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北京大學信息科學技術學院

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學校簡介

學校簡介

北京大學信息科學技術學院北京大學信息科學技術學院,是北京大學最大的學院。第一任院長由何新貴院士擔任。學院覆蓋了計算機科學與技術、電子科學與技術、信息與通信工程3個一級學科以及12個二級學科,學科建設成績斐然,其中計算機科學與技術、電子科學與技術為國家重點一級學科,計算機軟件與理論、計算機應用技術、物理電子學、微電子學與固體電子學、通信與信息系統為國家重點二級學科。按2011年度US News和QS的評價體系(World University Rankings 2011/12),北京大學在“電子工程”學科排名第36位,在“計算機科學”學科排名第45位;按ESI的評價體系,北京大學的“計算機科學”、“工程”學科均進入全球研究機構的1%。

學院獲得國家級科研成果二等以上獎9項,完成包括國家自然科學基金、“973”項目、“863”項目在內的科研經費超過8億元,發表學術論文3400多篇,獲授權專利350余項。學院有計算機科學與技術、電子信息科學與技術、微電子學和智能科學與技術4個本科生專業,實行按學院統一招生。學院秉承北京大學“加強基礎、淡化專業、因材施教、分流培養”的理念,體現重基礎、重創新的培養特色,構建本研連貫的培養體系,打造研究型、綜合型培養模式,充分尊重學生的個性化發展,培養具有國際視野的行業領軍人才,具體為具有原創能力的研究型人才,具有集成能力的工程型人才和具有組織能力的管理型人才。

北京大學信息學科經過多年的發展,見證了我國信息科學技術的創建和發展。在這里誕生了我國信息科學技術發展的多個第一:我國第一臺百萬次數字計算機── 150機,第一塊大規模集成電路── 1024位MOS隨機存儲器,第一個并改變了印刷產業的漢字激光照排系統,第一個多通道操作系統,第一臺原子鐘,第一個大規模商用指紋識別系統,第一個大型軟件工程環境,第一個波分復用光纖通信系統,第一個CDMA甚小口徑衛星通信系統;被國際上稱為吳氏理論的銀氧銫陰極光電發射的物理模型,國際上第一個螺旋型氧化鈦納米管模型,國際上第一個無需摻雜的單根單壁碳納米管等等。

信息科學技術不僅改變了我們的生活和工作方式,也對其他領域的發展產生了重大與深遠的影響。為了適應高等教育和科學技術的發展,適應信息科學技術學科的發展,更加廣泛而有機地實現學科交叉,滿足未來社會更加信息化和智能化的需求,并加快建設世界一流大學的步伐,北京大學于2002年在原計算機科學技術系、電子學系、微電子所和信息科學中心的建設基礎之上,正式組建成立信息科學技術學院。

歷史沿革

北京大學信息科學技術學院北京大學信息科學技術學院由原計算機科學技術系、電子學系、微電子學系和智能科學系合并而成,組成學院的幾個系都歷史悠久。1955年,北京大學原數學力學系建立計算數學專業,這是北大計算機學科的起點,1978年,在原數學力學系的計算數學專業和無線電電子學系的計算機專業的基礎上成立了計算機科學技術系;1958年,在原來的物理系無線電物理、電子物理等專業的基礎上成立了無線電電子學系,1996年更名為電子學系;1978年,在物理系部分專業的基礎上建立了微電子專業,1985年成立了微電子學系;1985年,為了體現多學科交叉和結合,由數學系、計算機系、電子學系等10個系(所)參與聯合成立了信息科學中心,即隨后的智能科學系。2002年,成立了信息科學技術學院。[2]

學術研究

科研機構

基礎課教學部、軟件研究所、計算語言學研究所、網絡與信息系統研究所、計算機系統結構研究所、物理電子學研究院、電子工程研究所、微電子學研究院、光子與通信技術研究所、數字媒體研究所、量子電子學研究所、信息科學中心。

科學研究

北京大學信息科學技術學院智能科學與智能計算機——美國微軟公司主席兼首席軟件架構師比爾·蓋茨這樣預測:“未來的計算機能夠看、能聽、能學習,能用自然語言與人類進行交流……”。北大智能科學系以實現高度智能化的機器感知系統為目標:視覺研究室主要研究讓未來的計算機能看,聽覺研究室主要研究讓未來的計算機能聽和說,系統研究室主要研究讓未來的計算機能學習和思考,北大計算語言學研究所主要研究讓未來的計算機能理解自然語言。

數字化技術與多媒體計算機——數字化技術帶來了現代社會生活方式的革命,從傳統的模擬電視到現代的數字互動電視,所有的媒介都得以迅速數字化,計算機、通信與信息家電會逐漸融合。北大數字媒體研究所主要研究數字化技術及未來的多媒體計算機。比特無所不在,計算無所不在。什么是數字化技術?請看美國麻省理工學院(MIT)媒體實驗室創始人尼葛洛龐帝寫的《數字化生存》一書。

量子技術與量子計算機——經典計算機用幾十年才能求解的復雜問題,未來的量子計算機可能在幾十秒內就能解決。北大量子電子學研究所是國內唯一能夠穩定地實現“玻色-愛因斯坦凝聚”的單位,這對實現未來的量子計算機具有重要意義。量子計算機使計算的概念煥然一新,這是量子計算機與其他計算機如光計算機和生物計算機的不同之處。

北大的信息科學技術學科是中國高校最早的信息科學技術學科。幾十年來,北大的信息學科在計算機科學、微電子、衛星通信、光纖通信、物理電子學、量子電子學、聲學、信號處理等萬面都取得了驕人的成績。20世紀70年代我國第一臺百萬次數字計算機150的研制,80年代衛星通信和光纖通信系統的研制和應用,90年代納米電子學,量子電子學研究的重要成果和微電子技術以及擁有自全知識產權的核心技術領先的指紋識別系統等等,都對國家的經濟發展、國防建設以及人民生活水平提高乃至生活和工作方式的改變產生了重大影響。此外,北大信息科學技術的學術成果在相當程度上代表著國家的水平,一些成果得到國際公認。特別是為國家培養輸送了近萬名人才,出版了很多專著和系列教材,在我國信息科學技術人才培養方面作出了重要貢獻。

科研成就

1、青鳥工程——中國軟件工程研究與實踐的先驅

從二十世紀八十年代國家“六五”計劃開始,國家計委、科技部等主管部門持續重點支持由北京大學牽頭、中科院院士楊芙清教授主持的科技攻關課題——青鳥工程,歷經近二十個春秋,其目標是以實用的軟件工程技術為依托,建立基礎,推行軟件工業化生產技術和模式,提供必要的工業化生產手段和裝備,形成規模經濟所需的人才儲備、技術儲備、產品儲備。

青鳥工程發展過程中形成了以北京大學為首的科研、教育和產業發展團隊,目內20多家著名大學、科研單位和企業,超過500多位科研人員相繼參加工作,建立起了具有自主知識產權的軟件工程環境和技術,形成了較完善的軟件開發技術、管理方法、支撐工具和標準規范體系;形成了一支素質高、結構合理的研究開發隊伍,已成為我國軟件工程技術研發與實踐的重要力量。青鳥工程在國民經濟和信息化建設中做出了突出的貢獻,曾于1996年榮獲電子工業部科技進步特等獎,1998年榮獲國家科技進步二等獎。當前,青鳥工程在已有成果基礎上,正在公共軟件構件庫體系、應用服務器、操作系統、信息安全、Soc等基礎研究和中間件與網絡軟件平臺等應用基礎研究方面續進行深化研究,并加大應用推廣力度,擴大人才培養規模及層次,為我國軟件產業的發展和國家信息化建設做出新的貢獻。

2、天網搜索引擎系統——互連網搜索的強大工具

該系統是國家“九五”重點科技攻關項目“中文編碼和分布式中英文信息發現”的研究成果,國家 973重點基礎研究發展規劃項目基金資助。它致力于探索和研究中英文搜索引擎系統的關鍵技術,向用戶提供更為快速、準確、全面、時新的海量web信息導航服務。它是全國最大非商業搜索引擎每天接收 50萬人次訪問,提供對1億個網頁查詢服務,提供對 2000萬個非網頁文件的查詢服務。在國家973和985項目支持下,基于天網搜索引擎的“中國Web信息博物館”研究項目正在進行,中國Web信息博物館已有五億以中文為主的網頁,平均每月以一千萬網頁速度擴大。

3、“中國芯”——“北大眾志’’微處理器

微處理器既是計算機中的核心部件又是信息產業的核心技術之一。作為知識經濟的“腦細胞”,幾乎所有的現代電子設備中都“跳動”著各種各樣的微處理器,如PC機、手機等。1999年,北大微處理器研究開發中心研制成功我國第一套支持微處理器正向設計的軟硬件協同設計環境,并設計成功16位微處理器,“中國芯”也隨該項成果的發布在國內被廣泛認同。 2000年和2001年,又分別研制成功我國第一種支持32位和16位兩套指令系統的定點微處理器UniCore32;和64位浮點協處理器UniCore—F64。2002年,成功研制“北大眾志—863'’CPU系統芯片,該芯片集成了CPU以及計算機南橋北橋芯片的大量核心功能,是中國自主開發的最大規模的CPU系統芯片(SoC),集成度達800多萬個晶體管。采用“北大眾志—863”CPU的北大眾志網絡計算機正全面產業化,并在政府辦公、學校教育、企業管理等領域成功應用。北大微處理器研發中心具備國際先進的研究和開發環境,擁有價值3億多美元的設計工具和儀器設備,正在開展多項0.25微米、0.18微米和0.13微米工藝的CPU和系統芯片的研究開發工作。

4、漢字精密激光照排系統——二十世紀我國重大工程技術成就

以北京大學王選院士的發明成果為核心研發的漢字激光照排系統,實現了我國報業出版業“告別鉛與火、迎來光與電”的技術革命,并以此技術為核心,成功研制了方正中文電子出版系列產品,先后獲得國家科技進步一等獎、中國十大科技成就等國內外獎勵二十余項。該系統占領了90%的國內報業出版業排版系統市場,以及80%的海外華文報業市場,極大地推動了我國報業出版業的跨越式發展,創造了巨大的經濟效益和社會效益。王選院士因此榮獲2001年國家最高科學技術獎,以此技術為核心的“漢字信息處理與印刷革命”成果入選“二十世紀我國重大工程技術成就”。以激光照排技術為基礎創立的北大方正集團,已經發展成為擁有6家上市公司和遍布海內外的20多家企業,是500強國有大型企業集團之一。

隨著全球信息數字化、網絡化技術的迅速發展,充分利用在漢字信息處理、網絡傳播方面的技術積累,結合相關技術的最新發展動態,開展了網絡傳播、數字版權保護、數字信息(圖形、圖像、視音頻等)處理、網絡與信息安全等領域的技術研究與開發,取得了一系列的科研成果。

5、衛星通信,無線通信和光纖通信——中國重要的通信研究基地

當前信息社會中最重要的通信方式無疑是無線通信、光纖通信和衛星通信。衛星通信借助于地球軌道衛星的轉發實現千里之外的遠距離通信,覆蓋面積廣大;無線通信通常借助于無線電波或光波實現遠距離的通信;光纖通信利用極細的石英玻璃纖維傳播光信號,單根光纖已經可以支持上億路電話,傳輸距離上萬公里。以上三種通信方式的有機結合構成了完整的通信網,從而可實現任何地點、任何時間、任何人之間的通信。

北京大學信息科學技術學院開展衛星通信、無線通信和光纖通信研究已有 30年歷史,擁有國內頂尖的區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室和衛星無線通信實驗室。學院在1997年完成了中國第一個工程化波分復用光纖通信系統:廣州—深圳國家光纖通信干線“4X2.5Gbit/s 154km雙向無中繼波分復用光纖通信系統工程”。該項成果榮獲“國家科技進步三等獎”,該項技術已經成為光纖通信技術的主流技術。1998年學院又與兄弟單位一起完成了國內第一個全光通信試驗網和中國高速互聯研究試驗網。在衛星和無線通信方面,學院成功地完成了全部用自己技術實現的完整的綜合業務VSAT(小口面天線地面站)衛星通信網、CDMA無線接入網等國家重大項目。現正在開展超高速大容量光通信系統、光網絡、第四代移動通信、無線光通信、寬帶衛星通信及下一代網絡技術的研究工作,這些技術是下一代通信技術的基礎。

6、原子鐘研究——處于全國領先地位

原子鐘是現精度最高的時間與頻率標準,廣泛應用于全球定位系統 (GPS)、通信、精密控制等系統中。精度最高的是冷銫原子鐘,其精度為每3千萬年差一秒,全球定位系統由24顆衛星組成,每顆衛星都攜帶體積較小的高精度銣原子鐘,地面上的運動物體都能同時收到四顆衛星的原子鐘的信號,由此可以確定該運動物體的位置與速度,精密定位。北京大學信息科學技術學院研究原子鐘已有30多年的歷史,其高精度小型銣原子鐘已用于遠望號探測船,為我國科學技術發展作出了貢獻。未來精度更高的原子鐘的工作物質是超冷原子,基于超冷原子的光鐘的精度可達10萬億年差一秒,比銫原子鐘的精度高10萬億倍,高精度冷原子光鐘又是未來的超快振蕩器,它的振蕩頻率達每秒100萬億次,是個人電腦速度的10萬倍。北京大學信息科學技術學院已研究成功玻色—愛因斯坦凝聚,這是一種被稱作“第五鐘物質狀態”的相干物質,溫度只有50納開爾文,可用于未來的高精密原子鐘與量子計算機。

7、微電子研究——造就集成電路人才的搖籃

北京大學信息科學技術學院微電子即微型電子學,其核心是集成電路。21世紀人類進入信息化時代,實現社會信息化的關鍵是各種計算機和通訊設備,它們構成的基礎是集成電路芯片。集成電路的出現改變了人類的生產和生活方式。大到航空航天事業、國防建設、工農業生產設施、通訊設備和交通工具,小到家庭中的家用電器、手機、休閑娛樂產品和兒童玩具,都用到了集成電路。可以毫不夸張地說,沒有微電子就沒有的信息社會。北京大學從70年代起在王陽元院士的領導下研制出我國第一塊1KMOSDRAM,并建立了完整的微電子研究體系,為我國集成電路的發展作出了重要貢獻。

不斷縮小器件尺寸一直是集成電路發展的強大推動力,通過縮小尺寸提高集成密度、改善電路性能。研究100納米以下的新型器件是為集成電路的發展奠定基礎(10納米大約只有一根頭發絲直徑的萬分之一)。北大微電子學系在973項目支持下,在新器件結構、新工藝、新材料以及可靠性方面開展了廣泛研究,取得了有國際影響力的成果,進入國際前沿,這些新技術是未來集成電路中的候選技術。如采用新的空洞層實現技術設計制作的亞50納 米SON(SiliconOnNothing)MOS器件、70納米的肖特基勢壘隧道晶體管以及100納米垂直雙柵器件等。配合新型納米器件開展的新工藝、新材料和可靠性的研究也取得了突出成果。在2003年已經做出24.5納米柵線條,達到國內最高水平。用新型高介電常數(高K)材料制作的MOS電容,柵介質層實現了0.82nm的等效厚度。小尺寸器件可靠性研究在2002年4月獲高等學校科學技術二等獎。所研制的可靠性預測軟件和系統已經被 Motorola公司用于預測其0.25微米芯片中器件的壽命。

如果把整個電子系統集成在一個或少量幾個芯片內,會極大提高系統性能,使電子設備更加微小型化和智能化。因此,集成系統芯片(SOC)是必然的發展方向,也是研究熱點。現一個集成電路芯片上已經可以集成十幾億至幾十億個晶體管,為SOC的發展奠定了基礎。微電子學系集成系統芯片研究所在SOC設計方法學方面進行了研究,并進行了單元庫和IP庫的建庫工作,設計出幾十種具有自主知識產權的專用電路和IP核。自主開發設計的16bit的可裁剪的RISC微處理器PKUEP已經通過流片驗證,可以作為硬IP核用于SOC設計。設計的A/D、D/A轉換電路、鎖相環和紅外焦平面信號處理的數模混合電路等可以用于通訊系統。自主開發設計的密碼算法專用電路已經小批量生產,采用0.5微米 CMOS工藝,集成度約60,000門,處理能力達到 320Mbit/s以上。它可以用于金融系統信息安全保證方面。

微電子機械系統(MEMS)是微電子技術與其他學科結合而發展起來的一個新亮點。集成電路是把電路微小型化,MEMS則把感知外界信息的傳感器以及執行各種操作的機械部件都微小型化。因此MEMS是新一代的智能系統芯片,它把微傳感器、電子電路和微執行器一起集成在半導體芯片上。它在航空航天、汽車工業、軍事、醫學以及環境監測等很多領域發揮重要作用。,北大微電子系MEMS研究所在國內首先開發了適應我國 MEMS技術發展需求的具有國際先進水平的研制硅基MEMS器件的加工和設計平臺,制作的高精度微陀螺、微加速度計、RF開關、氣體微傳感器等都是國內一流水平。這些微機械可用于制導,航空航天以及汽車和手機等方面。2002年12月硅基MEMS技術及應用研究獲北京市一等獎。

8、納米材料與納米器件研究——國際先進水平

納米作為長度單位是10^-9米(10億分之一米)。但當前納米科技受到廣泛關注卻是由于納米尺寸材料的特殊性能和納米器件的發展。40多年來微電子技術高速發展,從1959年第一塊集成電路芯片上只有幾十個器件元件到現超大規模集成電路,器件尺寸不斷縮小,電路功能日益強大,器件特征尺寸已進入 100納米。然而按摩爾定律預測到2021年主流微電子技術會走到極限。微電子走向納米電子已成為歷史的必然。學院物理電子研究所及納米電子研究團隊是國內最早開展納米電子學研究的,在納米結構分析、納米器件和納米材料方面取得了多項國際領先水平的研究成果。其中超高密度信息存儲薄膜的信息寫入點小于1納米的成果被兩院院士評為1997年中國十大科技進展之四。碳納米管是最有希望的納米器件單元材料。2000年我們發現的0.33納米單壁碳納米管到還是世界上已觀察到的最小的碳納米管,相關研究成果被科技部評為2000年中國基礎研究十大進展的第一項。我們還在國內率先制成了碳納米管場效應管并觀察到了室溫單電子效應。

9、生物特征識別研究——國際領先地位

北京大學信息科學技術學院北大智能科學系具有基礎理論研究優勢,以指紋為代表包括掌紋、虹膜、人臉、聲紋等融合的生物特征識別理論和方法居國際領先地位,不僅提出了數字空間幾何理論和一系列高效、獨創的實用算法,而且發展成擁有自主知識產權并與國外系統抗衡的高科技產品,已打入國際市場,屢獲國家和部委科技獎。公安指紋自動識別系統已在十幾個省部級單位和二百多個城市普遍使用,其大容量、用戶數、破案量和破案率均名列全國第一(以浙江省為例,連續四年破案率名列全國之首,2002年直接破案9176起,間接破案數萬起);民用指紋自動識別系統也廣泛應用于社保、海關、金融、衛生等領域,取得了良好的社會效益和經濟效益。

10、數字博物館——新興的信息技術

三維技術是以計算數學、計算機視覺、計算機圖形學與智能控制理論的成果為基礎,研究數字幾何處理、真實場景數字化、主動視覺與跟蹤和智能人機交互系統,解決三維真實環境中的識別、建模、顯示、跟蹤與互動等一系列關鍵問題,為開發先進的機器感知與智能人機交互系統提供新的理論、技術和方法。數字博物館是三維數字技術的重要應用研究領域。利用各種傳感設備獲取文物及博物館場景的三維數據,通過各種處理,實現對博物館建筑、場景、文物及展品的交互式遠程瀏覽和虛擬展示。具有巨大的社會、文化和經濟意義。

11、AVS標準——我國自己的數字媒體標準

2002年,由北京大學牽頭,聯合了國內外100多家單位,共同成立了中國AVS標準工作組,致力于數字媒體的標準制定和相應系統的研制。2005年,第一顆我國自主知識產權的AVS101高清解碼芯片研制成功,“基于AVS標準的數字視頻廣播編碼播出與接收系統”通過鑒定。2006年,信息產業部批準通過AVS視頻標準并正式開始實施。AVS標準數字電視已經在全國幾十家電視臺播出。2010年,由北京大學數字視頻編解碼技術國家工程實驗室完成的“AVS高清實時立體視頻編碼器”通過教育部主持的技術成果鑒定,這標志著我國3D電視系統核心技術實現突破。

院系設置

微電子學系

北大微電子在我國著名微電子專家王陽元院士的領導下,重點研究超大規模集成電路新工藝、新器件和新結構電路技術,并擁有微米/納米加工技術國家級重點實驗室。北大是我國微電子學科的發源地,處于絕對領先的地位:微電子與固體電子學在國家重點學科評審中排名第一,同行評議100%全票通過。微電子學系擁有世界一流的人才培養與科學研究的先進設施,包括三個國家或部門重點實驗室,實驗設備總資產達一億元,實驗室水平達到國內領先,與國際先進水平同步。

量子電子學研究所

北大的量子電子學研究處于世界領先地位,主要從事原子鐘與量子頻標、量子器件與衛星激光通信、冷原子物理、光頻標與精密光譜測量、磁共振與生物電子學等研究,并擁有量子信息與測量教育部重點實驗室。量子電子研究所在在涉及航天、通訊和國防關鍵技術的“原子鐘”領域連續取得突破性進展:

——研制成功我國(也是世界上)第一個長期連續運轉的光抽運銫原子鐘和銣原子鐘,已被選做我國第二代衛星導航系統的核心部分;

——是國內唯一能夠穩定地實現“玻色-愛因斯坦凝聚”的單位,可用于未來高精密原子鐘與量子計算機;

——是國際上僅有的8個獲得了脈沖原子激光的單位之一;

——是國際上僅有的2個獲得了連續原子激光的單位之一(另一個是德國馬克斯普朗克量子光學研究所)。

這一系列進展,在航天器、遠距離通信以及精確制導方面有著廣闊的應用前景。

物理電子學研究所

北大的物理電子學研究達到國際先進水平。北大物理電子所在已故著名電子物理學家吳全德院士和長江特聘教授彭練矛博士的帶領下最早開展納米電子學研究,并擁有納米電子學教育部重點實驗室。研究所的超高密度信息存儲薄膜的信息寫入點小于1納米的成果被兩院院士評為1997年中國十大科技進展之四,發現的0.33納米世界上最小的單壁碳納米管的成果被評為2000年我國基礎研究十大進展的第一項。

光子與通信技術研究所

北大的光通信研究處于國內領先地位。光通訊研究所依托于區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室,完成了我國第一個全光通信實驗網。研究所正在開展下一代超高速寬帶光通信系統與光網絡技術研究以及相關的光子與光電子器件研究。

電子工程研究所

北大電子工程研究所包括聲學實驗室、電路與系統實驗室、電磁場與微波實驗室、衛星與無線通信實驗室、信號與信息處理實驗室。其中衛星通信與無線通信實驗室誕生了我國第一個自主研制的衛星通信系統,正在開展第四代移動通信、無線光通信與寬帶衛星通信的研究。

軟件研究所

北大軟件研究所在我國計算機軟件領域的領軍人物楊芙清院士的領導下,重點研究理論計算機科學、系統軟件與軟件工程、信息安全、計算機圖形學與人機交互等,并擁有軟件工程國家工程研究中心和北京大學-貝爾實驗室軟件技術聯合實驗室。計算機軟件與理論在國家重點學科評審中排名第一,同行評議100%全票通過。全國高校中一共設有“計算機軟件”重點學科4個,其中3個計算機軟件重點學科的第一學術帶頭人都畢業于北大。

計算機系統結構研究所

北大計算機系統結構研究所在程旭教授的領導下研制出了我國第一個自主產權的微處理器“中國芯”,并擁有北京大學-Intel軟硬件協同設計實驗室。研究所是中國高校中唯一有能力從從CPU的指令系統標準、系統芯片到計算機主板,從BIOS、優化編譯到配套系統軟件自主設計出整個計算機系統的實驗室。北大已在江蘇常州市建立了推進自主技術產業化的基地,從CPU的指令系統標準、系統芯片到計算機主板,從BIOS、優化編譯到配套系統軟件均由北大自行設計、自主開發的“北大眾志”網絡計算機已經投入批量商業化生產。

網絡與信息系統研究所

北大網絡與信息系統研究所在旅美歸國博士李曉明教授的領導下,重點研究網絡與分布式系統、并行計算與網格計算、數據庫與信息系統、人工智能與GIS、電子商務等。這里誕生了天網搜索引擎和Maze網絡分布存儲系統,另外中國最大的中文搜索引擎百度創立之初的主要技術人員均來自北大網絡實驗室。

計算語言學研究所

北大計算語言學研究所在俞士汶教授的帶領下重點研究計算機語言學基礎理論與資源、自然語言理解與機器翻譯、信息檢索與提取等。北大計算機語言學研究一直保持了文理結合、多學科交差的學術風格和研究特色(計算機科學、語言學、信息技術、數學與統計學),已形成系列化的研究方向和人才優勢,已經取得的一系列成果,在國內外學術界和產業界產生了廣泛的影響并取得顯著的效益。

智能科學系

北大智能科學系依托于視覺聽覺信息處理國家重點實驗室,實驗室以實現高度智能化的機器感知系統為目標,在生物特征識別研究方面處于國際領先地位。智能科學系在著名的軟件與人工智能專家、我國載人飛船工程軟件專家組組長何新貴院士和長江特聘教授查紅彬教授的帶領下,重點開展機器視覺、機器聽覺、智能系統與智能的生理心理基礎等研究。以北大智能科學研究人員為技術核心的北大指紋自動識別系統,是國內唯一能與國外系統抗衡的自主知識產權,是中國第一家也是唯一的一家提供公安應用全面解決方案的系統,擁有中國指紋自動識別技術產品第一市場占有率。人工神經網絡說話人識別新方法的研究獲得教育部科技進步一等獎;國家空間信息基礎設施關鍵技術研究獲得2000年中國高校科學技術二等獎,入選2000年中國高校十大科技進展。

數字媒體研究所

北大數字媒體研究所是在我國數字媒體技術領域的領軍人物高文教授的領導下專門從事數字媒體技術與智能人機交互技術的研究機構,主要研究領域包括數字音視頻編解碼技術、基于內容的海量多媒體信息檢索、數字電視與三維電視、智能人機接口、應用算法學等。高文教授于1991年獲日本東京大學博士學位,曾在美國卡內基梅隆大學(CMU)機器人研究所﹑美國麻省理工學院(MIT)人工智能實驗室等做過訪問科學家,1996年至2000年任國家863計劃智能計算機主題首席科學家,1998年至1999年曾擔任中科院計算所所長。高文教授還兼任計算機學報主編、IEEE T-CSVT副主編、中國圖象圖形學會副理事長,他是MPEG國際標準化委員會中國代表團團長、數字音視頻編解碼技術標準(AVS)工作組組長,同時還是美國Berkeley國際計算機科學研究所(ICSI)外部Fellow。

計算機科學技術研究所

北大計算機科學技術研究所是在中科院院士、中國工程院院士、第三世界科學院院士、著名計算機專家王選教授的領導下于1977年成立的,研究所擁有文字信息處理技術國家重點實驗室。王選教授領導研制的“計算機激光排版系統”引發了我國印刷出版業“告別鉛與火、迎來光與電”的技術革命。在由95位院士推薦評定的25項“二十世紀我國重大工程技術成就”中,計算機所的“激光排版系統”僅次于舉全國之力完成的“兩彈一星”排名第二。王選院士也因此榮獲 2001 年度國家最高科學技術獎,這是全國高校第一位獲得的國家最高科技獎的教師。

北大通信學科由光纖通信國家重點實驗室、衛星通信與無線通信實驗室組成。光纖通信、衛星通信和無線通信三種通信方式構成了完整的通信網,可實現任何地點、任何時間、任何人之間的通信。北大通信學科致力于下一代網絡技術的研究,傳統的電信網、廣播電視網和計算機網絡會融為一體,數字電話與數字電視會跟計算機一樣很方便的上網。

北大計算機學科由軟件研究所、計算機系統結構研究所、網絡與信息系統研究所、計算語言學研究所、智能科學系、數字媒體研究所、計算機科學技術研究所共7個系所單位組成。北大計算機學科無論從取得的成就、培養的人才還是到學科實力都具有絕對的領先優勢,全國其他高校無法望其項背,北大堪稱我國計算機科學的祖庭。

院士介紹

吳全德

北京大學信息科學技術學院著名電子物理學家,浙江人。北京大學教授,博士生導師。他長期致力于電子、離子、薄膜和表面、超微粒子的研究,在銀氧銫陰極的發射機理、固溶膠粒(即納米粒)的形成條件和生長理論、金屬超微粒——半導體復合薄膜體系和特性方面,都取得了重大的成果,曾獲得國家和有關部委的多項獎勵。

1963年,吳全德院士提出了光電陰極的固溶膠理論。1966年,又提出離子晶體或共價晶體中固溶膠粒的形成和生長理論。這些研究,形成了完整體系,達到了國際先進水平。1979年,吳全德院士提出銀氧銫陰極光電發射的物理模型,推導出長波光電發射的光電流密度和量子產額等公式,計算了它的長波光譜響應理論曲線,指出對長波響應有貢獻的平均銀超微粒的直徑約為3.1納米。他解開了人類第一只攝像管光電陰極和紅外變像管發射機理之謎。此理論被歐美等國外權威學者承認并稱之為“吳氏理論”。 他在國內外刊物上發表了150多篇文章,出版有《吳全德文集》、《薄膜物理》等專著。1991年,吳全德當選為中國科學院院士。吳全德院士現任北京大學納米科學與技術研究中心主任,是我國納米研究先驅。他主持的“納米電子學基礎研究”國家重大基金項目現通過鑒定,被評為“特優”。

楊芙清

計算機軟件專家,江蘇人。北京大學教授,博士生導師,信息與工程科學學部主任。1991年當選為中國科學院院士。兼任國務院學位委員會委員,中國電子學會、計算機學會、軟件行業協會副理事長,《中國科學》、《科學通報》和《電子學報》副主編。

楊芙清教授一直從事計算機科學技術的研究和教學工作。在系統軟件、軟件工程基礎理論和軟件工程環境、軟件工業化生產技術等方面取得了系統性的、富有創造性的科研成果。

20世紀60年代末至70年代初,楊芙清教授主持了我國第一臺百萬次集成電路計算機操作系統的研制工作,研制成功了我國第一個規模大、功能強、支持多道程序運行的計算機操作系統(150機操作系統)。該成果獲1978年全國科學大會獎。70年代中后期,她又主持研制成功了我國第一個全部用高級語言書寫的操作系統DJS200/XT2(DJS240機操作系統)。這些成果被譽為我國系統軟件研究的開創性工作。1980年以來,楊芙清教授主要致力于軟件工程環境的研究。“六五”、“七五”、“八五”和“九五”期間,一直主持國家重點科技攻關項目的研究工作,組織全國20多所高校和科研單位、330多名科技人員,經過十余年的艱苦創新歷程,研制成功了“大型軟件開發環境青鳥系統”。青鳥系統的研制成功是“我國基礎軟件技術的重大突破和重大成果,為我國軟件產業的發展奠定了堅實的基礎”。同時,她還提出并實現了“軟件生產線”的思想,領導研制了基于異構平臺、可訪問多信息源的,支持基于構件、構架復用的應用系統集成(組裝)環境——青鳥軟件生產線系統,從管理、組織機制、技術和系統等方面為軟件企業提供整體解決方案。

由于她在軟件工程學科的科研和教學方面的奠基性、開拓性、系統性和創造性的工作,被譽為我國“軟件工程鋪路人”。她多次獲得各種榮譽稱號和獎勵,包括全國“三八”紅旗手,光華科技基金一等獎,何梁-何利基金科學與技術進步獎,國家科技進步二等獎等重要獎項。楊芙清教授已發表學術論文90余篇,專著6部。

王陽元

微電子學家,浙江人。北京大學教授、博士生導師、中國科學院院士,北大微電子學研究院院長,微電子學系主任。兼任中國電子學會常務理事,《半導體學報》和《電子學報》(英文版)副主編,《微電子學科學叢書》主編,國家產業政策專家咨詢委員會委員,信息產業部科技委委員(電子),國際固態電路會議(ISSCC)遠東程序委員會委員等。

王陽元院士從事微電子學領域中新器件、新工藝和新結構電路的研究。20世紀70年代主持研究成功我國第一塊3種類型1024位MOS動態隨機存儲器,是我國硅柵N溝道MOS技術開拓者之一。他提出了多晶硅薄膜“應力增強”氧化模型、工程應用方程和摻雜濃度與遷移率的關系,被國際同行認為“在微電子領域處理了一個對許多研究者有重要意義的問題”,“對實踐有重要的指導意義”;研究了亞微米和深亞微米CMOS電路的硅化物/多晶硅復合柵結構;發現磷摻雜對固相外延速率增強效應以及C0Si2柵對器件抗輻照特性的改進作用;提出了SOI器件浮體效應模型和改進措施,發展了新型SOI器件結構;與合作者一起提出了超高速多晶硅發射極晶體管的新的解析模型,開發了成套的先進雙極集成電路工藝技術,這對獨立自主發展我國集成電路產業具有重要意義。現他又致力于研究亞0.1μm器件和集成技術以及微機電系統(MEMS)。

他在1986-1993年任全國ICCAD專家委員會主任和ICCAT專家委員會主任期間,領導研制成功了我國第一個大型集成化的ICCAD系統,使我國繼美國、日本、歐共體之后進入能自行開發大型ICCAD工具的先進國家行列;在研究集成電路發展規律基礎上提出了我國集成電路產業和設計業的發展方向。為推動我國微電子產業的發展,作為發起人之一,他創建了中芯國際(SMIC-Semiconductor Manufacturing International Corporation)集成電路制造(上海)有限公司。

王陽元院士發表論文180多篇,出版著作6部,現有16項重大科技成果。曾獲全國科技大會獎、國家發明獎、國家教委科技進步一等獎、光華科技基金一等獎等共16項國家級和部委級獎勵。

何新貴

北京大學信息科學技術學院浙江人。北京大學教授、博士生導師,中國工程院院士,我國載人飛船工程軟件專家組組長。

何新貴教授長期從事計算機軟件和人工智能的理論研究和工程實踐工作,是我國首批計算機軟件工作者之一。特別在模糊理論與技術、知識處理以及數據庫等方面做出了具有創造性和系統性的貢獻。他提出了一套較完整的模糊數據庫的理論與技術,提出了加權模糊邏輯、模糊計算邏輯、模糊區間值邏輯和模糊分布值邏輯等多種非標準模糊邏輯,并提出了一種巨并行的浸潤推理模式、加權神經元網絡和過程神經元網絡等理論,這對邊緣科學“知識處理學”的最終建立和發展起了較大促進作用。他提出的可執行模糊語義網、模糊H網和主動模糊網絡等概念,可應用于從生產過程仿真到視覺處理模擬等廣泛領域。此外,他對編譯程序和數據庫管理系統的實現技術,以及軟件過程改進技術(CMM)等也做出了較大貢獻。已發表學術論文130多篇,中文專著9部,英文專著1部。曾先后被特邀在多個國家講學和在國際學術會議上作大會主題報告。

1960年代初,何新貴教授為我國導彈武器進行科學計算和數字仿真,在計算方法上提出了較有影響的最優分段逼近和有理平方逼近等理論和方法;1962年在我國最早開發成功宏匯編系統,1973年在國產計算機上開發成功多個FORTRAN編譯系統;80年代中期,任工程總師,領導實現了我國早期的一個計算機網絡工程和其上的管理信息系統;從1986年開始長期擔任我軍大型軟件工程“軍用共性軟件系統”的技術負責人和總設計師,負責該工程的總體設計和組織實施等全面工作;從1996年開始,擔任中國載人飛船工程軟件專家組組長,從事我國載人飛船工程的軟件工程總體方案的設計和實施,并進行工程級的軟件質量保證工作。他先后獲國家或部委級以上科技進步等獎勵19項,其中12項排名第一。

解思深

山東青島人。1965年畢業干北京大學物理系。1983年在中科院物理所獲理學博士學位。中國科學院物理研究所研究員,兼任北京大學信息科學技術學院教授。

1987年一1992年主要研究高溫氧化物超導體的合成、相關系和晶體結構。在超導氧化物體系的相關系和晶體結構測定上有過重要的貢獻。編寫《高溫超導》一書,合著《高溫超導電性》一書。曾獲1989年國家自然科學一等獎,1991年國家自然科學三等獎和1998年中科院科技進步三等獎。1991年開始主要從事富勒烯及其相關化合物的合成、結構和物理件質的研究,是國內最早開展C60、碳納米管有關工作的少數單位和個人,并開展了介觀系統中的光電特件的研究。1992年在國內率先開展了碳納米管的研究,在定向碳納米管的制備、結構和物理件質的研究方面取得了一系列的重要進展。先后在SCIENCE、NATURE上發表三篇文章,并在PHYS.REV.LETTS.,PHYS.REV.B.APPL.PHYS.LETTS.,ADVANCED MATERIALS等發表多篇學術論文;論文被引用3500余次。2000年獲何梁何利科學技術進步獎,橋口隆吉基金會材料獎,IsI“1981-1998年經典論文獎,2001年獲中科院自然科學獎一等獎,2002年獲國家自然科學獎二等獎和周培源基金會物理獎。

2003年當選中國科學院院士。2004年當選第三世界科學院院士。

學院領導

職務姓名
院長梅宏
副院長査紅彬,李文新,黃如,侯士敏,蔣云
黨委書記魏中鵬
副書記陳向群,胡薇薇,盧亮

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