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      圖書信息

      大學信息技術

      中國水利水電出版社
        【作 者】曾翰穎 編著 【I S B N 】978-7-5226-2164-7 【責任編輯】張玉玲 【適用讀者群】本專通用 【出版時間】2024-03-05 【開 本】16開 【裝幀信息】平裝(光膜) 【版 次】第1版第1次印刷 【頁 數】180 【千字數】200 【印 張】11.5 【定 價】37 【叢 書】普通高等教育“十四五”系列教材 【備注信息】
      圖書詳情

        本書以教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會2023年4月所編制《新時代大學計算機基礎課程教學基本要求》為指導,參照其中“信息與社會”知識領域的有關要求,結合《高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求》的“1+X”課程設置方案,以及有關課程思政的教學目標,緊扣當前信息技術的發展而編寫,既可作為本科院校計算機公共基礎課程的教材,也可作為科學與技術類通識課程的教材。

        本書共分6章,由曾翰穎編寫完成,旨在通過引入交叉學科內容,進一步拓展學生信息視野,從而能以一種更廣闊、更融合的視角來看待信息技術,理解其給人類社會所帶來的影響,思考人類自身的生存狀況,以及來自信息技術的挑戰,塑造基于信息技術的世界觀、人生觀和價值觀。

        本書適合作為本科計算機公共基礎課程的教材。

        內容全面:從多方面探討信息及其技術對于社會生活的影響。

        理實一體:緊扣當前信息技術的發展而編寫。

        思政融合:在學習中塑造基于信息技術的世界觀、人生觀和價值觀。

        前 言

        馬克思在《機器、自然力和科學的應用》中指出:“火藥、指南針、印刷術,這是預告資產階級社會到來的三大發明;鹚幇羊T士階層炸得粉碎,指南針打開了世界市場并建立了殖民地,而印刷術則變成新教的工具,總的來說,三大發明變成了科學復興的手段,變成了對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿!苯裉,人類社會再次迎來一個重大的歷史轉折,這場同樣由技術而引發的變革更加深遠,那就是信息革命,歷史學家尼爾•弗格森對此感慨道:“若對因特網的全球影響做個類比的話,最好的參照就是印刷機對16世紀歐洲的影響!

        相比過去,信息技術不僅帶來效率的提升,同時帶來一種新的認知范式、一種新的生活方式和一種新的存在模式。但是,技術并不具有某種超然的自主性和獨立性,技術與社會之間的關系是雙向與復合的,同時又與經濟、政治和文化等一起推動著人類歷史的進程,因此也應將信息技術嵌入人類社會的歷史背景中加以思考,如此一來,信息教育就不能再僅僅被視為一種工具類的技術教育,還應當包括更多內容。

        首先是恢復知識的統一圖景。學科分類是近代才出現的,復雜對象可以解構為部分的組合來加以闡釋和理解,但是在簡化與還原的過程中整體的能被割裂,知識的統一圖景遭到破壞。馬克思說:“科學只有從自然科學出發,才是現實的科學。歷史本身是自然史的,即自然界成為人這一過程的現實部分。自然科學往后將包括關于人的科學,正像人的科學包括自然科學一樣:這將是一門統一的科學!爆F在,隨著“統一信息論”的出現與發展,借助貫穿所有學科的信息,使得恢復知識的統一圖景成為可能。因此信息教育中要引入更多的交叉學科內容,拓寬學生的視野,讓他們能以更加多元和廣闊的眼光來認識世界、認識生命、認識自己。

        其次是彌合二分的事實與價值。隨著大數據時代的到來,基于數字理性的事實判斷,逐漸取代了基于認知主體的價值判斷,但是庫恩在《科學革命的結構》中指出:“不存在科學研究所需要的獨立數據,數據是活動的產品,是科學文化的人造物,在這種情況下,知識不再是等待被發現的事實,而是融入了認知主體的價值選擇!币虼诵畔⒔逃粌H要讓學生能夠堅持“是與否”的事實判斷,同時要關注“對與錯”的價值判斷,這種價值判斷既體現在工程技術倫理上,避免個體只是為了尋求知識突破而將人類社會置于危險當中;又體現在個體對自我、對族群、對國家乃至對整個人類所應承擔的責任,并為人類共同體作出應有的貢獻。

        最后是尋求生命的價值與意義。信息技術在帶來各種便利的同時,也導致了一些問題的出現。作為將“信息”一詞作為科學術語使用的第一人,心理學家哈特利早在20世紀20年代就提出,要排除心理因素的影響,用“純粹的物理量”來度量信息;到了香農,“熵”這個在熱力學中代表著混亂與無序的概念,被拿來用以消除信號傳遞中的不確定性。原本蘊含在信源里的復合化,經過概率的精確計算,只剩下獨立于接收者的客觀信號,與之消失的還有對于生命的價值與意義而言至關重要的豐富、深刻與多元。

        本書選取了當前主流的信息技術,從多個方面探討信息及其技術對于社會生活的影響,共分為6個章節,主要內容如下。

        第1章 信息的本質:介紹信息在不同領域的各種定義;探討信息的本質,以及有關信息本體論的相關知識。

        第2章 信息論與熵:介紹信息論的由來以及影響;介紹二進制思想的本質,以及如何借助其來進行問題的求解;探討熵的含義,以及信息熵的計算及其應用。

        第3章 網絡及其效應:介紹互聯網發展史、網絡的一般化描述,以及有關社會網絡的內容;介紹網絡科學的定義與發展;介紹了網絡結構的主要概念與動力學原理;介紹社會中的復雜網絡現象。

        第4章 人工智能哲學:介紹人工智能的發展歷史與圖靈測試,以及有關機器學習的有關內容;探討機器與人之間的關系;介紹有關群體智能的內容。

        第5章 數據與計算:探討數與世界本源之間的關聯;介紹定性與定量的研究方法;介紹幾種社會中的計算。

        第6章 信息時代與社會:介紹信息社會的由來;介紹信息科學的定義與發展,以及在社會與自然領域的應用;探討信息技術對于社會生活的影響。

        由于編者水平有限,書中難免存在疏漏及不足之處,敬請廣大讀者批評指正。

        編 者

        2023年7月

        前言

        第1章 信息的本質 1
        1.1 信息是什么 1
        1.1.1 一個世紀難題 1
        1.1.2 字典中的定義 3
        1.1.3 信息的特征 5
        1.2 信息的本質 6
        1.2.1 麥克斯韋妖 6
        1.2.2 薛定諤的貓 11
        1.3 信息本體論 15
        1.3.1 哲學的思考 15
        1.3.2 信息守恒律 18
        第2章 信息論與熵 23
        2.1 香農與信息 23
        2.1.1 通信中的關鍵問題 23
        2.1.2 維納的控制論 27
        2.1.3 信息論 33
        2.2 為什么是2 36
        2.2.1 無所不在的0與1 36
        2.2.2 二進制與問題求解 41
        2.3 熵及其應用 46
        2.3.1 熱力學定律 46
        2.3.2 信息熵 49
        第3章 網絡及其效應 52
        3.1 網絡概述 52
        3.1.1 互聯網發展史 52
        3.1.2 普適化的網絡 55
        3.1.3 社會網絡分析 59
        3.2 網絡科學 62
        3.2.1 定義與發展 62
        3.2.2 概念和結構 67
        3.3 網絡動力學 73
        3.3.1 同質性 73
        3.3.2 平衡原理 76
        3.3.3 級聯效應 81
        3.4 復雜網絡現象 86
        3.4.1 六度分隔 86
        3.4.2 冪律分布 89
        第4章 人工智能哲學 93
        4.1 人工智能概述 93
        4.1.1 AI的誕生 93
        4.1.2 圖靈測試 97
        4.2 機器的進化 100
        4.2.1 專家系統 100
        4.2.2 人工神經網絡 103
        4.3 奇點臨近 106
        4.3.1 A=A+X 106
        4.3.2 機器能超越人類嗎 109
        4.4 群體智能 112
        4.4.1 博弈 112
        4.4.2 合作的進化 116
        第5章 數據與計算 121
        5.1 大數據時代 121
        5.1.1 萬物皆數 121
        5.1.2 計算的世界 124
        5.1.3 大數據的到來 128
        5.2 定性與定量 131
        5.2.1 科學的范式 131
        5.2.2 兩種傳承 134
        5.3 社會中的計算 138
        5.3.1 生命的價值 138
        5.3.2 表決的悖論 141
        第6章 信息時代與社會 146
        6.1 信息時代 146
        6.1.1 何為時代 146
        6.1.2 信息社會 150
        6.2 信息科學 153
        6.2.1 歷史與現狀 153
        6.2.2 社會領域中的信息 156
        6.2.3 自然領域中的信息 160
        6.3 信息技術與社會 164
        6.3.1 我們在變淺薄嗎 164
        6.3.2 關系還是聯系 169
        6.3.3 道德機器 172
        參考文獻 177





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