本書系統(tǒng)介紹當前比較熱門的信息技術及其前沿，以拓展學生專業(yè)視野。全書共10章，內容包括信息與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網技術、移動互聯(lián)網技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術、區(qū)塊鏈、信息安全、生物計算、新技術及其應用。
本書內容完整、深入淺出、通俗易懂，可作為一般院�；蚋呗毟邔Ｐ畔⒓夹g類相關專業(yè)信息技術前沿選修課的教材，也可作為部分211大學該課程的教材，還是相關專業(yè)技術人員和信息技術愛好者不可多得的參考書。
本書適合機器學習初學者，包括本科生、研究生以及未來有意向從事人工智能領域工作的人員學習使用。
2010年，作者曾經在清華大學出版社出版教材《計算機科學技術前沿選講》，讀者對其反映良好。但該書年代久遠，技術過時，且技術范圍相對狹窄。2022年，清華大學出版社提出了升級《計算機科學技術前沿選講》一書的建議，其想法與作者不謀而合。由于目前市面上這類教材較少，作為一名高校計算機專業(yè)的教師，與同行一樣，深感該課程教學不便，于是作者便有了編撰《信息技術前沿》一書的計劃。
由于信息技術發(fā)展較快，在2017版《普通高等院校本科專業(yè)目錄》計算機類(專業(yè)代碼0809)下新增了很多專業(yè)。作者認為，本書的內容定位不應該過于狹窄，其適用范圍應該相對寬泛，能與計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、信息安全、物聯(lián)網工程、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術、人工智能、電子信息科學與技術、信息工程、信息與計算科學、通信工程、信息管理與信息系統(tǒng)、信息資源管理、電子商務、數(shù)字媒體技術等專業(yè)的本專科教學相配套。
據(jù)了解，目前該課程的教學大致存在三種情況： 一是國內頂尖大學，比如清華大學和北京大學等排行靠前的高校，其院士、杰出青年、長江學者或著名教授可以輕松解決問題； 二是985或211高校，其高水平師資力量也可以通過輪番上陣的方式解決問題，但211信息技術實力偏弱的高校，在講授這門課時就存在一些困難； 三是一般院�；蚋呗毟邔Ｔ盒�，由于師資力量有限，在開設這門課程時則更困難。《信息技術前沿》的主要目的是幫助一般院校以及高職高專院校解決該課程的教學問題。如果211高校老師愿意選擇本書作為教材，可根據(jù)自身的情況調整教學內容。
本書主要由中南財經政法大學計算機系張凱教授編寫，張雯婷博士參與了第2章和第5章部分內容的編寫和全書的文字校對工作。在本書的編寫過程中，參考和引用了大量國內外的著作、論文和研究報告，由于篇幅有限，各章節(jié)僅列舉了主要文獻。作者向所有被參考和引用論著的作者表示由衷的感謝，他們的辛勤勞動成果為本書提供了豐富的資料。如果有的資料因疏忽或沒有查到出處而未列出，請原作者原諒，并告知我們，以便于在再版時補上。
《信息技術前沿》一書是對本、專科信息技術前沿技術教學的一種探索，不足之處在所難免，歡迎讀者提出寶貴意見。
讀者可從清華大學出版社教學平臺下載本書課件、教學計劃、教學進度表、電子教案、考試題等配套資源，如果還有其他特殊需要，請直接與張凱聯(lián)系(zhangkai@zuel．edu．cn)，我們將盡量滿足您的愿望。
張凱
2023年10月15日
第1章信息與信息系統(tǒng)
1．1信息和信息技術
1．1．1信息定義及特性
1．1．2信息處理、信息處理系統(tǒng)和信息技術
1．2信息通信技術
1．2．1通信系統(tǒng)
1．2．2通信技術
1．2．3通信介質
1．2．4無線電通信
1．3計算機信息系統(tǒng)
1．3．1計算機信息系統(tǒng)的定義和特點
1．3．2計算機信息系統(tǒng)的結構和功能
1．3．3計算機信息系統(tǒng)類型
1．3．4計算機信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1．4典型信息系統(tǒng)介紹
1．4．1電子商務與電子政務
1．4．2遠程教育與遠程醫(yī)療
1．4．3數(shù)字圖書館與智慧圖書館
1．4．4CIMS與智能制造
1．4．5數(shù)字地球與智慧地球
思考題
第2章物聯(lián)網技術
2．1物聯(lián)網概述
2．1．1物聯(lián)網的基本概念
2．1．2物聯(lián)網發(fā)展歷程及國內外現(xiàn)狀
2．1．3物聯(lián)網與互聯(lián)網的區(qū)別
2．2物聯(lián)網關鍵技術
2．2．1物聯(lián)網三層體系結構
2．2．2物聯(lián)網感知層關鍵技術
2．2．3物聯(lián)網網絡層關鍵技術
2．2．4物聯(lián)網應用層關鍵技術
2．3物聯(lián)網主要應用領域
2．3．1物聯(lián)網技術應用
2．3．2信息物理系統(tǒng)
2．3．3物聯(lián)網技術未來發(fā)展趨勢
思考題
第3章移動互聯(lián)網技術
3．1移動互聯(lián)網概述
3．1．1移動互聯(lián)網的基本概念
3．1．2移動互聯(lián)網的特征
3．1．3移動互聯(lián)網的發(fā)展歷程
3．1．45G關鍵技術和主要優(yōu)勢
3．1．56G關鍵技術和主要優(yōu)勢
3．2移動互聯(lián)網的關鍵技術
3．2．1SOA 面向服務架構
3．2．2Web 2．0的特點
3．2．3HTML5 的新特性
3．2．4Android 的系統(tǒng)架構
3．2．5iOS 的系統(tǒng)架構
3．3移動互聯(lián)網的應用領域
3．3．1移動互聯(lián)網的應用
3．3．2移動互聯(lián)網未來發(fā)展趨勢
思考題
第4章云計算技術
4．1云計算概述
4．1．1云計算的基本概念
4．1．2云計算產生的歷史背景
4．1．3云計算的優(yōu)勢
4．2云計算的相關技術
4．2．1分布式計算
4．2．2服務器刀片化
4．2．3虛擬化技術
4．2．4虛擬計算
4．2．5霧計算
4．2．6邊緣計算
4．3云計算的技術應用
4．3．1公有云、私有云和混合云
4．3．2IaaS、PaaS和SaaS
4．3．3國內外主流云服務平臺
思考題
第5章大數(shù)據(jù)技術
5．1大數(shù)據(jù)概述
5．1．1大數(shù)據(jù)產生背景及基本概念
5．1．2大數(shù)據(jù)發(fā)展歷程
5．2大數(shù)據(jù)的關鍵技術
5．2．1Hadoop等大數(shù)據(jù)技術
5．2．2爬蟲、清洗等技術與工具
5．2．3大數(shù)據(jù)分析、挖掘及可視化技術
5．2．4大數(shù)據(jù)管理
5．3大數(shù)據(jù)主要應用領域
5．3．1大數(shù)據(jù)典型應用
5．3．2數(shù)據(jù)中心及其智能化
5．3．3大數(shù)據(jù)未來發(fā)展趨勢
思考題
第6章人工智能技術
6．1人工智能概述
6．1．1人工智能的定義
6．1．2人工智能派系之爭
6．1．3人工智能發(fā)展歷程
6．2人工智能技術分類
6．2．1機器學習
6．2．2人工神經網絡與深度學習
6．2．3自然語言處理與情感分析
6．2．4計算機視覺
6．2．5智能數(shù)據(jù)挖掘
6．2．6算法對經濟的影響
6．2．7機器人的新技術
6．2．8自主系統(tǒng)
6．3人工智能主要應用領域
6．3．1國內外常用人工智能平臺
6．3．2人工智能應用
6．3．3人工智能未來發(fā)展趨勢
思考題
第7章區(qū)塊鏈
7．1區(qū)塊鏈概述
7．1．1區(qū)塊鏈的基本概念
7．1．2區(qū)塊鏈的技術、特點及其價值
7．1．3區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程
7．2典型區(qū)塊鏈技術介紹
7．2．1以太坊技術框架
7．2．2超級賬本Fabric技術框架
7．3區(qū)塊鏈主要應用領域
7．3．1區(qū)塊鏈的行業(yè)應用
7．3．2區(qū)塊鏈未來發(fā)展趨勢
7．4相關技術應用
7．4．1數(shù)字貨幣
7．4．2中國現(xiàn)代化支付系統(tǒng)
7．4．3電子支付
7．4．4國際資金清算系統(tǒng)
思考題
第8章信息安全
8．1信息安全概述
8．1．1信息安全威脅
8．1．2信息安全定義
8．1．3信息安全屬性
8．1．4信息安全體系
8．1．5信息安全發(fā)展史
8．2信息安全技術
8．2．1物理與設備安全
8．2．2網絡安全
8．2．3軟件系統(tǒng)安全
8．3信息安全典型應用
8．3．1物聯(lián)網安全
8．3．2大數(shù)據(jù)安全
8．3．3云計算安全
8．3．4量子通信
8．3．5信息對抗
8．3．6國家網絡空間安全
8．3．7黑客與有組織攻擊
8．3．8暗網
思考題
第9章生物計算
9．1生物信息技術
9．1．1演化計算
9．1．2生物信息學
9．1．3生物計算機與DNA計算機
9．1．4生物芯片
9．1．5人工生命與人工社會
9．2生物信息技術應用
9．2．1生物識別技術
9．2．2腦機接口
9．2．3大腦思維下載與上載
思考題
第10章新技術及其應用
10．1微觀硬件新技術
10．1．1石墨烯及其應用
10．1．2納微器件及其應用
10．1．3芯片設計與封裝技術
10．1．4芯片智能趨勢
10．1．5芯片產業(yè)現(xiàn)狀與展望
10．2宏觀硬件新技術
10．2．1超級計算機
10．2．2算力與國家間競爭
10．2．3虛擬幣與挖礦
10．2．4量子計算機
10．3軟件新技術應用
10．3．1操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
10．3．2Web 3．0
10．3．3硬件軟化技術
10．3．4增強現(xiàn)實
10．3．5數(shù)字孿生與元宇宙技術
10．3．6ChatGPT與大模型
思考題
參考文獻
書單推薦
