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、数据隐私、算法伦理等社会性议题，引导读者思考技术发展背后的责任与挑战。

在内容设计上，我们特别注重“历史原理应用”的三重视角: 既回望技术演进的来路，也解析当下实践的机理，更眺望未来发展的方向。书中穿插了大量来自中国实践的案例——从“天河”超算到极氪智慧工厂，从5G无人机到鸿蒙生态——使读者在理解全球技术脉络的同时，也能感受到中国信息化建设的坚实足音。

本书不仅可作为高等学校计算机、电子信息、自动化、人工智能等相关专业本科生和研究生教材，也可作为广大科技工作者、工程师和信息爱好者的参考读物。我们力求在保持学术严谨性的同时，注重内容的可读性与实用性，通过丰富的案例分析、项目实战和前沿展望，帮助读者建立系统的知识体系，并激发进一步探索的兴趣。

信息科学是一个不断演进、跨学科融合的领域，本书在撰写过程中吸收了国内外最新研究成果与技术实践。书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。希望本书能成为您进入信息科学世界的一扇窗，陪伴您在信息的海洋中遨游、思考与创造。

谨以此书，献给所有热爱信息科学、致力于推动技术进步的读者。

作者

2026年4月