Công nghệ thông tin luôn mang tính liên ngành cao, vì nhiều khía cạnh phải được xem xét trong các hệ thống CNTT. Theo đó, trọng tâm của nghiên cứu nâng cao là theo đuổi một cách tiếp cận nghiêm ngặt đối với các chủ đề nghiên cứu cụ thể bắt đầu từ nền tảng rộng trong nhiều lĩnh vực Công nghệ thông tin, đặc biệt là khoa học máy tính và kỹ thuật, điện tử, hệ thống và điều khiển, và viễn thông. Do đó, cuốn sách cung cấp cái nhìn tổng quan tiên tiến về các xu hướng nghiên cứu mới nhất trong công nghệ thông tin.

Cuốn sách này xem xét các phương pháp đồng hóa dữ liệu bao gồm lọc Kalman, trí tuệ nhân tạo, mạng lưới thần kinh, học máy và điện toán nhận thức. Đồng hóa dữ liệu là một quá trình kết hợp dữ liệu với một mô hình nhằm mục đích duy nhất là ước tính các biến chưa biết. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để dự đoán sự phát triển của khí quyển tại một thời điểm và thời điểm nhất định.

Có cả lý do thực tế và lý thuyết để nghiên cứu thuật toán. Về mặt thực tiễn, bạn cần nắm vững một tập hợp các thuật toán quan trọng từ nhiều lĩnh vực khác nhau của điện toán; ngoài ra, bạn cần có khả năng thiết kế các thuật toán mới và phân tích hiệu quả của chúng. Về mặt lý thuyết, việc nghiên cứu thuật toán, đôi khi được gọi là thuật toán học, đã trở thành nền tảng của khoa học máy tính. Tài liệu này nhằm mục đích cung cấp hiểu biết sâu sắc về các kỹ thuật thuật toán cơ bản cho thiết kế và phân tích, từ đó truyền đạt kiến ​​thức và năng lực thực tế trong việc sử dụng các cấu trúc dữ liệu nâng cao cũng như thiết kế và phân tích thuật toán.

Trong Respawn, Colin Milburn xem xét mối liên hệ giữa trò chơi điện tử, tin tặc và khoa học viễn tưởng thúc đẩy chủ nghĩa hoạt động công nghệ và cộng đồng công nghệ. Thảo luận về nhiều loại trò chơi, từ Portal và Final Fantasy VII đến Super Mario Sunshine và Shadow of the Colossus, Milburn minh họa cách chúng tác động đến cuộc sống của cả game thủ và người không chơi game. Chúng cũng đóng vai trò là nguồn tài nguyên để phê bình, phản kháng và nổi loạn, tạo ra không gian cho người chơi và các nhóm hacktivist như Anonymous thách thức các hệ thống ngoan cố và thử nghiệm các tương lai thay thế.

Công nghệ số đã thâm nhập vào thế giới vật chất. Các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc thiết bị đeo được và các địa điểm trực tuyến như thế giới ảo và mạng xã hội đã thâm nhập vào mọi ngóc ngách trong cuộc sống của chúng ta. Các đóng góp cho tập sách này áp dụng các hình thức nghiên cứu dân tộc học sáng tạo vào lĩnh vực kỹ thuật số.

Công nghệ truyền thông kỹ thuật số ảnh hưởng đến xã hội và cuộc sống của chúng ta như thế nào? Thông qua các giả thuyết lý thuyết văn hóa về chủ nghĩa siêu hiện đại, chủ nghĩa siêu thực và chủ nghĩa hậu nhân văn, Alan N. Shapiro nghiên cứu tác động xã hội của Thực tế ảo/Tăng cường, AI, nền tảng truyền thông xã hội, rô-bốt và Giao diện máy tính não.

Cuốn sách truy cập mở này trình bày các luận án tiến sĩ xuất sắc về Công nghệ thông tin của Khoa Điện tử, Thông tin và Kỹ thuật sinh học, Công nghệ thông tin luôn có tính liên ngành cao vì nhiều khía cạnh phải được xem xét trong hệ thống CNTT.

Một số hệ thống chẩn đoán mới dựa trên việc phát hiện bức xạ THz mạch lạc được trình bày. Việc nghiên cứu các đặc tính của chùm photon cho phép chẩn đoán từng chùm và từng lượt các chùm electron phát ra trong máy gia tốc. Nó được sử dụng để nghiên cứu theo thời gian về sự bất ổn của cụm vi mô. Các mô phỏng đi kèm với Inovesa cho thấy sự phù hợp tốt với phép đo, giúp tăng cường kiến ​​thức về vật lý đằng sau sự bất ổn của cụm vi mô.

Hệ thống Vật lý Điện tử được đặc trưng bởi khả năng thích ứng và học hỏi: Chúng phân tích môi trường và dựa trên các quan sát, chúng tìm hiểu các mô hình, mối tương quan và mô hình dự đoán. Các ứng dụng điển hình là theo dõi tình trạng, bảo trì dự đoán, xử lý và chẩn đoán hình ảnh. Machine Learning là công nghệ then chốt cho những phát triển này.

Trong cuốn sách giáo khoa này, chúng tôi tập trung vào mô hình toán học của các hiện tượng vật lý liên quan. Thay vì sử dụng mô hình số, mục đích là rút ra các mô hình phân tích đơn giản hóa nhằm tối đa hóa sự hiểu biết. Các điện cực xốp, sự vận chuyển khối lượng ion và dòng chảy đa pha là những chủ đề trọng tâm trong cuốn sách này. Các ví dụ bao gồm mô hình hóa độ bão hòa nước trong lớp khuếch tán pin nhiên liệu, phần khí và phân bố dòng điện trong máy điện phân nước kiềm, phân bố điện thế trong chất điện phân nhị phân bên trong điện cực pin xốp và phân bố nồng độ trong kênh dòng chảy của pin dòng oxy hóa khử.