第2章 信息技术发展思维导图
2025-07-02 08:43:16 0 举报AI智能生成
软考中级系统集成项目管理工程师第3版第2章思维导图
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大纲/内容
2.1 信息技术及其发展
2.1.1 信息技术的定义与作用
【信息技术的定义】：研究如何获取、处理、传输和使用信息的技术。
【信息技术的作用】：推动社会劳动生产率提升，带动全球信息化发展和数字化转型。
【信息技术的分类】：
硬技术（物化技术）：如传感器、服务器、智能手机等。
软技术（非物化技术）：如语言文字技术、数据统计分析技术等。
2.1.2 计算机软硬件
计算机硬件
【控制器】：负责指令的解释和执行，协调计算机各部分工作。
【运算器】：进行算术和逻辑运算。
【存储器】：分为内存（RAM、ROM）和外存（硬盘、光盘等）。
【输入设备】：如键盘、鼠标、麦克风等。
【输出设备】：如显示器、打印机等。
计算机软件
【系统软件】：控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件的开发和运行。
【应用软件】：满足用户不同领域和问题的应用需求。
【中间件】：衔接网络上应用系统的各个部分，实现资源共享和功能共享。
2.1.3 计算机网络
通信基础
【通信系统模型】：包括源系统、传输系统和目的系统。
【现代通信关键技术】：
数字通信技术
信息传输技术
通信网络技术
网络基础
【网络分类】：
个人局域网（PAN）
局域网（LAN）
城域网（MAN）
广域网（WAN）
公用网与专用网
网络设备
【网络交换技术】：包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层交换。
【网络互连设备】：
中继器、网桥、路由器、网关、交换机等。
网络标准协议
【OSI七层模型】：
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
【TCP/IP协议族】：
FTP、HTTP、SMTP、DHCP、DNS、SNMP等。
【IEEE 802协议族】：
IEEE 802.3（以太网）、IEEE 802.3u（快速以太网）、IEEE 802.3z（千兆以太网）。
2.1.4 存储和数据库
存储技术
【存储分类】：
直连式存储（DAS）
网络接入存储（NAS）
存储区域网络（SAN）
【存储虚拟化】：整合存储资源，提高资源利用率和灵活性。
【绿色存储】：节能环保的存储技术。
数据结构模型
【层次模型】：用树结构表示实体间的关联。
【网状模型】：用有向图结构表示实体间的复杂联系。
【关系模型】：用二维表格形式表示实体及实体间的联系。
常用数据库类型
【关系型数据库（SQL）】：支持事务的ACID原则。
【非关系型数据库（NoSQL）】：包括键值数据库、列存储数据库、文档型数据库、图形数据库。
数据仓库
【数据仓库的定义】：面向主题的、集成的、非易失的且随时间变化的数据集合。
【数据仓库体系结构】：包括数据源、数据存储与管理、OLAP服务器、前端工具等。
2.1.5 信息安全
信息安全基础
【CIA三要素】：保密性、完整性、可用性。
【信息安全层次】：
设备安全
数据安全
内容安全
行为安全
加密与解密
【对称加密】：使用相同密钥进行加密和解密。
【非对称加密】：使用公钥加密，私钥解密。
【Hash函数】：生成报文摘要，用于数据完整性验证。
【数字签名】：证明签名者身份和数据真实性。
【认证】：验证报文发送者和接收者的身份及报文的完整性。
信息系统安全
【计算机设备安全】：包括抗否认性、可审计性、可靠性等。
【网络安全】：防止信息泄露、破坏和侵权。
【操作系统安全】：防止逻辑炸弹、病毒、特洛伊木马等威胁。
【数据库系统安全】：保护存储数据的安全。
【应用系统安全】：确保应用系统执行程序和配置文件的合法性。
网络安全技术
【防火墙】：监控进出网络的流量。
【入侵检测与防护】：IDS和IPS。
【虚拟专用网络（VPN）】：建立安全的数据通信通道。
【安全扫描】：检测系统漏洞。
【网络蜜罐技术】：诱捕攻击者。
【Web威胁防护技术】：包括访问控制、单点登录、网页防篡改等。
【下一代防火墙（NGFW）】：提供应用层一体化安全防护。
【安全行为分析技术】：基于用户和实体行为分析的异常检测。
【网络安全态势感知】：动态感知网络安全风险。
2.2 新一代信息技术及应用
2.2.1 物联网
技术基础
【物联网架构】：感知层、网络层、应用层。
【产业链】：传感器和芯片、设备、网络运营及服务等。
关键技术
【传感器技术】：检测物理量并转换为电信号。
【RFID技术】：通过无线电信号识别目标并读写数据。
【传感网】：基于MEMS的微型器件系统。
【应用系统框架】：机器终端智能交互为核心的网络化应用。
应用和发展
【应用领域】：智能电网、智慧物流、智能家居等。
【发展趋势】：推动各行业的智能化发展。
2.2.2 云计算
技术基础
【云计算定义】：通过网络提供按需的资源和服务。
【服务模式】：
基础设施即服务（IaaS）
平台即服务（PaaS）
软件即服务（SaaS）
关键技术
【虚拟化技术】：提高硬件资源利用率。
【云存储技术】：整合存储资源，实现数据的安全管理。
【多租户和访问控制管理】：确保数据的安全性和隐私性。
【云安全技术】：保护云计算环境的安全。
应用和发展
【应用领域】：支持人工智能、大数据等技术的发展。
【发展趋势】：向垂直化、产业化纵深发展。
2.2.3 大数据
技术基础
【大数据特征】：数据海量、类型多样、价值密度低、处理速度快。
【处理流程】：数据准备、存储、管理、分析、治理等。
关键技术
【大数据获取技术】：数据采集、整合、清洗。
【分布式数据处理技术】：Hadoop、Spark、Storm等。
【大数据管理技术】：存储、协同、安全隐私。
【大数据应用和服务技术】：分析应用、可视化技术。
应用和发展
【应用领域】：互联网、政府、金融、工业、社会民生等。
【发展趋势】：数据资源化、资产化。
2.2.4 区块链
技术基础
【区块链分类】：公有链、联盟链、私有链、混合链。
【特征】：多中心化、多方维护、时序数据、智能合约、不可篡改。
关键技术
【分布式账本】：记录交易数据的分布式系统。
【加密算法】：哈希算法、非对称加密算法。
【共识机制】：PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等。
应用和发展
【应用领域】：金融、政府征税、土地登记、社会福利等。
【发展趋势】：成为互联网的基础协议之一。
2.2.5 人工智能
技术基础
【发展历程】：从起步到蓬勃发展六个阶段。
【研究方向】：机器学习、自然语言处理、专家系统等。
关键技术
【机器学习】：包括回归、聚类、分类等算法。
【自然语言处理】：实现人机间自然语言通信。
【专家系统】：模拟人类专家的决策过程。
应用和发展
【应用领域】：机器翻译、舆情监测、自动摘要等。
【发展趋势】：从专用人工智能向通用人工智能发展。
2.2.6 虚拟现实
技术基础
【特征】：沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性。
【硬件与软件】：高性能计算机、传感器、虚拟环境建模工具等。
关键技术
【人机交互技术】：三维交互技术结合语音识别等。
【传感器技术】：提升设备灵敏度和用户体验。
【动态环境建模技术】：建立虚拟环境模型。
【系统集成技术】：整合信息和数据。
应用和发展
【应用领域】：文娱休闲、工业生产、教育、医疗等。
【发展趋势】：硬件性能优化、网络技术助力应用化。
2.3 新一代信息技术发展展望
2.3.1 国家政策与规划
【“十四五”规划】：加快数字化发展，建设数字中国。
2.3.2 技术发展趋势
【泛在智能的网络连接设施】：实现网络、应用、终端的有机融合。
【大数据技术】：数据资源开发利用、共享流通、全生命周期治理。
【新一代信息技术创新】：坚持创新驱动发展战略。
【信息化技术转向数字化技术】：支撑国家、社会、产业的数字化转型。
【信息技术与产业结合】：推进产业数字化和绿色化转型。
【信息技术支撑社会治理现代化】：构建共建、共治、共享的数字社会治理体系。
【信息技术打造数字政府服务体系】：提升党政机关信息化建设水平。
【信息技术改善人民生活质量】：数字教育、医疗、社保等服务。
【提升信息技术国际竞争力】：参与全球网络空间治理。
【信息技术治理体系】：网络安全、信息安全、数据安全的监管技术。
2.3.3 未来发展方向
【核心技术突破】：集成电路、新型显示、高端软件等。
【基础设施智能化改造】：推动重要基础设施的智能化。
【数字虚拟技术发展】：支持虚拟现实、元宇宙等新兴领域。
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