Курс

"Основы программирования"

Большие данные

Большие данные – это различные инструменты, подходы и методы обработки как структурированных, так и неструктурированных данных для того, чтобы использовать их для конкретных задач и целей

Неструктурированные данные – это информация, которая не имеет заранее определённой структуры или не организована в определённом порядке

В современном мире большие данные – это социально-экономический феномен, который связан с тем, что  появились новые технологические возможности для анализа огромного количества данных

Огромные объёмы данных обрабатываются для того, чтобы человек мог получить конкретные и нужные ему результаты для их дальнейшего эффективного применения

 

К источникам больших данных относят:

| Интернет (социальные сети, блоги, СМИ, форумы и другие сайты)

| Корпоративные архивы документов

| Показания устройств – датчиков, приборов и другого оборудования, в том числе метеорологического и сотовой связи

 

Выделяют три основные характеристики больших данных:

1. объём (volume) – величина физического объёма данных

2. скорость (velocity) – скорость прироста данных и необходимости быстрой обработки данных для получения результатов

3. многообразие (variety) – возможность одновременной обработки различных типов данных

К первым трем добавляют:

4. достоверность (veracity) – данные должны быть репрезентативны и непротиворечивы

5. ценность (value) – данные должны обладать полезностью или потенциальной ценностью (многие данные, собираемые сегодня, не всегда подлежат обработке, большинство просто хранится до нужного времени)

Сферы применения больших данных 

Анализ больших данных позволяет увидеть закономерности, которые не может увидеть человек

Это позволяет оптимизировать различные сферы жизни, например:

1. Школа – рекомендательные системы позволяют получать курсы по интересам. На основании того, как школьник учится, можно прогнозировать, как он закончит учебный год, и корректировать его обучение, чтобы он вышел на более высокий результат, уведомлять родителей о росте, увлечениях их ребёнка и рекомендовать им дополнительное обучение

2. Медицина – роботы могут распознавать симптомы болезней на ранних стадиях и с большей вероятностью рекомендовать правильное лечение

3. Сфера безопасности – с помощью нейросетей происходит обработка видео на камерах в городах, которые позволяют ловить преступников почти сразу после того, как они попадают в их поле зрения

4. Транспорт – навигаторы анализируют текущую ситуацию на дорогах и выбирают наиболее короткий путь до нужного места, при этом меняя его в зависимости от ситуации на дорогах

5. Соцсети – “умная” лента рекомендует то, что будет интересно. Музыка в ВКонтакте может рекомендовать других исполнителей, которые могут понравиться пользователям, даже если они никогда раньше их не слышали. Нейросети могут раскрашивать фотографии и видео под картины известных художников

6. Игры – тренироваться с ботами уже давно стало привычным делом. Программы могут выиграть у человека даже в таких интеллектуальных играх, как шахматы

7. Искусство – нейросети умеют сочинять стихи, которые, практически неотличимы от написанных человеком. Они пишут целые произведения, которые проходят в финалы литературных конкурсов, создают музыку и новые картины

8. Банки – современные банки используют большие данные для управления рисками, борьбы с мошенничеством, сегментации и оценки кредитоспособности клиентов, управления персоналом, прогнозирования очередей в отделениях и др

9. Бизнес – обработка данных, с помощью которых можно выявить возможности для экономии затрат

10. Маркетинг – позволяют маркетологам узнать своих потребителей и привлекать новую целевую аудиторию, оценить удовлетворённость клиентов, применять новые способы увеличения лояльности клиентов и реализовывать проекты, которые будут пользоваться спросом

 

Ресурс для закрепления

https://урокцифры.рф/lessons/bolshie-dannye/materials

Сети и облачные технологии

Компьютерная сеть – это средство, с помощью которого компьютеры соединяются для обмена данными и информацией, ресурсами и всеми другими сетевыми устройствами, такими как принтеры и пр

Типы компьютерных сетей:

Локальная сеть (LAN) – тип компьютерной сети, которая имеет дело обычно с небольшой областью и в основном ограничена одним местом; например, сеть кибер-кафе, компьютерная лаборатория или просто здание организаци

Городская сеть (MAN) – это тип компьютерной сети, которая больше, чем локальная сеть, но не поддерживает глобальную сеть (WAN). Это посредник между LAN и WAN. Он охватывает больше областей, чем в локальной сети, и имеет большее количество компьютеров; это также можно рассматривать как комбинацию нескольких локальных сетей

Глобальная сеть (WAN) – это самая большая форма компьютерной сети, охватывающая тысячи гектаров земли; нет ограничений на количество компьютерных и сетевых устройств или ресурсов. В глобальной сети используются все необходимые сетевые устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы, мосты, ретрансляторы и т.д.

 

Сети делятся на проводные (в качестве линии связи используются электрические провода или оптоволоконные кабели, а носителями информации являются импульсы тока или луч света) и беспроводные (передача данных происходит через радиосвязь, спутниковую связь, носители информации – радиоволны)

В настоящее время, когда слово «интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть

Интернет – всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины и множества других систем (протоколов) передачи данных. Часто упоминается как «всемирная сеть» и «глобальная сеть»

Всемирная паутина – распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к интернету. Всемирную паутину образуют миллионы web-серверов. Большинство ресурсов всемирной паутины представляет собой гипертекст. Гипертекстовые документы, размещаемые во всемирной паутине, называются web-страницами. Несколько web-страниц, объединенных общей темой, дизайном, а также связанных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том же web-сервере, называются web-сайтом. Всемирная паутина вызвала настоящую революцию в информационных технологиях и бум в развитии интернета. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово «веб» (англ. web) и «www»

Облачные технологии – это модель обеспечения удобного (автоматизированного) сетевого доступа по требованию к общему фонду конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру

«Облако» вокруг нас:

Социальные сети (Вконтакте, Instagram, Like, Tik-Tok, WhatsApp, Telegram и многое другое)

Почтовые сервисы (Яндекс.Почта, Почта Mail.ru, Gmail.com)

Персональные хранилища (iCloud, Яндекс.Диск, Google Диск)

Облачные вычисления – это технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис. Если упростить, то это возможность использовать/запускать компьютерные программы сервисов и сохранять данные в интернете, а точнее на объединённых в сеть удалённых серверах, называемых «облаком»

Виды «облаков»:

Частное облако – инфраструктура для внутренних потребителей одной организации (например, все школы или больницы области, департаменты министерства, дочерние предприятия холдинга)

Публичное облако – инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой

Гибридное облако – это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных или публичных), связанных между собой технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков в «часы пик» или для долговременных резервных копий)

Преимущества «облака» – это надежность и безопасность хранения данных

Облака уже пришли в нашу повседневную жизнь и кардинально меняют ИТ-политику крупных компаний, так как:

1. Уровень надежности современных облаков корпоративного уровня гораздо выше, чем надежность собственной (локальной) физической IT-инфраструктуры.

2. Облака сегодня имеют достаточно высокую информационную безопасность в соответствии с мировыми стандартами.

3. К несомненным преимуществам облаков можно отнести масштабируемость и гибкость (удобство), когда пользователь в зависимости от решаемых задач может оперативно изменять и настраивать потребляемые IT-ресурсы под конкретную задачу

Именно поэтому облачные технологии будут все больше проникать во все отрасли экономики, бизнес-процессы и сферы человеческой жизни, а востребованность и престижность специалистов в сфере облачных технологий будет неуклонно расти

 

Ресурс для закрепления темы

https://урокцифры.рф/lessons/seti-i-oblachnye-tehnologii

История развития сети Интернет

Искусственный интеллект

Машинное обучение

Искусственный интеллект – это наука и технология создания интеллектуальных систем, которые способны выполнять или имитировать функции интеллекта человека

Уже очевидно, что понятие «искусственный интеллект» вышло за границы первоначального определения. В настоящее время искусственный интеллект представляет собой объемное научное понятие, вбирающее в себя ряд современных технологий и расширяющее возможности компьютерных наук

Сегодня направление искусственного интеллекта превращается в одну из самых передовых отраслей инновационной экономики. Она полна интересными и трудноразрешимыми проблемами, решение которых приведет к очередному взрывному росту технологий, открытию новых рынков, росту благосостояния общества, но камнем преткновения является кадровый вопрос: в мире не существует достаточного количества квалифицированных специалистов для их решения

Основные составляющие одного из самых перспективных на сегодняшний направлений искусственного интеллекта – машинного обучения:

данные

признаки

алгоритмы

Можно выделить три вида искусственный интеллекта:

слабый ИИ (Narrow AI) – искусственный интеллект, с помощью которого решается множество отдельных узких задач (например, Google Assistant, Siri, Алиса)

сильный ИИ (General AI) – искусственный интеллект, способный ставить цели и задачи, самостоятельно чувствовать, мыслить и действовать, может успешно выполнять умственные задачи, которые под силу людям

супер-ИИ (Super AI). Оксфордский философ Ник Бостром определяет супер-ИИ так: «Это любой интеллект, который значительно превосходит когнитивные способности человека практически во всех областях»

 

Супер-ИИ превзойдет людей во всех аспектах – от творчества до жизненной мудрости и решения проблем. Машины будут способны демонстрировать интеллект, который мы не видели и у самых одаренных представителей человечества

 

Искусственный интеллект помогает людям везде: в спорте, науке, искусстве, промышленности, финансах, рекламе, медицине. Это стало возможным благодаря машинному обучению, но для этого машинам нужны данные – топливо для машинного обучения

Искусственный интеллект учится по заданной модели, созданной на основе сложных математических формул. Алгоритмов обучения придумали уже целое множество! И назвали их «зоопарком моделей». Занимаются этим исследователи данных, или дата сайентисты

Исследователи данных или Data Scientists занимаются обучением машин по заданной модели, созданной на основе математических формул. Помогают делать машины удобнее, лучше и безопаснее для людей

Если данные почему-то не подходят для обучения искусственного интеллекта, то на помощь приходят дата инженеры. Дата-инженерия связана с доставкой, хранением и обработкой данных. Соответственно, основная задача дата-инженеров – обеспечить надежную инфраструктуру для данных

 

Ссылки на практические тренажёры

https://урокцифры.рф/lessons/ii-i-mashinnoe-obuchenie-2018-2019

https://урокцифры.рф/lessons/ii-i-algoritmy-prinjatija-reshenij

Безопасность в интернете

Просмотр видеоролика https://cloud.mail.ru/public/4DXX/4ifvVdbSd

Информационная безопасность – это процесс обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности информации

Чтобы информацию можно было защитить, она должна удовлетворять ряду принципов. Классическая триада, которую выделяют специалисты: конфиденциальность, целостность и доступность

Конфиденциальность – доступ к информации имеют только определённые лица

Целостность – данные не изменялись в процессе передачи или хранения

Доступность – те лица, которым информация предназначена, в любой момент могут её получить

 

Нарушение любого из этих принципов приводит к нарушению информационной безопасности. Одна из важнейших задач людей, которые проектируют системы сбора и обработки данных, – обеспечить безопасность данных. Для этого используются системы аутентификации (пароли, отпечатки пальцев, рисунок радужки глаз), разграничение уровней доступа, системы резервного копирования информации для реализации конфиденциальности, целостности и доступности соответственно

Пренебрежение использованием различных защитных систем, разработанных профессионалами, равно как и неосторожное поведение в сети Интернет, может привести к печальным последствиям

Основные правила, чтобы обезопасить себя в сети Интернет:

1. Будьте анонимны в сети. Создавая свой профиль в социальных сетях, нужно максимально избегать привязки к «физическому» миру. Нельзя указывать свой адрес, дату рождения, школу, класс

2.     Создавайте надёжные пароли. Пароли должны быть уникальными. Цифры и спецсимволы значительно усложняют процесс подбора, а также не старайтесь использовать один и тот же пароль ко всем сервисам

3. Не разговаривайте с незнакомцами. Главное средство защиты от всех этих угроз — конфиденциальность. Нельзя выкладывать свои фотографии в Cеть. Следует ограничить доступ к информации о всех сторонах своей жизни, будь то онлайн или офлайн. Сообщать их можно только проверенным людям: родным, близким и людям, которые знакомы вам лично, а не через интернет. Тех, кто пытается вас как-то задеть и обидеть, нужно просто игнорировать

4. Храните фото в недоступном месте. Правила публикации собственных фотографий очень простые: если вы не хотите, чтобы они стали достоянием общественности, нельзя выкладывать их в интернет и отправлять кому-то с его помощью. Вообще. Даже мессенджеры «умеют» копировать переписку в «облако», так что вы можете потерять контроль над своими снимками

5. Будьте бдительны. Всё, что попало в Cеть или даже в смартфон, останется там навсегда. Как правило, стереть данные из Cети невозможно. Единственный способ избежать утечки информации – не делиться ею

6. Не сообщайте свое местоположение. Данные геолокации позволяют всему миру узнать, где вы живете и учитесь, проводите свободное время, в каких акциях участвуете, какие шоу и спектакли любите, как отдыхаете. Отследить местоположение человека теперь не составляет труда

7. Внимание – на игры. Через игры проще манипулировать: игровые объекты, членство в командах, внутриигровые социальные связи – всё это может стать механизмом манипуляции для злоумышленников


 

Ссылки на практические тренажёры

https://урокцифры.рф/lessons/bezopasnost-v-internete-2018-2019

https://урокцифры.рф/lessons/bezopasnost-budushhego 

Эта тема не содержит тестов или других форм контроля знаний