大数据关键技术与应用创新

本书十章内容分属上、中、下三篇。上篇为大数据关键技术篇，从数据、信息和知识内在的关联逻辑出发，技术结合实例，从技术体系的基本原理、核心技术的要素组成等方面，对大数据应用的基本原理和关键技术进行了系统的论述。并对大数据体系的技术生态环境进行了分析梳理。中篇为教育大数据应用创新篇，从支持“有效学习”的角度，利用知识图谱对教育大数据进行聚合分析，提出了支持现代教育技术创新的大数据应用方案和技术赋能路径。下篇为大数据应用拓展篇，重点从技术框架出发，理论结合实践，全方位地探讨大数据技术在不同应用领域中的理念方法与技术创新思路。
本书围绕大数据及其相关技术这一主题，采用深入浅出的叙述方式，阐述大数据及其相关新技术的基本理论、关键技术和实际应用，目的是让广大师生以计算机公共基础课程为知识载体，进一步了解大数据的理论知识与应用方法。在撰写上，本书既体现了大数据技术本身的系统性和理论性，从关键技术的提炼到技术生态的构建，再到典型应用案例的分析，将数据科学的新发展与行业的实践应用紧密结合，又注重带有人文气息的启发式学习策略，探寻教育规律与科技、人文的充分融合，关注培养学生的人文科技情怀，是一本大数据理论与技术的精品教程。

上篇大数据关键技术

第1章数据、信息和知识

1.1知之为知之，不知为不知，是知也

1.2数据的泛在理解：客观存在的描述与记录

1.3信息的价值评判：有用的数据

1.4知识的应用体现：数据变信息的转化规则

1.5数据、信息和知识内在的关联逻辑

1.6知识规则的认知途径

1.7数据到知识的转换过程：实例分析

1.8本章小结

附录1：第一台计算机ENIAC

附录2：进位计数制

附录3：常用的进位计数制及相互之间的转换



第2章数据库技术的基本原理

2.1此为数据库，非彼大数据

2.2数据库技术的历史发展阶段

2.3关系模型的直观认知

2.4关系模型的预备知识

2.5关系数据库的基本原理

2.6关系数据库体系的优化设计

2.7本章小结



第3章大数据与大数据关键技术

3.1大数据来了

3.2Web 20模式对关系数据库的技术挑战

3.3大数据关键技术的分析研究

3.4大数据的技术门派及对比分析

3.5网页大数据应用实例：网页检索的技术路线

3.6一个基于倒排索引技术的中文检索应用实例

3.7NoSQL数据库和SQL数据库技术上的对比分析

3.8本章小结





第4章大数据技术生态体系

4.1技术生态的初步理解

4.2物联网技术：知道得多

4.3云计算技术：处理得快

4.4移动互联技术：传播得远

4.5人工智能技术：调控得准

4.6“物、云、移、大、智”技术融合后的协同生态环境

4.7本章小结



中篇教育大数据应用创新

第5章教育大数据的直观认知

5.1引子

5.2基础不牢，地动山摇

5.3教育大数据应用创新的领域特点分析

5.4本章小结



第6章大数据的认知学习与计算机实现

6.1一个颠覆常识的认知实例

6.2人类认知学习的生理学原理

6.3认知过程的基本规律：“认”出特征，“知”道归属

6.4大数据认知的计算机实现：以人脸识别为例

6.5教育大数据与教育大数据技术的应用定位分析

6.6本章小结



第7章教育大数据的技术创新方向

7.1钱学森之问

7.2知行合一的应用分析

7.3中国传统的“教”“学”理论和方法

7.4现代教育理论与现代教育技术

7.5现代教育技术面临的应用挑战与创新方向

7.6本章小结



第8章教育大数据技术分析与应用创新

8.1教育大数据应用创新的社会背景

8.2支撑教育大数据应用创新的云端技术

8.3教育大数据应用创新的赋能方向

8.4教育大数据技术应用的创新思维

8.5实例分析：基于知识图谱的教育大数据隐性知识发现

8.6本章小结

附录：图论基本知识



下篇大数据应用创新拓展

第9章社交媒体大数据技术分析与应用创新

9.1社交媒体大数据应用背景分析

9.2社交媒体大数据行为模式识别的热点研究方向

9.3社交媒体大数据应用创新：以跨域行为模式识别为例

9.4社交媒体大数据跨域行为模式识别的技术体系

9.5社交媒体行为大数据应用创新的案例分析

9.6本章小结



第10章交通大数据技术分析与应用创新

10.1交通大数据科技创新发展概况

10.2交通大数据应用创新的热点研究方向

10.3交通大数据应用创新核心技术分析

10.4一个基于群智协同与多要素融合的智能交通指挥系统设计方案

10.5交通大数据智能研判应用创新：案例分析

10.6本章小结



主要参考文献

后 记

窦万春，1971年生，南京大学计算机科学与技术系教授，博士研究生导师。先后入选教育部“新世纪优秀人才资助计划”、江苏省“333高层次人才培养计划”、江苏省“六大人才高峰\"计划 (A类) 。 作为项目负责人，主持过包括4项国家自然科学基金以及江苏省重点研发计划、江苏省科技支撑计划、江苏省自然科学基金等在内的多项研究课题 。 在领域内知名国际期刊以及知名国际会议上发表论文100余篇，其中ACM / IEEE Transactions系列论文30余篇、最佳会议论文4篇、高被引论文4篇、影响因子22.9的期刊论文2篇。 相关研究成果获2018年江苏省科学技术一等奖。