信息科学导论
从古代结绳记事到未来6G智能社会,本书带你系统理解信息科学的演进与前沿,揭示信息如何塑造人类文明与未来世界。

作者:金龙、谢正泰、苏振明、任超

丛书名:计算机系列教材

定价:69.9元

印次:1-1

ISBN:9787302720539

出版日期:2026.07.01

印刷日期:2026.07.20

图书责编:张民

图书分类:教材

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本书以“信息的起源、理论建构与未来发展”为主线,全面系统地介绍信息科学的发展历程与学科框架。第一部分追溯信息概念的源流。第二部分聚焦信息科学的核心理论,包括信息的度量、传输模型、编码理论及信息熵的应用,并结合图像识别、智能家居、自动驾驶等实例,展现其现实价值。第三部分介绍信息技术的发展,涵盖四次信息技术革命以及新一代技术(5G/6G、人工智能、云计算、大数据、脑机接口等),揭示信息如何推动社会进步。第四部分聚焦中国信息化战略,梳理国家层面的规划与建设成果。本书的特色在于“历史-理论-应用-前沿”的一体化结构,既有严谨的学术阐述,又配有丰富的实例与插图,增强了可读性和趣味性。本书适合作为高校信息科学及相关学科的教材,也适合通信、计算机、人工智能等领域的工程技术人员,以及对信息社会与智能时代感兴趣的读者参考。

金龙,兰州大学信息科学与工程学院教授,入选国家级青年人才计划。分别于2011年和2016年在中山大学获得学士学位和博士学位,2016年至2017年在香港理工大学担任博士后研究员,2017年2月加入兰州大学,2020年入选兰州大学“萃英学者”特聘教授(考核优秀),2023年任香港城市大学计算机系访问教授。主持国家自然科学基金4项、国家重点研发计划课题、甘肃省自然科学基金重点/杰青、以及中国电子学会-腾讯Robotics-X项目(考核优秀)、CCF-百度松果基金项目等。多次入选爱思唯尔“中国高被引学者”;以第一完成人或者**完成人获得中国人工智能学会优秀博士学位论文奖励、吴文俊人工智能优秀青年奖励、甘肃省科技奖自然科学二等奖、中国自动化学会自然科学二等奖;指导的学生论文10多人次入选国家一级学会与甘肃省优秀博士硕士学位论文;一名博士生入选基金委优秀博士生项目;两名入选中国科协托举工程。目前担任包括IEEE TIE/TIV, Neural Networks, IEEE/CAA JAS,CAAI TRIT等多个SCI期刊副编辑等职务。研究兴趣包括神经网络、机器人、分布式系统和智能计算。

前言 我们正处在一个被信息深刻重塑的时代。从早晨醒来第一眼看到的天气预报,到深夜归家时路灯自动感应亮起;从工厂里精准协作的机械臂,到手机里懂你喜好的推荐算法——信息,这个看不见、摸不着的存在,早已悄然编织进我们生活的每一寸肌理。它不仅是数据的流动,更是文明的脉动;不仅是技术的集合,更是人类认知世界、改造世界的全新方式。 然而,信息的本质是什么?它如何从远古的结绳记事演变为今日的量子比特?又如何从哲学家的思辨走向工程师的精密度量?在信息爆炸的今天,我们比任何时候都更需要一套清晰而系统的认知框架,以理解信息的过去、现在与未来,把握技术浪潮背后的深层逻辑。 《信息科学导论》正是在这样的背景下应运而生。本书旨在系统性地介绍信息科学的核心概念、关键技术及其广泛的应用前景,引导读者逐步理解“信息”这一现代社会的核心要素,并掌握其背后的科学原理与技术实现。 本书共13章,从基础到前沿,从理论到实践,逐步展开信息科学的宏大图景。  第1~3章为基础篇,围绕信息的基本概念、信息技术的历史演进、计算机系统与电子信息技术基础展开,为读者构建坚实的理论基础。  第4~6章聚焦控制与自动化、物联网技术、云计算与大数据,深入探讨信息在系统控制、万物互联与海量数据处理中的关键作用。  第7~9章进入智能技术层面,涵盖深度学习、网络空间安全、智能通信与光电技术等热点领域,展现信息技术与智能化的深度融合。  第10~12章以智能控制、机器人技术与多智能体系统为主题,探索信息在复杂系统与人机协同中的高级应用,指向未来智能化社会的发展方向。  第13章回归现实,讨论产业数字化、数...

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第1章绪论1

1.1探索信息的真谛1

1.1.1探寻信息的真实模样1

1.1.2信息的科学内涵4

1.1.3信息的表现形态5

1.2信息论与信息科学7

1.2.1认识信息论7

1.2.2了解信息科学9

1.3从信息技术的历史演进到未来新篇10

1.3.1什么是信息技术10

1.3.2人类历史上的四次信息技术革命12

1.3.3新一代信息技术15

1.4我国信息化的发展战略及建设成果17

1.4.1我国信息化的发展战略17

1.4.2我国信息化建设的成果18

1.5本章小结19

思考题19第2章计算机系统与技术21

2.1计算机发展历程21

2.1.1从机械装置到计算思想的诞生21

2.1.2第一代电子计算机与冯·诺依曼结构的奠基22

2.1.3从晶体管到个人计算机: 芯片革命三十年22

2.1.4摩尔定律的黄金时代与架构突围23

2.1.5走向智能与未来: AI、量子与计算边界24

2.2计算机硬件体系结构24

2.2.1冯·诺依曼体系结构及其演变25

2.2.2中央处理器组成与工作原理25

2.2.3图形处理器与专用加速器26

2.2.4存储器层次结构27

2.2.5输入/输出子系统与总线接口28

2.3计算机操作系统29

2.3.1操作系统的发展阶段29

2.3.2进程与线程管理29

2.3.3内存管理30

2.3.4文件系统与存储管理31

2.3.5设备管理与I/O子系统32

2.3.6系统安全与保护机制32

2.3.7主流操作系统比较分析33

2.4软件工程基础34

2.4.... 查看详情

本书以“信息的起源、理论建构与未来发展”为主线,全面系统地介绍信息科学的发展历程与学科框架。第一部分追溯信息概念的源流,第二部分聚焦信息科学的核心理论,第三部分介绍信息技术的发展,第四部分聚焦中国信息化战略,梳理国家层面的规划与建设成果。本书适合作为高校信息科学及相关学科的教材,也适合通信、计算机、人工智能等领域的工程技术人员,以及对信息社会与智能时代感兴趣的读者参考。本书的特色主要体现在三方面:(1)体系化:从历史、理论、技术到战略全面覆盖。(2)跨学科:融合信息论、通信、计算机、AI等多个学科。(3)通识化:兼顾专业性与可读性,既适合作为高校教材,也适合大众读者阅读。

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