化。第二编著者宋鹏宇博士和第三编著者陈旭博士是笔者的博士生，他们与笔者课题组20多位研究生，包括赵健程、张皓然、李宝学、刘梓航、陈佳威、任嘉毅、岳嘉祺、戴清阳、张建峰、汪嘉业、陈军豪、杨佳阳、赵刘嘉毅、常俊宇、吴宇伦、姚家琪、张堡霖、胡宏涛、郏振崴、竺堃、张圣淼等，共同参与了本教材的准备工作。在过程中，我们对各章节的内容始终坚持高质量、严要求、重把控，不可避免遇到了一些困难，编著者也深刻体会到教材编写的重要性和挑战。本教材责任编辑等为提高教材质量也付出了辛勤劳动。在本教材正式出版之际，谨向他们表示衷心的感谢。
本教材是大数据相关通识课程的教学参考书，适用于高等院校几乎所有专业的学生。“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。希望本教材能帮助更多人在享受大数据带来的便利的同时意识到大数据的丰富价值和潜在挑战，以数据的思维看世界，在大数据时代找到自己的方向和定位。由于水平有限，以及所做编著工作的局限性，教材中难免存在不妥之处，恳请广大读者批评指正。
赵春晖
2024年3月于浙江大学
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