The Physics of Information Technology

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出版者:Cambridge University Press 作者:Neil Gershenfeld 出品人: 页数:370 译者: 出版时间:2000-1-15 价格:USD 100.00 装帧:Hardcover isbn号码:9780521580441 丛书系列:
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具体描述

The Physics of Information Technology, first published in 2000, explores the familiar devices that we use to collect, transform, transmit, and interact with electronic information. Many such devices operate surprisingly close to very many fundamental physical limits. Understanding how such devices work, and how they can (and cannot) be improved, requires deep insight into the character of physical law as well as engineering practice. The book starts with an introduction to units, forces, and the probabilistic foundations of noise and signalling, then progresses through the electromagnetics of wired and wireless communications, and the quantum mechanics of electronic, optical, and magnetic materials, to discussions of mechanisms for computation, storage, sensing, and display. This self-contained volume will help both physical scientists and computer scientists see beyond the conventional division between hardware and software to understand the implications of physical theory for information manipulation.

这本图书以深刻探讨信息技术背后物理科学原理为核心,系统地介绍了现代科技与基本物理知识之间紧密联系。它不仅关注传统计算机科学内容,更强调信息处理、存储和传输过程中所涉及的复杂物理现象。书中详细解析了数据编码、信号传递以及微观层面的物理机制,帮助读者理解计算设备从原子层面对运行。通过丰富的例子和清晰的逻辑推理,这本书旨在弥合技术应用与科学理论之间的差距,为读者提供一种全面且易懂的视角。 内容结构安排精细,首先介绍了信息科学的基本概念及其发展脉络,再通过各个章节深入解析物理学如何支撑这一领域的发展,如量子力学在电子器件设计中的应用、电磁波传输机制对通信技术的影响等。书中还特别注重数据处理和计算效率的提升,讨论了热力学与信息熵之间的关系,以及这些原理如何影响现代计算机性能的评估。这些内容不仅丰富了对物理科学在科技中的地位理解,也帮助读者更好地把握技术进步背后的理论基础。 书中采用了一种综合性的教学方式,通过图表、实例和实验描述来呈现复杂概念,使得阅读过程既富有逻辑性又极具可视化效果。在每一章节中,作者不仅仅停留在表面的知识点,还深入挖掘其背后的物理意义。书中还引用了许多经典研究成果和最新的科研动向,使内容充满前沿感。这种安排使得读者不仅能学到基本理论,更能理解这些理论如何在实际应用中发挥作用。 此外,书籍注重对跨学科知识的综合运用,尤其是物理、数学与计算机科学的交互关系,强调了科学思维在解决复杂问题中的重要性。通过对每一章节内容的细致阐释,读者可以全面掌握物理科学在现代信息技术开发中的关键作用。书中还特别设计了一些讨论与思考题,鼓励读者深度思考和自主探索。这种安排不仅提升了学习的趣味性,还有助于巩固知识点。 总体来看,这本图书以严谨的学术态度和深入的内容描述,全面展现了物理学与信息技术之间紧密的联系,为读者提供了一套系统且科学的理论框架。它不仅是对基础知识的再确认,更是一次跨学科视角的拓展,让读者在阅读过程中受益于丰富多样的理论思考和实践应用思路。书中细致入微的内容安排,使每一页都充满了探索与收获的可能。

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