信息技术促成人机融合 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁保宗 著

图书标签:

• 人机融合
• 信息技术
• 人机交互
• 智能系统
• 认知计算
• 人工智能
• 技术伦理
• 未来科技
• 数字化转型
• 创新发展

出版社： 北京交通大学出版社

ISBN：9787512134874

版次：1

商品编码：12334550

包装：精装

丛书名： 知行学人丛书

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：纯质纸

页数：332

字数：537000

正文语种：汉文

内容简介

本书为北京交通大学出版社为庆祝北京交通大学建校120周年而策划出版的“知行学人丛书”之一。它浓缩了袁保宗教授66年来从事信息技术研究探索之路，为促成人机融合所做的贡献，以及袁保宗对教学、科研工作的总结，既展现了学术大家个人学术研究的脉络，也从一个侧面展现了新中国信息技术的教学与科研发展进程。

作者简介

1960年获苏联列宁格勒工程学院技术科学副博士学位。历会北京铁道学院讲师，北方交通大学讲师、副教授、教授、信息科学研究所所长，国务院学位委员会第二届学科评议组成员，中国电子学会信号处理专业学会主会委员。北京通信学会第二届副理事。1986年获全国五一劳动奖章。从事应用信息论、语声信号处理和像处理方面的研究，主持研制"话音数字通信机"。著有《数字信号处理及通信》。

《数字孪生：现实世界的虚拟镜像与智能交互》 内容概述 本书是一部深度探索数字孪生技术及其在各个领域应用潜力的专业著作。数字孪生，作为一种物理实体在数字世界的精确映射，正以前所未有的方式重塑我们理解、管理和优化世界的方式。本书不仅阐述了数字孪生的基本概念、核心技术和发展历程，更着眼于其未来应用场景的广阔前景，旨在为读者提供一个全面、系统且富有洞察力的视角。 第一章：数字孪生的概念与起源 本章将从数字孪生的定义入手，阐释其与传统仿真、模型、数据可视化的根本区别。我们将追溯数字孪生的起源，探讨其在航空航天、军事等领域的早期萌芽，并分析推动其发展至今的关键技术因素，如物联网（IoT）、云计算、大数据分析、人工智能（AI）、区块链等。本章还将梳理数字孪生的关键要素，包括物理实体、虚拟模型、数据连接、分析与优化以及交互界面，为后续章节的学习奠定坚实基础。 第二章：数字孪生的核心技术体系 深入剖析数字孪生构建与运行所需的关键技术。我们将详细介绍： 传感器与数据采集： 覆盖各类物理实体信息采集的传感器技术，包括物联网设备、工业传感器、地理空间数据采集技术等，以及数据传输与存储的挑战。 建模与仿真： 探讨不同尺度的三维建模技术（如CAD、BIM、点云、Mesh模型），以及支持实时仿真与行为预测的仿真引擎，包括有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）、多体动力学等。 数据融合与管理： 重点介绍如何将来自异构源的实时和历史数据进行有效融合，构建统一的数据模型，并探讨数据库技术、数据湖、数据中台等解决方案。 人工智能与机器学习： 阐述AI在数字孪生中的作用，包括模式识别、异常检测、预测性维护、路径优化、智能决策支持等，以及深度学习、强化学习等技术在数字孪生场景下的应用。 可视化与交互： 介绍如何将复杂的数字孪生模型与数据转化为直观的可视化界面，支持沉浸式体验（VR/AR/MR）、三维实时渲染，以及用户与数字孪生的自然交互方式（语音、手势等）。 网络安全与隐私保护： 探讨数字孪生在数据安全、访问控制、隐私泄露风险方面的挑战，以及相应的安全防护措施。 第三章：数字孪生在工业领域的应用 工业是数字孪生最成熟、应用最广泛的领域之一。本章将聚焦以下应用方向： 智能制造： 工厂仿真与优化： 构建数字孪生工厂，模拟生产流程、设备布局、物料流动，优化生产计划、降低能耗、提高生产效率。 设备预测性维护： 通过实时监测设备运行数据，构建数字孪生设备模型，预测故障发生，提前进行维护，减少停机时间。 产品生命周期管理： 从设计、制造到运营维护，全生命周期跟踪产品，通过数字孪生反馈改进设计与制造工艺。 供应链可视化与协同： 构建供应链数字孪生，实现端到端的可视化，优化库存管理、物流调度，提升供应链韧性。 能源与电力： 电网优化与管理： 构建智能电网数字孪生，实时监测负荷、发电量、输电线路状态，预测供需变化，优化调度，提高电网稳定性。 可再生能源监测与预测： 模拟风力发电场、太阳能电站的运行状态，预测发电量，优化维护策略。 油气勘探与生产： 构建油气田数字孪生，模拟地质构造、流体流动，优化开采方案，提升产量。 建筑与基础设施： 智慧建筑： 从建筑设计、施工到运维，构建建筑信息模型（BIM）的数字孪生，实现能耗管理、空间优化、安全监控。 智慧城市： 建设城市级数字孪生，涵盖交通、能源、水务、安防等多个系统，实现城市运行的精细化管理与智能化决策。 基础设施监测与维护： 对桥梁、隧道、道路等基础设施建立数字孪生，实时监测结构健康，预测老化，制定维护计划。 第四章：数字孪生在其他关键领域的拓展 数字孪生的应用已远远超出工业范畴，本章将探讨其在更多前沿领域的潜力： 智慧医疗： 人体数字孪生： 构建个体生理参数、疾病模型、药物反应的数字孪生，实现精准诊断、个性化治疗方案制定、手术模拟与规划。 医院运营管理： 优化医院资源配置、患者流程、设备利用率，提升医疗服务效率。 智慧交通： 自动驾驶仿真： 构建高精度道路、交通环境的数字孪生，进行自动驾驶算法的测试与验证。 交通流优化： 模拟城市交通网络，分析交通拥堵，优化信号灯控制、路线规划，缓解交通压力。 航空与航运管理： 模拟飞机、船舶的运行轨迹，优化航线，提升安全性和效率。 智慧农业： 农场数字孪生： 监测土壤、气候、作物生长情况，实现精准灌溉、施肥、病虫害防治，提高产量与品质。 畜牧业管理： 实时监测动物健康状况，优化饲养环境，提高生产效率。 环境保护与可持续发展： 环境监测与模拟： 构建区域甚至全球环境数字孪生，模拟污染扩散、气候变化影响，为环境治理提供决策支持。 资源管理： 优化水资源、森林资源、矿产资源的开发与利用。 太空探索与科学研究： 行星与空间站数字孪生： 模拟太空环境，规划任务，测试设备，为宇航员提供训练支持。 复杂科学系统建模： 模拟气候模型、生物系统、物理现象，加速科学发现。 第五章：数字孪生的发展趋势与未来展望 本章将聚焦数字孪生技术的未来发展方向，并对其可能带来的深远影响进行展望： 互联互通的数字孪生生态系统： 探讨不同数字孪生之间的互操作性，形成大规模、分布式、相互连接的数字孪生网络。 与元宇宙的融合： 分析数字孪生如何成为元宇宙中的物理现实基础，连接虚拟与现实世界。 更强的自主性与智能决策： 展望数字孪生在AI驱动下，具备更强的自主学习、自我优化与决策能力。 普适性与民主化： 探讨数字孪生技术如何走向普惠，降低应用门槛，赋能更多中小企业和个人。 伦理、法律与社会影响： 审视数字孪生发展可能带来的伦理挑战、法律法规需求以及对就业、社会结构的影响。 挑战与机遇： 总结当前数字孪生技术面临的技术瓶颈、成本问题、标准缺乏等挑战，并展望其在解决全球性问题（如气候变化、资源短缺）方面的巨大机遇。 结论 《数字孪生：现实世界的虚拟镜像与智能交互》旨在为读者呈现一个动态、全面且充满前瞻性的数字孪生技术图景。本书期望激发读者对数字孪生技术在各行各业应用潜力的深刻认识，鼓励技术创新与跨界合作，共同塑造一个更加智能、高效、可持续的未来。

评分☆☆☆☆☆

我最近拜读了《信息技术促成人机融合》一书，其中关于“智能穿戴设备”的章节尤其引人入胜。作者对智能手表、智能眼镜以及更前沿的脑机接口技术进行了详细的梳理和展望。书中详细介绍了这些设备如何通过收集我们的生理数据、行为模式，甚至神经信号，来提供个性化的健康监测、生活辅助和信息获取服务。我被书中描绘的未来生活场景所吸引：早晨醒来，智能床垫已经根据我的睡眠质量调整了室内温度和光线；出门上班，智能眼镜实时显示交通信息和日程安排，并能根据我的情绪变化推送定制化的音乐。书中也对这些技术的潜在风险提出了警示，比如数据泄露、过度依赖技术以及隐私侵犯等问题，并呼吁开发者在技术创新时，始终将用户的福祉置于首位。我尤其欣赏书中对于“情感计算”的讨论，它探讨了如何让机器理解和响应人类的情感，从而实现更具同理心的人机互动。这不仅意味着机器能够更好地服务我们，也可能在一定程度上弥合人与机器之间的隔阂，创造一种全新的陪伴关系。

评分☆☆☆☆☆

《信息技术促成人机融合》这本书给我留下了深刻的印象，尤其是在关于人工智能（AI）伦理和未来社会形态的讨论部分。作者并没有回避AI发展可能带来的挑战，而是深入分析了诸如就业结构变化、数据隐私保护以及算法偏见等一系列复杂问题。书中引用了大量的哲学思辨和经济学模型，试图为读者勾勒出AI时代下社会可能演变的图景。我特别认同书中关于“人机协作”而非“人机替代”的观点，作者认为，AI的价值更多在于增强人类的能力，而非完全取代人类。例如，在艺术创作领域，AI可以作为创作者的得力助手，提供灵感、辅助技术实现，但最终的创意和情感表达仍需人类来完成。书中还探讨了“数字鸿沟”在AI时代可能进一步加剧的问题，以及如何通过普及信息技术教育和建立更普惠的AI应用，来避免社会阶层差距的扩大。对于未来社会形态的设想，书中并未给出明确的答案，而是鼓励读者积极参与到关于AI伦理和治理的讨论中，共同塑造一个更美好的AI未来。这部分内容引发了我很多思考，关于我们作为个体，在AI浪潮中应该如何定位和发展。

评分☆☆☆☆☆

最近读了《信息技术促成人机融合》这本书，虽然书名听起来有些专业，但读完之后，我发现它触及了我生活中许多意想不到的方面。书中对虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的未来发展进行了深入的探讨，特别是它们如何在教育、医疗和娱乐领域带来革命性的变化。作者举了大量生动的例子，比如在医学培训中，外科医生可以通过VR模拟手术，大大降低实际操作的风险；在历史教学中，学生可以“穿越”到过去，亲身体验历史事件的发生。这些应用不仅仅是技术上的炫技，更是对人类认知和体验边界的拓展。我尤其被书中关于“沉浸式学习”的章节所打动，它描绘了一个未来学习场景：学生不再是被动地接受知识，而是通过与虚拟环境的互动，主动探索和建构知识体系。这种学习方式不仅能显著提升学习效率，更能激发学生的学习兴趣和创造力。书中对人机交互界面的设计也提出了许多独到的见解，强调了以人为本的设计理念，如何通过直观、自然的交互方式，让信息技术更好地服务于人类，而不是成为技术本身的束缚。读完这部分，我开始重新审视自己每天使用的各种电子设备，思考它们的设计是否真的能充分发挥人的潜力。

评分☆☆☆☆☆

近期品读了《信息技术促成人机融合》一书，其中关于“人机协同的未来工作模式”的章节，彻底改变了我对未来职业发展的认知。作者并非简单地罗列未来可能出现的职业，而是深入剖析了信息技术如何重塑工作流程、技能要求以及组织架构。书中通过大量案例，展示了在不同行业中，人类与AI、机器人等智能系统如何协同工作，以实现效率和创造力的最大化。例如，在制造业中，工人不再是单纯的重复劳动者，而是负责监督、维护和与机器人协同完成更复杂的生产任务；在创意领域，设计师可以利用AI辅助工具快速生成大量设计草稿，从而将更多精力投入到创意构思和概念深化中。书中还强调了“终身学习”和“适应性”在未来工作中的重要性。面对快速迭代的技术，个人需要不断更新知识和技能，以适应不断变化的工作需求。作者还探讨了“人类特有的能力”，如同理心、批判性思维、创造力和情商等，在AI时代将变得越发重要，因为这些能力是机器难以完全复制的。这本书不仅为我提供了关于未来职业发展的思路，更重要的是，它激励我开始思考如何在当下的工作中，主动拥抱新技术，并积极培养那些真正属于人类的核心竞争力。

评分☆☆☆☆☆

《信息技术促成人机融合》这本书，给我最大的启发在于它对“数字身份”和“虚拟世界的构建”的深刻见解。作者在书中描绘了随着信息技术的飞速发展，我们每个人在数字空间中都将拥有一个越来越具象化的“数字身份”。这个身份不再仅仅是简单的用户名和密码，而是包含我们的社交网络、兴趣爱好、消费习惯、甚至我们的数字足迹所构成的复杂个体。书中探讨了如何利用这些信息来为用户提供更精准、个性化的服务，例如智能推荐系统、定制化新闻推送等。但同时，作者也严肃地指出了其中的挑战，包括如何保护个人数字身份的隐私安全，如何防止数字身份被滥用，以及如何在虚拟世界和现实世界之间建立健康的边界。书中对元宇宙（Metaverse）的构想进行了详细的阐释，它描绘了一个融合了虚拟现实、增强现实和区块链技术的沉浸式数字世界，在这个世界里，人们可以进行社交、娱乐、工作甚至创造自己的经济体系。作者强调，在构建这样的虚拟世界时，必须充分考虑人类的社会属性和心理需求，确保技术能够服务于人类的共同利益，而不是成为逃避现实的工具。