现代信息技术与应用.ppt

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1、现代信息技术与应用现代信息技术与应用CONTENRI. 计算机技术前沿概述计算机技术前沿概述II. 大数据在油气行业中的应用大数据在油气行业中的应用III. 现代信息技术的应用现代信息技术的应用2第第1章章 计算机技术前沿概述计算机技术前沿概述导引导引 在在1895年出版的年出版的Darwin（达尔文）名著物种起源（达尔文）名著物种起源（The Origin of Species）第一版扉页上写道：）第一版扉页上写道：“作为生物进化论的完整理论体系，物种作为生物进化论的完整理论体系，物种起源主要讨论两个问题：一个是形形色色的生命是否由进化而来，二是起源主要讨论两个问题：一个是形形色色的生命是否

2、由进化而来，二是进化的主要机理是什么进化的主要机理是什么”。达尔文对第一个问题的回答是肯定的，对第二。达尔文对第一个问题的回答是肯定的，对第二个问题的回答是个问题的回答是“自然选择自然选择”。Charles Darwin5六大科学理论的突破六大科学理论的突破 量子力学量子力学 相对论相对论 宇宙大爆炸模型宇宙大爆炸模型 DNA双螺旋结构双螺旋结构 板块构造理论板块构造理论 计算机科学计算机科学 计算机科学是现代科学体系的主要基石之一计算机科学是现代科学体系的主要基石之一61. 什么是什么是计算机科学计算机科学？ 计算机科学与技术学科，简称计算机科学计算机科学与技术学科，简称计算机科学； ACM

3、/IEEE-CS 的专家们认为，目前已经无法继续用计算机学的专家们认为，目前已经无法继续用计算机学科来称谓它，而改称其为计算学科（科来称谓它，而改称其为计算学科（Computing Discipline）；7什么是计算机科学？什么是计算机科学？ 维基百科（维基百科（Wikipedia）：）：与计算相关的多种学科的集合，包括与计算相关的多种学科的集合，包括理论和实际两方面理论和实际两方面。涉及信息和计算的理论基础、语言理论、涉及信息和计算的理论基础、语言理论、算法分析和开发、计算系统的实现、计算机图形学、数据库、算法分析和开发、计算系统的实现、计算机图形学、数据库、数据通信等数据通信等； 美国的

4、网络和信息技术研究与发展国家办公室美国的网络和信息技术研究与发展国家办公室：计算系统和计计算系统和计算的语义研究算的语义研究、 美国计算机学会（美国计算机学会（ACM）：计算机和算法过程的研究，包括它计算机和算法过程的研究，包括它们的原理、它们的硬件和软件设计、它们的应用以及它们对社们的原理、它们的硬件和软件设计、它们的应用以及它们对社会的影响会的影响。82. 计算机科学怎样成为一种科学？计算机科学怎样成为一种科学？科学科学Science艺术艺术Art原理（Principles）实践（Practice）基本原理的重复性（Fundamental recurrences）熟练运用（Skilled

5、performance）解释说明（Explanation）行动（Action）发现（Discovery）发明（Invention）分析（Analysis）合成（Synthesis）剖析（Dissection）构造（Construction）93. 计算机学科发展分支计算机学科发展分支 计算机科学（计算机科学（Computer Science）； 计算机工程（计算机工程（Computer Engineering）； 软件工程（软件工程（Software Engineering）； 信息技术（信息技术（Information Technology）； 信息系统（信息系统（Information S

6、ystem）；10计算机科学（计算机科学（Computer Science） 计算机科学研究的范围很广，从理论和算法基础到计算机科学研究的范围很广，从理论和算法基础到机器人开发、计算机视觉、智能系统、生物信息等机器人开发、计算机视觉、智能系统、生物信息等。 主要包括：主要包括： 寻找求解计算问题的有效方法； 构建使用计算机的新方法； 软件的设计与实现。11计算机工程（计算机工程（Computer Engineering） 设计和构建计算机系统和基于计算机的系统设计和构建计算机系统和基于计算机的系统，包括研包括研究硬件、软件、通信以及它们之间的交互。究硬件、软件、通信以及它们之间的交互。 学科内

7、容集中在传统的电子工程、数学等相关领域的理论、原理和实践； 强调的是硬件而不是软件，而且具有很强的工程特性。12软件工程（软件工程（Software Engineering） 软件工程的主要目标是开发系统模型和按时并在有软件工程的主要目标是开发系统模型和按时并在有限预算下生产高质量软件的可靠技术。限预算下生产高质量软件的可靠技术。 软件工程寻找计算机科学中科学与工程原理的结合，探讨以工程的规范有效地开发和管理软件系统。 13信息技术（信息技术（Information Technology） 信息技术主要用于管理和处理信息所采用的各种技信息技术主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。术的总

8、称。 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件； 与信息系统学科的重点在于“信息”相对，信息技术学科的重点在于“技术”。14信息系统（信息系统（Information System） 信息系统学科可以理解为是基于技术的商务开发信息系统学科可以理解为是基于技术的商务开发 该学科强调信息技术中的“信息”，而将“技术”看成是产生、处理和分发所需的工具； 他们面对的信息系统一般都是庞大和复杂的，既要懂技术，又要明白组织因素，知道如何有效地利用这类系统。154. 涉及范围涉及范围涉及领域包括（但不限于）涉及领域包括（但不限于）系统软件和软件工程，数据库技术及大规模数据处

9、理，体系结构和高性能系统软件和软件工程，数据库技术及大规模数据处理，体系结构和高性能计算，编程理论，方法论和语言，形式语言与自动机，算法及复杂性计算，编程理论，方法论和语言，形式语言与自动机，算法及复杂性人工智能和模式识别，计算机视觉及感知，机器学习和自动推理人工智能和模式识别，计算机视觉及感知，机器学习和自动推理知识发现及数据挖掘，计算语言学及机器翻译，中文信息处理，计算机图知识发现及数据挖掘，计算语言学及机器翻译，中文信息处理，计算机图形和虚拟现实形和虚拟现实 16涉及范围涉及范围涉及领域包括（但不限于）涉及领域包括（但不限于）因特网，无线网络和传感器网络，语义网及网络服务，网络挖掘及社会

10、计因特网，无线网络和传感器网络，语义网及网络服务，网络挖掘及社会计算，物联网及云计算算，物联网及云计算可信软件，绿色软件，信息安全和密码，多媒体和智能人机接口，金融信可信软件，绿色软件，信息安全和密码，多媒体和智能人机接口，金融信息处理，量子信息处理和生物信息学息处理，量子信息处理和生物信息学 17应用领域举例应用领域举例 计计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。展。l 科科学计学计算：算：如如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术高能物

11、理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等；等；l 过程检测与控制过程检测与控制：如智能化仪器仪表如智能化仪器仪表；l 信息管信息管理：理：近近年来，国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统（年来，国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统（ MIS）；）；生产企业也开始采用制造资源规划软件（生产企业也开始采用制造资源规划软件（ MRP），商业流通领域则），商业流通领域则逐步逐步使用使用电子信息交换系统（电子信息交换系统（ EDI），），即所谓即所谓无无纸贸易纸贸易。18应用领域举例应用领域举例l 计计算机辅助系算机辅助系统统 计算机辅助设计、制造、测试；办公自动化、经济管理、情报检索等信息系计算

12、机辅助设计、制造、测试；办公自动化、经济管理、情报检索等信息系统；统； 工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交通信号控制等；通信号控制等；l 人工智能人工智能：计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等；计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等；l 能源领域能源领域：将电力、石油、燃气等能源领域数据及人口、地理、气象等其他将电力、石油、燃气等能源领域数据及人口、地理、气象等其他领域数据进行综合采集、处理、分析与应领域数据进行综合采集、处理、分析与应用。用。195. 5. 新新世纪计算机世纪计算机科学

13、技术科学技术发展的新取向发展的新取向 更加重视技术的多样性、开放性和个性化更加重视技术的多样性、开放性和个性化； 更加重视计算机技术惠及大众更加重视计算机技术惠及大众； 更加重视生态和环境影响更加重视生态和环境影响； 更加重视医学及与人类健康有关的科学技术更加重视医学及与人类健康有关的科学技术； 将更加重视计算机科学的交叉研究将更加重视计算机科学的交叉研究； 更加重视与人文艺术的结合更加重视与人文艺术的结合； 更加重视计算机科学与信息技术伦理道德方面的研究和对社更加重视计算机科学与信息技术伦理道德方面的研究和对社会作用的法制化管理与监督会作用的法制化管理与监督。20计算机科学发展的趋势计算机科

14、学发展的趋势 “高高”：性能越来越高，速度越来越快性能越来越高，速度越来越快 提高器件速度 并行处理 “广广”：计算机的无处不在计算机的无处不在 网络化与向各个领域的渗透 普适计算（Pervasive Computing） “深深”：信息的智能化发展信息的智能化发展第第2章章 大数据在油气行业中的应用大数据在油气行业中的应用22 中国石油大数据定义中国石油大数据定义l基于中国石油产业链上各个环节所产生的基于中国石油产业链上各个环节所产生的各类海量复杂数据各类海量复杂数据；l以业务创新为理念，以价值发现为目标，以模型研究为手段；以业务创新为理念，以价值发现为目标，以模型研究为手段；l运用智能的方

15、法和先进的技术实现数据的丰富采集和新价值挖掘；运用智能的方法和先进的技术实现数据的丰富采集和新价值挖掘；l服务于以服务于以业务战略和现场运营决策业务战略和现场运营决策为代表的各业务环节的数据资产。为代表的各业务环节的数据资产。1. 石油大数据石油大数据23l 在油气工业领域，在油气工业领域，“数据就是新的石油数据就是新的石油”，通过数据挖掘和应用，可以提高，通过数据挖掘和应用，可以提高决策的准确性和全面性，实现新的油气增产；决策的准确性和全面性，实现新的油气增产；l 目前出现能源短缺的关键不是因为缺乏油气，而是目前出现能源短缺的关键不是因为缺乏油气，而是缺乏获得资源的快捷方式。缺乏获得资源的快

16、捷方式。 通过数据挖掘和应用，包括使用分布式传感器、高速通信系统和数据挖掘技术等，实现监控、调整远程作业。使用实时数据进行分析决策和事故预测等，大幅度提高决策的准确性和全面性，不断实现新的油气增产，其中数字油田至少可提高8%的产量和6%的采收率。石油进行大数据研究的意义石油进行大数据研究的意义24l 中国石油业务总体特征是中国石油业务总体特征是产业链长产业链长，包括勘探、生产、储运、炼油、销售等，包括勘探、生产、储运、炼油、销售等，业务类业务类型多并关联度紧密，企业规模大且地域分布广。型多并关联度紧密，企业规模大且地域分布广。l 目前业务运行产生的数据量巨大，数据类型更为复杂，已向目前业务运行产生的数据量巨大，数据类型更为复杂，已向 PBPB 级规模发展，而随着级规模发展，而随着物联网系统的实施，未来将逐步实现数据采集实时化，使得支持物联网系统的实施，未来将逐步实现数据采集实时化，使得支持集团业务运行、企业集团业务运行、企业经营管理、科学研究经营管理、科学研究的信息资源越来越丰富。的信息资源越来越丰富。石油大数据应用方向石油大数据应用方向 中国石油大数据应用集中在中国石油大数据应用集中