本书由北京大学信息科学技术学院副院长陆俊林教授担任主编,汇聚北大信息学院名师智慧结晶,并特邀北大附中资深教师团队进行教学适配性优化,全方位展现信息学科的学术魅力与实践价值。本书系统展现了信息技术的过去、现在与未来。
全书分为硬件篇、软件篇、应用篇三大板块,涵盖从芯片设计、人工智能到量子通信等20个前沿领域。硬件篇介绍了智能芯片的进化、类脑计算的生物启发、光子芯片的光速革命及碳基集成电路的突破性前景。软件篇聚焦数字世界的构建逻辑,从操作系统底层原理到机器学习算法,再到互联网的商业模式演进,揭示代码如何重塑文明。应用篇则呈现技术落地的缤纷实践:虚拟现实打破虚实界限,脑机接口连接思维与机器,量子技术挑战计算极限,而AI书法与艺术字生成则展现了科技与人文的碰撞。
本书以杨芙清、王阳元院士的寄语开篇,每章由北大专家执笔,兼具科学深度与人文视角,既为青少年打开信息学科的大门,也为大众读者提供理解数字时代的钥匙。
陆俊林
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陆俊林,北京大学计算机学院教授,北京大学信息科学技术学院教学副院长,图灵计划管委会委员。长期从事中国自主微处理器(CPU)的研究,承担和参与了国家“核高基”科技重大专项和工信部“工业转型升级重点项目”等课题,成果入选国家“十二五”科技创新成就展。
目 录
类脑芯片:突破困局的生物智慧 \王 源 3
光子芯片:信息时代的未来引擎 \王兴军 13
智能之芯:更强大的心脏支撑更聪明的大脑 \叶 乐 23
又好又快:敏捷——芯片设计的新维度 \梁 云 34
不止存储:从结绳记事到存算一体的存储革命 \蔡一茂 45
碳基集成电路:下一个科技革命的曙光与挑战 \张志勇 57
软件工程:构建数字世界的创梦师 \陈 钟 71
积基树本:计算机操作系统漫谈 \郭 耀 82
从概念起步:初识人工智能的广阔版图 \杨耀东 92
学无止境:机器学习的宏观思路与精妙算法 \王立威 106
智在行动:从世界仿真到具身智能 \陈宝权 118
互联网进化档案:从信息革命到智能未来 \ 边凯归 131
虚实相生:虚拟现实技术的全息图景 \陈 斌 143
游戏中的人工智能:从人机对弈到虚实共生 \李文新 159
数字丹青:人工智能书法大师的创作 \连宙辉 170
视觉魔法:令人惊叹的智能字效 \刘家瑛 182
从仿生到超越:类脑视觉和类脑计算 \黄铁军 203
思维触电:连接数字与生命的脑机接口 \李志宏 215
从 1G到 6G:“蜂窝”改变世界移动通信进化史 \邸博雅 228
量子技术:信息领域中的无声惊雷 \吴 腾 241
后记 \ 252