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北京大学信息科学技术学院

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学校简介

学校简介

北京大学信息科学技术学院北京大学信息科学技术学院,是北京大学最大的学院。第一任院长由何新贵院士担任。学院覆盖了计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程3个一级学科以及12个二级学科,学科建设成绩斐然,其中计算机科学与技术、电子科学与技术为国家重点一级学科,计算机软件与理论、计算机应用技术、物理电子学、微电子学与固体电子学、通信与信息系统为国家重点二级学科。按2011年度US News和QS的评价体系(World University Rankings 2011/12),北京大学在“电子工程”学科排名第36位,在“计算机科学”学科排名第45位;按ESI的评价体系,北京大学的“计算机科学”、“工程”学科均进入全球研究机构的1%。

学院获得国家级科研成果二等以上奖9项,完成包括国家自然科学基金、“973”项目、“863”项目在内的科研经费超过8亿元,发表学术论文3400多篇,获授权专利350余项。学院有计算机科学与技术、电子信息科学与技术、微电子学和智能科学与技术4个本科生专业,实行按学院统一招生。学院秉承北京大学“加强基础、淡化专业、因材施教、分流培养”的理念,体现重基础、重创新的培养特色,构建本研连贯的培养体系,打造研究型、综合型培养模式,充分尊重学生的个性化发展,培养具有国际视野的行业领军人才,具体为具有原创能力的研究型人才,具有集成能力的工程型人才和具有组织能力的管理型人才。

北京大学信息学科经过多年的发展,见证了我国信息科学技术的创建和发展。在这里诞生了我国信息科学技术发展的多个第一:我国第一台百万次数字计算机── 150机,第一块大规模集成电路── 1024位MOS随机存储器,第一个并改变了印刷产业的汉字激光照排系统,第一个多通道操作系统,第一台原子钟,第一个大规模商用指纹识别系统,第一个大型软件工程环境,第一个波分复用光纤通信系统,第一个CDMA甚小口径卫星通信系统;被国际上称为吴氏理论的银氧铯阴极光电发射的物理模型,国际上第一个螺旋型氧化钛纳米管模型,国际上第一个无需掺杂的单根单壁碳纳米管等等。

信息科学技术不仅改变了我们的生活和工作方式,也对其他领域的发展产生了重大与深远的影响。为了适应高等教育和科学技术的发展,适应信息科学技术学科的发展,更加广泛而有机地实现学科交叉,满足未来社会更加信息化和智能化的需求,并加快建设世界一流大学的步伐,北京大学于2002年在原计算机科学技术系、电子学系、微电子所和信息科学中心的建设基础之上,正式组建成立信息科学技术学院。

历史沿革

北京大学信息科学技术学院北京大学信息科学技术学院由原计算机科学技术系、电子学系、微电子学系和智能科学系合并而成,组成学院的几个系都历史悠久。1955年,北京大学原数学力学系建立计算数学专业,这是北大计算机学科的起点,1978年,在原数学力学系的计算数学专业和无线电电子学系的计算机专业的基础上成立了计算机科学技术系;1958年,在原来的物理系无线电物理、电子物理等专业的基础上成立了无线电电子学系,1996年更名为电子学系;1978年,在物理系部分专业的基础上建立了微电子专业,1985年成立了微电子学系;1985年,为了体现多学科交叉和结合,由数学系、计算机系、电子学系等10个系(所)参与联合成立了信息科学中心,即随后的智能科学系。2002年,成立了信息科学技术学院。[2]

学术研究

科研机构

基础课教学部、软件研究所、计算语言学研究所、网络与信息系统研究所、计算机系统结构研究所、物理电子学研究院、电子工程研究所、微电子学研究院、光子与通信技术研究所、数字媒体研究所、量子电子学研究所、信息科学中心。

科学研究

北京大学信息科学技术学院智能科学与智能计算机——美国微软公司主席兼首席软件架构师比尔·盖茨这样预测:“未来的计算机能够看、能听、能学习,能用自然语言与人类进行交流……”。北大智能科学系以实现高度智能化的机器感知系统为目标:视觉研究室主要研究让未来的计算机能看,听觉研究室主要研究让未来的计算机能听和说,系统研究室主要研究让未来的计算机能学习和思考,北大计算语言学研究所主要研究让未来的计算机能理解自然语言。

数字化技术与多媒体计算机——数字化技术带来了现代社会生活方式的革命,从传统的模拟电视到现代的数字互动电视,所有的媒介都得以迅速数字化,计算机、通信与信息家电会逐渐融合。北大数字媒体研究所主要研究数字化技术及未来的多媒体计算机。比特无所不在,计算无所不在。什么是数字化技术?请看美国麻省理工学院(MIT)媒体实验室创始人尼葛洛庞帝写的《数字化生存》一书。

量子技术与量子计算机——经典计算机用几十年才能求解的复杂问题,未来的量子计算机可能在几十秒内就能解决。北大量子电子学研究所是国内唯一能够稳定地实现“玻色-爱因斯坦凝聚”的单位,这对实现未来的量子计算机具有重要意义。量子计算机使计算的概念焕然一新,这是量子计算机与其他计算机如光计算机和生物计算机的不同之处。

北大的信息科学技术学科是中国高校最早的信息科学技术学科。几十年来,北大的信息学科在计算机科学、微电子、卫星通信、光纤通信、物理电子学、量子电子学、声学、信号处理等万面都取得了骄人的成绩。20世纪70年代我国第一台百万次数字计算机150的研制,80年代卫星通信和光纤通信系统的研制和应用,90年代纳米电子学,量子电子学研究的重要成果和微电子技术以及拥有自全知识产权的核心技术领先的指纹识别系统等等,都对国家的经济发展、国防建设以及人民生活水平提高乃至生活和工作方式的改变产生了重大影响。此外,北大信息科学技术的学术成果在相当程度上代表着国家的水平,一些成果得到国际公认。特别是为国家培养输送了近万名人才,出版了很多专著和系列教材,在我国信息科学技术人才培养方面作出了重要贡献。

科研成就

1、青鸟工程——中国软件工程研究与实践的先驱

从二十世纪八十年代国家“六五”计划开始,国家计委、科技部等主管部门持续重点支持由北京大学牵头、中科院院士杨芙清教授主持的科技攻关课题——青鸟工程,历经近二十个春秋,其目标是以实用的软件工程技术为依托,建立基础,推行软件工业化生产技术和模式,提供必要的工业化生产手段和装备,形成规模经济所需的人才储备、技术储备、产品储备。

青鸟工程发展过程中形成了以北京大学为首的科研、教育和产业发展团队,目内20多家著名大学、科研单位和企业,超过500多位科研人员相继参加工作,建立起了具有自主知识产权的软件工程环境和技术,形成了较完善的软件开发技术、管理方法、支撑工具和标准规范体系;形成了一支素质高、结构合理的研究开发队伍,已成为我国软件工程技术研发与实践的重要力量。青鸟工程在国民经济和信息化建设中做出了突出的贡献,曾于1996年荣获电子工业部科技进步特等奖,1998年荣获国家科技进步二等奖。当前,青鸟工程在已有成果基础上,正在公共软件构件库体系、应用服务器、操作系统、信息安全、Soc等基础研究和中间件与网络软件平台等应用基础研究方面续进行深化研究,并加大应用推广力度,扩大人才培养规模及层次,为我国软件产业的发展和国家信息化建设做出新的贡献。

2、天网搜索引擎系统——互连网搜索的强大工具

该系统是国家“九五”重点科技攻关项目“中文编码和分布式中英文信息发现”的研究成果,国家 973重点基础研究发展规划项目基金资助。它致力于探索和研究中英文搜索引擎系统的关键技术,向用户提供更为快速、准确、全面、时新的海量web信息导航服务。它是全国最大非商业搜索引擎每天接收 50万人次访问,提供对1亿个网页查询服务,提供对 2000万个非网页文件的查询服务。在国家973和985项目支持下,基于天网搜索引擎的“中国Web信息博物馆”研究项目正在进行,中国Web信息博物馆已有五亿以中文为主的网页,平均每月以一千万网页速度扩大。

3、“中国芯”——“北大众志’’微处理器

微处理器既是计算机中的核心部件又是信息产业的核心技术之一。作为知识经济的“脑细胞”,几乎所有的现代电子设备中都“跳动”着各种各样的微处理器,如PC机、手机等。1999年,北大微处理器研究开发中心研制成功我国第一套支持微处理器正向设计的软硬件协同设计环境,并设计成功16位微处理器,“中国芯”也随该项成果的发布在国内被广泛认同。 2000年和2001年,又分别研制成功我国第一种支持32位和16位两套指令系统的定点微处理器UniCore32;和64位浮点协处理器UniCore—F64。2002年,成功研制“北大众志—863'’CPU系统芯片,该芯片集成了CPU以及计算机南桥北桥芯片的大量核心功能,是中国自主开发的最大规模的CPU系统芯片(SoC),集成度达800多万个晶体管。采用“北大众志—863”CPU的北大众志网络计算机正全面产业化,并在政府办公、学校教育、企业管理等领域成功应用。北大微处理器研发中心具备国际先进的研究和开发环境,拥有价值3亿多美元的设计工具和仪器设备,正在开展多项0.25微米、0.18微米和0.13微米工艺的CPU和系统芯片的研究开发工作。

4、汉字精密激光照排系统——二十世纪我国重大工程技术成就

以北京大学王选院士的发明成果为核心研发的汉字激光照排系统,实现了我国报业出版业“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命,并以此技术为核心,成功研制了方正中文电子出版系列产品,先后获得国家科技进步一等奖、中国十大科技成就等国内外奖励二十余项。该系统占领了90%的国内报业出版业排版系统市场,以及80%的海外华文报业市场,极大地推动了我国报业出版业的跨越式发展,创造了巨大的经济效益和社会效益。王选院士因此荣获2001年国家最高科学技术奖,以此技术为核心的“汉字信息处理与印刷革命”成果入选“二十世纪我国重大工程技术成就”。以激光照排技术为基础创立的北大方正集团,已经发展成为拥有6家上市公司和遍布海内外的20多家企业,是500强国有大型企业集团之一。

随着全球信息数字化、网络化技术的迅速发展,充分利用在汉字信息处理、网络传播方面的技术积累,结合相关技术的最新发展动态,开展了网络传播、数字版权;、数字信息(图形、图像、视音频等)处理、网络与信息安全等领域的技术研究与开发,取得了一系列的科研成果。

5、卫星通信,无线通信和光纤通信——中国重要的通信研究基地

当前信息社会中最重要的通信方式无疑是无线通信、光纤通信和卫星通信。卫星通信借助于地球轨道卫星的转发实现千里之外的远距离通信,覆盖面积广大;无线通信通常借助于无线电波或光波实现远距离的通信;光纤通信利用极细的石英玻璃纤维传播光信号,单根光纤已经可以支持上亿路电话,传输距离上万公里。以上三种通信方式的有机结合构成了完整的通信网,从而可实现任何地点、任何时间、任何人之间的通信。

北京大学信息科学技术学院开展卫星通信、无线通信和光纤通信研究已有 30年历史,拥有国内顶尖的区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室和卫星无线通信实验室。学院在1997年完成了中国第一个工程化波分复用光纤通信系统:广州—深圳国家光纤通信干线“4X2.5Gbit/s 154km双向无中继波分复用光纤通信系统工程”。该项成果荣获“国家科技进步三等奖”,该项技术已经成为光纤通信技术的主流技术。1998年学院又与兄弟单位一起完成了国内第一个全光通信试验网和中国高速互联研究试验网。在卫星和无线通信方面,学院成功地完成了全部用自己技术实现的完整的综合业务VSAT(小口面天线地面站)卫星通信网、CDMA无线接入网等国家重大项目。现正在开展超高速大容量光通信系统、光网络、第四代移动通信、无线光通信、宽带卫星通信及下一代网络技术的研究工作,这些技术是下一代通信技术的基础。

6、原子钟研究——处于全国领先地位

原子钟是现精度最高的时间与频率标准,广泛应用于全球定位系统 (GPS)、通信、精密控制等系统中。精度最高的是冷铯原子钟,其精度为每3千万年差一秒,全球定位系统由24颗卫星组成,每颗卫星都携带体积较小的高精度铷原子钟,地面上的运动物体都能同时收到四颗卫星的原子钟的信号,由此可以确定该运动物体的位置与速度,精密定位。北京大学信息科学技术学院研究原子钟已有30多年的历史,其高精度小型铷原子钟已用于远望号探测船,为我国科学技术发展作出了贡献。未来精度更高的原子钟的工作物质是超冷原子,基于超冷原子的光钟的精度可达10万亿年差一秒,比铯原子钟的精度高10万亿倍,高精度冷原子光钟又是未来的超快振荡器,它的振荡频率达每秒100万亿次,是个人电脑速度的10万倍。北京大学信息科学技术学院已研究成功玻色—爱因斯坦凝聚,这是一种被称作“第五钟物质状态”的相干物质,温度只有50纳开尔文,可用于未来的高精密原子钟与量子计算机。

7、微电子研究——造就集成电路人才的摇篮

北京大学信息科学技术学院微电子即微型电子学,其核心是集成电路。21世纪人类进入信息化时代,实现社会信息化的关键是各种计算机和通讯设备,它们构成的基础是集成电路芯片。集成电路的出现改变了人类的生产和生活方式。大到航空航天事业、国防建设、工农业生产设施、通讯设备和交通工具,小到家庭中的家用电器、手机、休闲娱乐产品和儿童玩具,都用到了集成电路?梢院敛豢湔诺厮,没有微电子就没有的信息社会。北京大学从70年代起在王阳元院士的领导下研制出我国第一块1KMOSDRAM,并建立了完整的微电子研究体系,为我国集成电路的发展作出了重要贡献。

不断缩小器件尺寸一直是集成电路发展的强大推动力,通过缩小尺寸提高集成密度、改善电路性能。研究100纳米以下的新型器件是为集成电路的发展奠定基。10纳米大约只有一根头发丝直径的万分之一)。北大微电子学系在973项目支持下,在新器件结构、新工艺、新材料以及可靠性方面开展了广泛研究,取得了有国际影响力的成果,进入国际前沿,这些新技术是未来集成电路中的候选技术。如采用新的空洞层实现技术设计制作的亚50纳 米SON(SiliconOnNothing)MOS器件、70纳米的肖特基势垒隧道晶体管以及100纳米垂直双栅器件等。配合新型纳米器件开展的新工艺、新材料和可靠性的研究也取得了突出成果。在2003年已经做出24.5纳米栅线条,达到国内最高水平。用新型高介电常数(高K)材料制作的MOS电容,栅介质层实现了0.82nm的等效厚度。小尺寸器件可靠性研究在2002年4月获高等学?蒲Ъ际醵冉。所研制的可靠性预测软件和系统已经被 Motorola公司用于预测其0.25微米芯片中器件的寿命。

如果把整个电子系统集成在一个或少量几个芯片内,会极大提高系统性能,使电子设备更加微小型化和智能化。因此,集成系统芯片(SOC)是必然的发展方向,也是研究热点。现一个集成电路芯片上已经可以集成十几亿至几十亿个晶体管,为SOC的发展奠定了基础。微电子学系集成系统芯片研究所在SOC设计方法学方面进行了研究,并进行了单元库和IP库的建库工作,设计出几十种具有自主知识产权的专用电路和IP核。自主开发设计的16bit的可裁剪的RISC微处理器PKUEP已经通过流片验证,可以作为硬IP核用于SOC设计。设计的A/D、D/A转换电路、锁相环和红外焦平面信号处理的数;旌系缏返瓤梢杂糜谕ㄑ断低。自主开发设计的密码算法专用电路已经小批量生产,采用0.5微米 CMOS工艺,集成度约60,000门,处理能力达到 320Mbit/s以上。它可以用于金融系统信息安全保证方面。

微电子机械系统(MEMS)是微电子技术与其他学科结合而发展起来的一个新亮点。集成电路是把电路微小型化,MEMS则把感知外界信息的传感器以及执行各种操作的机械部件都微小型化。因此MEMS是新一代的智能系统芯片,它把微传感器、电子电路和微执行器一起集成在半导体芯片上。它在航空航天、汽车工业、军事、医学以及环境监测等很多领域发挥重要作用。,北大微电子系MEMS研究所在国内首先开发了适应我国 MEMS技术发展需求的具有国际先进水平的研制硅基MEMS器件的加工和设计平台,制作的高精度微陀螺、微加速度计、RF开关、气体微传感器等都是国内一流水平。这些微机械可用于制导,航空航天以及汽车和手机等方面。2002年12月硅基MEMS技术及应用研究获北京市一等奖。

8、纳米材料与纳米器件研究——国际先进水平

纳米作为长度单位是10^-9米(10亿分之一米)。但当前纳米科技受到广泛关注却是由于纳米尺寸材料的特殊性能和纳米器件的发展。40多年来微电子技术高速发展,从1959年第一块集成电路芯片上只有几十个器件元件到现超大规模集成电路,器件尺寸不断缩小,电路功能日益强大,器件特征尺寸已进入 100纳米。然而按摩尔定律预测到2021年主流微电子技术会走到极限。微电子走向纳米电子已成为历史的必然。学院物理电子研究所及纳米电子研究团队是国内最早开展纳米电子学研究的,在纳米结构分析、纳米器件和纳米材料方面取得了多项国际领先水平的研究成果。其中超高密度信息存储薄膜的信息写入点小于1纳米的成果被两院院士评为1997年中国十大科技进展之四。碳纳米管是最有希望的纳米器件单元材料。2000年我们发现的0.33纳米单壁碳纳米管到还是世界上已观察到的最小的碳纳米管,相关研究成果被科技部评为2000年中国基础研究十大进展的第一项。我们还在国内率先制成了碳纳米管场效应管并观察到了室温单电子效应。

9、生物特征识别研究——国际领先地位

北京大学信息科学技术学院北大智能科学系具有基础理论研究优势,以指纹为代表包括掌纹、虹膜、人脸、声纹等融合的生物特征识别理论和方法居国际领先地位,不仅提出了数字空间几何理论和一系列高效、独创的实用算法,而且发展成拥有自主知识产权并与国外系统抗衡的高科技产品,已打入国际市场,屡获国家和部委科技奖。公安指纹自动识别系统已在十几个省部级单位和二百多个城市普遍使用,其大容量、用户数、破案量和破案率均名列全国第一(以浙江省为例,连续四年破案率名列全国之首,2002年直接破案9176起,间接破案数万起);民用指纹自动识别系统也广泛应用于社保、海关、金融、卫生等领域,取得了良好的社会效益和经济效益。

10、数字博物馆——新兴的信息技术

三维技术是以计算数学、计算机视觉、计算机图形学与智能控制理论的成果为基础,研究数字几何处理、真实场景数字化、主动视觉与跟踪和智能人机交互系统,解决三维真实环境中的识别、建模、显示、跟踪与互动等一系列关键问题,为开发先进的机器感知与智能人机交互系统提供新的理论、技术和方法。数字博物馆是三维数字技术的重要应用研究领域。利用各种传感设备获取文物及博物馆场景的三维数据,通过各种处理,实现对博物馆建筑、场景、文物及展品的交互式远程浏览和虚拟展示。具有巨大的社会、文化和经济意义。

11、AVS标准——我国自己的数字媒体标准

2002年,由北京大学牵头,联合了国内外100多家单位,共同成立了中国AVS标准工作组,致力于数字媒体的标准制定和相应系统的研制。2005年,第一颗我国自主知识产权的AVS101高清解码芯片研制成功,“基于AVS标准的数字视频广播编码播出与接收系统”通过鉴定。2006年,信息产业部批准通过AVS视频标准并正式开始实施。AVS标准数字电视已经在全国几十家电视台播出。2010年,由北京大学数字视频编解码技术国家工程实验室完成的“AVS高清实时立体视频编码器”通过教育部主持的技术成果鉴定,这标志着我国3D电视系统核心技术实现突破。

院系设置

微电子学系

北大微电子在我国著名微电子专家王阳元院士的领导下,重点研究超大规模集成电路新工艺、新器件和新结构电路技术,并拥有微米/纳米加工技术国家级重点实验室。北大是我国微电子学科的发源地,处于绝对领先的地位:微电子与固体电子学在国家重点学科评审中排名第一,同行评议100%全票通过。微电子学系拥有世界一流的人才培养与科学研究的先进设施,包括三个国家或部门重点实验室,实验设备总资产达一亿元,实验室水平达到国内领先,与国际先进水平同步。

量子电子学研究所

北大的量子电子学研究处于世界领先地位,主要从事原子钟与量子频标、量子器件与卫星激光通信、冷原子物理、光频标与精密光谱测量、磁共振与生物电子学等研究,并拥有量子信息与测量教育部重点实验室。量子电子研究所在在涉及航天、通讯和国防关键技术的“原子钟”领域连续取得突破性进展:

——研制成功我国(也是世界上)第一个长期连续运转的光抽运铯原子钟和铷原子钟,已被选做我国第二代卫星导航系统的核心部分;

——是国内唯一能够稳定地实现“玻色-爱因斯坦凝聚”的单位,可用于未来高精密原子钟与量子计算机;

——是国际上仅有的8个获得了脉冲原子激光的单位之一;

——是国际上仅有的2个获得了连续原子激光的单位之一(另一个是德国马克斯普朗克量子光学研究所)。

这一系列进展,在航天器、远距离通信以及精确制导方面有着广阔的应用前景。

物理电子学研究所

北大的物理电子学研究达到国际先进水平。北大物理电子所在已故著名电子物理学家吴全德院士和长江特聘教授彭练矛博士的带领下最早开展纳米电子学研究,并拥有纳米电子学教育部重点实验室。研究所的超高密度信息存储薄膜的信息写入点小于1纳米的成果被两院院士评为1997年中国十大科技进展之四,发现的0.33纳米世界上最小的单壁碳纳米管的成果被评为2000年我国基础研究十大进展的第一项。

光子与通信技术研究所

北大的光通信研究处于国内领先地位。光通讯研究所依托于区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,完成了我国第一个全光通信实验网。研究所正在开展下一代超高速宽带光通信系统与光网络技术研究以及相关的光子与光电子器件研究。

电子工程研究所

北大电子工程研究所包括声学实验室、电路与系统实验室、电磁场与微波实验室、卫星与无线通信实验室、信号与信息处理实验室。其中卫星通信与无线通信实验室诞生了我国第一个自主研制的卫星通信系统,正在开展第四代移动通信、无线光通信与宽带卫星通信的研究。

软件研究所

北大软件研究所在我国计算机软件领域的领军人物杨芙清院士的领导下,重点研究理论计算机科学、系统软件与软件工程、信息安全、计算机图形学与人机交互等,并拥有软件工程国家工程研究中心和北京大学-贝尔实验室软件技术联合实验室。计算机软件与理论在国家重点学科评审中排名第一,同行评议100%全票通过。全国高校中一共设有“计算机软件”重点学科4个,其中3个计算机软件重点学科的第一学术带头人都毕业于北大。

计算机系统结构研究所

北大计算机系统结构研究所在程旭教授的领导下研制出了我国第一个自主产权的微处理器“中国芯”,并拥有北京大学-Intel软硬件协同设计实验室。研究所是中国高校中唯一有能力从从CPU的指令系统标准、系统芯片到计算机主板,从BIOS、优化编译到配套系统软件自主设计出整个计算机系统的实验室。北大已在江苏常州市建立了推进自主技术产业化的基地,从CPU的指令系统标准、系统芯片到计算机主板,从BIOS、优化编译到配套系统软件均由北大自行设计、自主开发的“北大众志”网络计算机已经投入批量商业化生产。

网络与信息系统研究所

北大网络与信息系统研究所在旅美归国博士李晓明教授的领导下,重点研究网络与分布式系统、并行计算与网格计算、数据库与信息系统、人工智能与GIS、电子商务等。这里诞生了天网搜索引擎和Maze网络分布存储系统,另外中国最大的中文搜索引擎百度创立之初的主要技术人员均来自北大网络实验室。

计算语言学研究所

北大计算语言学研究所在俞士汶教授的带领下重点研究计算机语言学基础理论与资源、自然语言理解与机器翻译、信息检索与提取等。北大计算机语言学研究一直保持了文理结合、多学科交差的学术风格和研究特色(计算机科学、语言学、信息技术、数学与统计学),已形成系列化的研究方向和人才优势,已经取得的一系列成果,在国内外学术界和产业界产生了广泛的影响并取得显著的效益。

智能科学系

北大智能科学系依托于视觉听觉信息处理国家重点实验室,实验室以实现高度智能化的机器感知系统为目标,在生物特征识别研究方面处于国际领先地位。智能科学系在著名的软件与人工智能专家、我国载人飞船工程软件专家组组长何新贵院士和长江特聘教授查红彬教授的带领下,重点开展机器视觉、机器听觉、智能系统与智能的生理心理基础等研究。以北大智能科学研究人员为技术核心的北大指纹自动识别系统,是国内唯一能与国外系统抗衡的自主知识产权,是中国第一家也是唯一的一家提供公安应用全面解决方案的系统,拥有中国指纹自动识别技术产品第一市场占有率。人工神经网络说话人识别新方法的研究获得教育部科技进步一等奖;国家空间信息基础设施关键技术研究获得2000年中国高?蒲Ъ际醵冉,入选2000年中国高校十大科技进展。

数字媒体研究所

北大数字媒体研究所是在我国数字媒体技术领域的领军人物高文教授的领导下专门从事数字媒体技术与智能人机交互技术的研究机构,主要研究领域包括数字音视频编解码技术、基于内容的海量多媒体信息检索、数字电视与三维电视、智能人机接口、应用算法学等。高文教授于1991年获日本东京大学博士学位,曾在美国卡内基梅隆大学(CMU)机器人研究所﹑美国麻省理工学院(MIT)人工智能实验室等做过访问科学家,1996年至2000年任国家863计划智能计算机主题首席科学家,1998年至1999年曾担任中科院计算所所长。高文教授还兼任计算机学报主编、IEEE T-CSVT副主编、中国图象图形学会副理事长,他是MPEG国际标准化委员会中国代表团团长、数字音视频编解码技术标准(AVS)工作组组长,同时还是美国Berkeley国际计算机科学研究所(ICSI)外部Fellow。

计算机科学技术研究所

北大计算机科学技术研究所是在中科院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士、著名计算机专家王选教授的领导下于1977年成立的,研究所拥有文字信息处理技术国家重点实验室。王选教授领导研制的“计算机激光排版系统”引发了我国印刷出版业“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命。在由95位院士推荐评定的25项“二十世纪我国重大工程技术成就”中,计算机所的“激光排版系统”仅次于举全国之力完成的“两弹一星”排名第二。王选院士也因此荣获 2001 年度国家最高科学技术奖,这是全国高校第一位获得的国家最高科技奖的教师。

北大通信学科由光纤通信国家重点实验室、卫星通信与无线通信实验室组成。光纤通信、卫星通信和无线通信三种通信方式构成了完整的通信网,可实现任何地点、任何时间、任何人之间的通信。北大通信学科致力于下一代网络技术的研究,传统的电信网、广播电视网和计算机网络会融为一体,数字电话与数字电视会跟计算机一样很方便的上网。

北大计算机学科由软件研究所、计算机系统结构研究所、网络与信息系统研究所、计算语言学研究所、智能科学系、数字媒体研究所、计算机科学技术研究所共7个系所单位组成。北大计算机学科无论从取得的成就、培养的人才还是到学科实力都具有绝对的领先优势,全国其他高校无法望其项背,北大堪称我国计算机科学的祖庭。

院士介绍

吴全德

北京大学信息科学技术学院著名电子物理学家,浙江人。北京大学教授,博士生导师。他长期致力于电子、离子、薄膜和表面、超微粒子的研究,在银氧铯阴极的发射机理、固溶胶粒(即纳米粒)的形成条件和生长理论、金属超微!氲继甯春媳∧ぬ逑岛吞匦苑矫,都取得了重大的成果,曾获得国家和有关部委的多项奖励。

1963年,吴全德院士提出了光电阴极的固溶胶理论。1966年,又提出离子晶体或共价晶体中固溶胶粒的形成和生长理论。这些研究,形成了完整体系,达到了国际先进水平。1979年,吴全德院士提出银氧铯阴极光电发射的物理模型,推导出长波光电发射的光电流密度和量子产额等公式,计算了它的长波光谱响应理论曲线,指出对长波响应有贡献的平均银超微粒的直径约为3.1纳米。他解开了人类第一只摄像管光电阴极和红外变像管发射机理之谜。此理论被欧美等国外权威学者承认并称之为“吴氏理论”。 他在国内外刊物上发表了150多篇文章,出版有《吴全德文集》、《薄膜物理》等专著。1991年,吴全德当选为中国科学院院士。吴全德院士现任北京大学纳米科学与技术研究中心主任,是我国纳米研究先驱。他主持的“纳米电子学基础研究”国家重大基金项目现通过鉴定,被评为“特优”。

杨芙清

计算机软件专家,江苏人。北京大学教授,博士生导师,信息与工程科学学部主任。1991年当选为中国科学院院士。兼任国务院学位委员会委员,中国电子学会、计算机学会、软件行业协会副理事长,《中国科学》、《科学通报》和《电子学报》副主编。

杨芙清教授一直从事计算机科学技术的研究和教学工作。在系统软件、软件工程基础理论和软件工程环境、软件工业化生产技术等方面取得了系统性的、富有创造性的科研成果。

20世纪60年代末至70年代初,杨芙清教授主持了我国第一台百万次集成电路计算机操作系统的研制工作,研制成功了我国第一个规模大、功能强、支持多道程序运行的计算机操作系统(150机操作系统)。该成果获1978年全国科学大会奖。70年代中后期,她又主持研制成功了我国第一个全部用高级语言书写的操作系统DJS200/XT2(DJS240机操作系统)。这些成果被誉为我国系统软件研究的开创性工作。1980年以来,杨芙清教授主要致力于软件工程环境的研究!傲濉、“七五”、“八五”和“九五”期间,一直主持国家重点科技攻关项目的研究工作,组织全国20多所高校和科研单位、330多名科技人员,经过十余年的艰苦创新历程,研制成功了“大型软件开发环境青鸟系统”。青鸟系统的研制成功是“我国基础软件技术的重大突破和重大成果,为我国软件产业的发展奠定了坚实的基础”。同时,她还提出并实现了“软件生产线”的思想,领导研制了基于异构平台、可访问多信息源的,支持基于构件、构架复用的应用系统集成(组装)环境——青鸟软件生产线系统,从管理、组织机制、技术和系统等方面为软件企业提供整体解决方案。

由于她在软件工程学科的科研和教学方面的奠基性、开拓性、系统性和创造性的工作,被誉为我国“软件工程铺路人”。她多次获得各种荣誉称号和奖励,包括全国“三八”红旗手,光华科技基金一等奖,何梁-何利基金科学与技术进步奖,国家科技进步二等奖等重要奖项。杨芙清教授已发表学术论文90余篇,专著6部。

王阳元

微电子学家,浙江人。北京大学教授、博士生导师、中国科学院院士,北大微电子学研究院院长,微电子学系主任。兼任中国电子学会常务理事,《半导体学报》和《电子学报》(英文版)副主编,《微电子学科学丛书》主编,国家产业政策专家咨询委员会委员,信息产业部科技委委员(电子),国际固态电路会议(ISSCC)远东程序委员会委员等。

王阳元院士从事微电子学领域中新器件、新工艺和新结构电路的研究。20世纪70年代主持研究成功我国第一块3种类型1024位MOS动态随机存储器,是我国硅栅N沟道MOS技术开拓者之一。他提出了多晶硅薄膜“应力增强”氧化模型、工程应用方程和掺杂浓度与迁移率的关系,被国际同行认为“在微电子领域处理了一个对许多研究者有重要意义的问题”,“对实践有重要的指导意义”;研究了亚微米和深亚微米CMOS电路的硅化物/多晶硅复合栅结构;发现磷掺杂对固相外延速率增强效应以及C0Si2栅对器件抗辐照特性的改进作用;提出了SOI器件浮体效应模型和改进措施,发展了新型SOI器件结构;与合作者一起提出了超高速多晶硅发射极晶体管的新的解析模型,开发了成套的先进双极集成电路工艺技术,这对独立自主发展我国集成电路产业具有重要意义。现他又致力于研究亚0.1μm器件和集成技术以及微机电系统(MEMS)。

他在1986-1993年任全国ICCAD专家委员会主任和ICCAT专家委员会主任期间,领导研制成功了我国第一个大型集成化的ICCAD系统,使我国继美国、日本、欧共体之后进入能自行开发大型ICCAD工具的先进国家行列;在研究集成电路发展规律基础上提出了我国集成电路产业和设计业的发展方向。为推动我国微电子产业的发展,作为发起人之一,他创建了中芯国际(SMIC-Semiconductor Manufacturing International Corporation)集成电路制造(上海)有限公司。

王阳元院士发表论文180多篇,出版著作6部,现有16项重大科技成果。曾获全国科技大会奖、国家发明奖、国家教委科技进步一等奖、光华科技基金一等奖等共16项国家级和部委级奖励。

何新贵

北京大学信息科学技术学院浙江人。北京大学教授、博士生导师,中国工程院院士,我国载人飞船工程软件专家组组长。

何新贵教授长期从事计算机软件和人工智能的理论研究和工程实践工作,是我国首批计算机软件工作者之一。特别在模糊理论与技术、知识处理以及数据库等方面做出了具有创造性和系统性的贡献。他提出了一套较完整的模糊数据库的理论与技术,提出了加权模糊逻辑、模糊计算逻辑、模糊区间值逻辑和模糊分布值逻辑等多种非标准模糊逻辑,并提出了一种巨并行的浸润推理模式、加权神经元网络和过程神经元网络等理论,这对边缘科学“知识处理学”的最终建立和发展起了较大促进作用。他提出的可执行模糊语义网、模糊H网和主动模糊网络等概念,可应用于从生产过程仿真到视觉处理模拟等广泛领域。此外,他对编译程序和数据库管理系统的实现技术,以及软件过程改进技术(CMM)等也做出了较大贡献。已发表学术论文130多篇,中文专著9部,英文专著1部。曾先后被特邀在多个国家讲学和在国际学术会议上作大会主题报告。

1960年代初,何新贵教授为我国导弹武器进行科学计算和数字仿真,在计算方法上提出了较有影响的最优分段逼近和有理平方逼近等理论和方法;1962年在我国最早开发成功宏汇编系统,1973年在国产计算机上开发成功多个FORTRAN编译系统;80年代中期,任工程总师,领导实现了我国早期的一个计算机网络工程和其上的管理信息系统;从1986年开始长期担任我军大型软件工程“军用共性软件系统”的技术负责人和总设计师,负责该工程的总体设计和组织实施等全面工作;从1996年开始,担任中国载人飞船工程软件专家组组长,从事我国载人飞船工程的软件工程总体方案的设计和实施,并进行工程级的软件质量保证工作。他先后获国家或部委级以上科技进步等奖励19项,其中12项排名第一。

解思深

山东青岛人。1965年毕业干北京大学物理系。1983年在中科院物理所获理学博士学位。中国科学院物理研究所研究员,兼任北京大学信息科学技术学院教授。

1987年一1992年主要研究高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构。在超导氧化物体系的相关系和晶体结构测定上有过重要的贡献。编写《高温超导》一书,合著《高温超导电性》一书。曾获1989年国家自然科学一等奖,1991年国家自然科学三等奖和1998年中科院科技进步三等奖。1991年开始主要从事富勒烯及其相关化合物的合成、结构和物理件质的研究,是国内最早开展C60、碳纳米管有关工作的少数单位和个人,并开展了介观系统中的光电特件的研究。1992年在国内率先开展了碳纳米管的研究,在定向碳纳米管的制备、结构和物理件质的研究方面取得了一系列的重要进展。先后在SCIENCE、NATURE上发表三篇文章,并在PHYS.REV.LETTS.,PHYS.REV.B.APPL.PHYS.LETTS.,ADVANCED MATERIALS等发表多篇学术论文;论文被引用3500余次。2000年获何梁何利科学技术进步奖,桥口隆吉基金会材料奖,IsI“1981-1998年经典论文奖,2001年获中科院自然科学奖一等奖,2002年获国家自然科学奖二等奖和周培源基金会物理奖。

2003年当选中国科学院院士。2004年当选第三世界科学院院士。

学院领导

职务姓名
院长梅宏
副院长査红彬,李文新,黄如,侯士敏,蒋云
党委书记魏中鹏
副书记陈向群,胡薇薇,卢亮

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