元宇宙导论

图书标准信息

• 作者 曾焕强、陈婧、朱建清、施一帆、林琦
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2024-02
• 版次 1
• ISBN 9787302654926
• 定价 65.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 336页
• 字数 406千字

【内容简介】

《元宇宙导论》旨在从元宇宙底层技术出发，为高校学生提供一个全面了解元宇宙的机会，读者对象包括新工科各专业的本科生，也可供研究生及电子信息类相关从业人员使用。

本教材共分为五个主要部分，全面涵盖了元宇宙的概念、基础设施、去中心化以及AI驱动等关键技术，并探讨了元宇宙的未来发展和面临的挑战。第一部分，首先介绍了元宇宙的基本概念、历史脉络、发展现状以及技术基本组成框架。学生将了解到元宇宙的起源和发展，并探索其中的技术构成要素。第二部分，详细讲解了元宇宙的基础设施建设，包括网络、通信、云计算和硬件技术等方面的需求与发展方向。学生将深入了解支撑元宇宙运行的基础设施要求，探究其发展趋势与技术要点。第三部分，介绍了实现去中心化的技术，包括区块链和Web3.0等实现元宇宙去中心化数字社会的技术，引导学生探索如何通过区块链等技术确保元宇宙的安全、开放与可信任性。第四部分，对AI驱动的技术进行详细介绍，包括机器学习、计算机视觉和自然语言处理等赋予元宇宙“智能”的人工智能技术，带领学生了解如何利用人工智能技术实现元宇宙的智能交互与个性化服务。最后，教材第五部分总结及展望了元宇宙的应用和未来将要面对的风险挑战，引导学生对元宇宙的应用前景和相关风险有更清晰的认识。通过《元宇宙导论》的学习，学生将深入了解元宇宙的基础概念、底层核心技术，能够全面把握基础设施、去中心化、智能化等关键领域的发展现状和趋势，为学生们在未来元宇宙时代的学习、研究和职业发展提供坚实的知识基础。

【作者简介】

曾焕强,华侨大学教授，博士生导师，工学院院长，新加坡南洋理工大学博士，香港中文大学博士后，国际著名期刊IEEE T-IP编委，福建省级高层次人才（A类），福建省青年拔尖人才，福建省杰青，福建青年五四奖章，中国电子学会信号处理分会委员，IEEE高级会员等，曾任多个学术会议大会主席/技术委员会主席等。主持国家重点研发计划等30余项课题。发表论文150余篇，ESI高被引论文1篇。获得授权发明专利51项，实现3个专利成果转化，以第一完成人获得福建省科技进步奖二/三等奖、厦门市科技进步奖一等奖等多项奖励。

【目录】

 

第1章 数字技术的集大成者：元宇宙 / 1
1.1 元宇宙的基本概念 / 2
1.2 元宇宙的发展历程 / 5
1.3 元宇宙的发展现状 / 7
1.4 元宇宙的基本框架 / 10
1.5 元宇宙产业及应用 / 15
1.6 元宇宙的影响 / 19
1.7 小结 / 22
1.8 习题 / 23

第2章 接入元宇宙：网络与通信 / 25
2.1 网络与通信技术概述 / 26
2.2 新一代互联网协议IPv6 / 35
2.3 新一代移动通信技术 / 40
2.4 短距离无线接入技术 / 45
2.5 元宇宙与网络通信技术 / 51
2.6 小结 / 53
2.7 习题 / 53

第3章 元宇宙的引擎：云计算 / 55
3.1 云计算概述 / 56
3.2 云计算的关键技术 / 61
3.3 云计算产业 / 73
3.4 元宇宙与云计算 / 77
3.5 小结 / 80
3.6 习题 / 80

第4章 元宇宙万物互联：物联网 / 81
4.1 物联网概述 / 82
4.2 物联网技术体系 / 86
4.3 边缘计算 / 92
4.4 物联网产业 / 95
4.5 元宇宙与物联网 / 101
4.6 小结 / 103
4.7 习题 / 103

第5章 现实世界迈入元宇宙：扩展现实 / 105
5.1 扩展现实技术概述 / 106
5.2 实物虚化 / 118
5.3 虚物实化 / 128
5.4 元宇宙与扩展现实 / 140
5.5 小结 / 145
5.6 习题 / 145

第6章 自然融入元宇宙：人机交互 / 147
6.1 人机交互基本概念 / 148
6.2 人机交互的发展历程 / 149
6.3 人机交互系统组成 / 152
6.4 人机交互设备 / 161
6.5 元宇宙与人机交互 / 169
6.6 小结 / 170
6.7 习题 / 171

第7章 元宇宙的信任基石：区块链 / 173
7.1 区块链概述 / 174
7.2 区块链的发展历程 / 175
7.3 区块链的体系结构 / 178
7.4 区块链的关键技术 / 186
7.5 元宇宙与区块链 / 194
7.6 小结 / 198
7.7 习题 / 198

第8章 元宇宙与未来互联网：Web3.0 / 199
8.1 Web3.0的基本概念 / 200
8.2 Web3.0的组成 / 205
8.3 元宇宙与Web3.0 / 215
8.4 小结 / 216
8.5 习题 / 216

第9章 元宇宙的智慧：人工智能 / 217
9.1 人工智能概述 / 218
9.2 机器学习 / 222
9.3 计算机视觉 / 231
9.4 自然语言处理 / 242
9.5 多模态人工智能 / 254
9.6 大模型 / 257
9.7 人工智能生成内容 / 263
9.8 元宇宙与人工智能 / 267
9.9 小结 / 268
9.10 习题 / 269

第10章 从概念到落地：元宇宙应用 / 271
10.1 娱乐领域的元宇宙应用 / 273
10.2 社交领域的元宇宙应用 / 274
10.3 医疗领域的元宇宙应用 / 276
10.4 工业领域的元宇宙应用 / 278
10.5 教育领域的元宇宙应用 / 282
10.6 小结 / 285
10.7 习题 / 286

第11章 数字世界的无限可能：元宇宙未来展望 / 287
11.1 元宇宙的挑战 / 289
11.2 元宇宙的风险 / 293
11.3 元宇宙产业 / 299
11.4 小结 / 311
11.5 习题 / 311

参考文献 / 312

 

内容摘要

《元宇宙导论》旨在从元宇宙底层技术出发，为高校学生提供一个全面了解元宇宙的机会，读者对象包括新工科各专业的本科生，也可供研究生及电子信息类相关从业人员使用。 本教材共分为五个主要部分，全面涵盖了元宇宙的概念、基础设施、去中心化以及AI驱动等关键技术，并探讨了元宇宙的未来发展和面临的挑战。第一部分，首先介绍了元宇宙的基本概念、历史脉络、发展现状以及技术基本组成框架。学生将了解到元宇宙的起源和发展，并探索其中的技术构成要素。第二部分，详细讲解了元宇宙的基础设施建设，包括网络、通信、云计算和硬件技术等方面的需求与发展方向。学生将深入了解支撑元宇宙运行的基础设施要求，探究其发展趋势与技术要点。第三部分，介绍了实现去中心化的技术，包括区块链和Web3.0等实现元宇宙去中心化数字社会的技术，引导学生探索如何通过区块链等技术确保元宇宙的安全、开放与可信任性。第四部分，对AI驱动的技术进行详细介绍，包括机器学习、计算机视觉和自然语言处理等赋予元宇宙“智能”的人工智能技术，带领学生了解如何利用人工智能技术实现元宇宙的智能交互与个性化服务。最后，教材第五部分总结及展望了元宇宙的应用和未来将要面对的风险挑战，引导学生对元宇宙的应用前景和相关风险有更清晰的认识。通过《元宇宙导论》的学习，学生将深入了解元宇宙的基础概念、底层核心技术，能够全面把握基础设施、去中心化、智能化等关键领域的发展现状和趋势，为学生们在未来元宇宙时代的学习、研究和职业发展提供坚实的知识基础。

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曾焕强,华侨大学教授，博士生导师，工学院院长，新加坡南洋理工大学博士，香港中文大学博士后，国际著名期刊IEEE T-IP编委，福建省级高层次人才（A类），福建省青年拔尖人才，福建省杰青，福建青年五四奖章，中国电子学会信号处理分会委员，IEEE高级会员等，曾任多个学术会议大会主席/技术委员会主席等。主持国家重点研发计划等30余项课题。发表论文150余篇，ESI高被引论文1篇。获得授权发明专利51项，实现3个专利成果转化，以第一完成人获得福建省科技进步奖二/三等奖、厦门市科技进步奖一等奖等多项奖励。