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出版者:高等教育出版社

作者:余乐孝

出品人:

页数:171

译者:

出版时间:1999-6

价格:17.70元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040071788

丛书系列:

图书标签:

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科技前沿：量子计算与人工智能的深度融合 图书名称： 科技前沿：量子计算与人工智能的深度融合 作者： 知名跨学科研究团队 出版社： 创新科技出版社 出版日期： 2024年10月 --- 内容简介 在信息技术飞速迭代的今天，人类正站在一个由颠覆性技术驱动的全新时代的门槛上。本书《科技前沿：量子计算与人工智能的深度融合》，并非关注传统视觉艺术或设计领域（如应用美术），而是聚焦于当前全球科研界最为炙手可热的两个核心领域——量子计算（Quantum Computing）与人工智能（Artificial Intelligence, AI）——的革命性交汇点及其未来潜力。 本书旨在为高阶技术人员、科研工作者、以及对未来科技发展趋势抱有浓厚兴趣的决策者，提供一个全面、深入且富有洞察力的技术路线图。我们坚信，只有将量子计算的指数级算力优势与人工智能的复杂决策能力相结合，才能真正解锁当前经典计算架构无法企及的科学难题与工程挑战。 第一部分：量子计算的原理与现状——超越比特的限制 本部分将系统地梳理量子计算的基础理论，为读者构建一个坚实的知识框架。我们首先会深入探讨量子力学的基本原理如何转化为可操作的计算模型，包括量子比特（Qubit）的概念、叠加态（Superposition）和量子纠缠（Entanglement）的物理学基础及其对信息处理的根本性改变。 随后，我们将详细分析当前主流的量子计算范式： 1. 门模型量子计算机（Gate-based QC）： 重点解析超导电路、离子阱、拓扑量子计算等主流硬件平台的工程实现难度、错误修正机制（如表面码）的最新进展，以及它们在特定算法（如Shor算法和Grover算法）中的理论加速能力。 2. 量子退火与模拟器（Quantum Annealing and Simulators）： 探讨D-Wave等设备在解决组合优化问题（如旅行商问题、金融投资组合优化）中的实用性与局限性。 我们不会止步于理论，而是会展示目前NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代的实际局限性，强调如何在高噪声环境中设计容错的量子子程序（Quantum Subroutines）。 第二部分：人工智能的瓶颈与量子的赋能 当前人工智能，尤其是在深度学习领域，面临着严峻的算力瓶颈。大型语言模型（LLMs）的训练成本日益高昂，而处理高维、非结构化数据的效率提升空间正在减小。本部分将精确剖析AI在哪些环节急需量子计算的介入。 深度学习加速： 重点介绍量子机器学习（QML）的核心算法，包括量子支持向量机（QSVM）、量子神经网络（QNN）的设计原则。我们探讨量子电路如何用于高效地处理高维特征空间，实现经典算法难以企及的特征提取和分类精度。 优化问题： 许多AI任务本质上是优化问题（如超参数调优、权重更新）。我们将分析量子近似优化算法（QAOA）如何能为这些问题提供潜在的二次加速，并在处理大规模、非凸优化景观时展现出优越性。 生成模型与采样： 探讨量子玻尔兹曼机（QBM）在更有效地学习复杂数据分布方面的潜力，尤其是在处理复杂概率分布和生成高保真度数据样本方面的优势。 第三部分：深度融合的实践与前沿应用 本书的核心价值在于描绘“量子增强AI”（Quantum-Enhanced AI）的实际应用蓝图。我们不再将量子计算视为一个独立的工具，而是将其内嵌到AI的计算流程中，形成一个混合式计算生态系统。 1. 量子化学与材料科学的突破： 详细阐述如何使用变分量子本征求解器（VQE）来精确模拟分子和材料的电子结构。这将直接革新药物发现（新药靶点识别）和新材料设计（如高效催化剂、室温超导体）的速度与精度，远超经典密度泛函理论（DFT）的极限。 2. 金融建模的革命： 分析量子算法在金融风险管理中的应用，包括高精度的蒙特卡洛模拟加速（如量子振幅放大技术）、期权定价的复杂路径积分计算，以及利用量子机器学习进行高频交易策略的实时优化。 3. 安全与加密的未来： 尽管量子计算对现有公钥加密体系构成威胁（Shor算法），但本书也将介绍后量子密码学（PQC）的最新进展，并探讨如何利用量子密钥分发（QKD）建立真正不可窃听的通信网络，确保未来AI系统的安全运行。 4. 量子增强机器人与控制系统： 探讨在复杂的实时环境中，如何利用量子优化算法来解决自动驾驶汽车的路径规划、机器人协作调度等NP难问题，实现更优的资源分配和决策制定。 第四部分：挑战、伦理与未来展望 融合的道路充满荆棘。本部分将客观地分析当前实现大规模、通用量子AI面临的工程难题：可扩展性、退相干时间、以及量子软件栈的成熟度。 我们还将深入探讨随之而来的伦理和社会影响：一旦量子AI实现对复杂系统的精确预测和优化，如何确保其决策过程的透明性与可解释性（XAI）？如何应对可能出现的“量子霸权”带来的竞争格局变化？ 结语 《科技前沿：量子计算与人工智能的深度融合》是一部面向未来的技术宣言。它拒绝了对单一技术的片面推崇，而是强调跨学科协作的必然性。本书提供的不仅仅是知识，更是一种战略视角——指导读者理解并参与到这场即将重塑21世纪科技版图的“量子-AI”双重革命浪潮中去。 --- 目标读者： 计算机科学家、物理学家、数据科学家、金融工程专家、高新技术企业研发负责人、对未来计算范式感兴趣的高级专业人士。

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这本书的排版和校对质量简直无可挑剔，这对于一本内容如此密集的专业书籍来说，是至关重要的。我之前读过一些同类书籍，常常因为低劣的印刷质量或者术语翻译的疏漏而影响阅读体验，但这一本完全没有这个问题。所有的专业术语都经过了严谨的考证，图文对照清晰准确，即便是最复杂的工程图纸和流程图，也能一眼看懂其意图。更让我感到惊喜的是，书中附带的在线资源链接和QR码，虽然我没有完全使用，但这种将实体书与数字时代资源相结合的做法，体现了出版方对提升读者体验的用心。它不像某些老派的教科书那样故步自封，而是积极拥抱新技术，为读者提供了延伸学习的渠道。这本书更像是一个“学习起点”而非“终点站”，它在每一个章节的末尾都设置了“延伸思考”的小栏目，推荐了相关的学术论文和纪录片，这种导读功能极其实用。总而言之，这是一部制作精良、内容扎实、视野开阔的著作，它不仅是知识的载体，更是一次愉悦的阅读体验，值得每一个对设计抱有敬畏之心的人珍藏。

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我花了整整一个周末才大致浏览完这本大部头，坦白说，它的信息密度高得惊人，简直是一座需要深度挖掘的金矿。我原本以为它会是一个比较浅显的入门指南，毕竟“应用”二字听起来似乎更偏向操作层面，但事实远超预期。书中对于不同设计领域的历史溯源和理论基础讲解得极为扎实，尤其是在材质与工艺的章节，作者似乎将自己对材料科学的理解都倾注了进去。比如，关于色彩心理学在商业包装上的应用分析，不仅仅停留在潘通色卡的选择上，更是深入到了不同文化背景下对特定色彩的集体潜意识反应，这种宏观的视野让人震撼。我记得有一部分专门讨论了用户体验中的情感化设计，它用一系列详尽的实验数据和访谈记录，论证了“好用”与“好看”如何通过微妙的交互细节达成和谐统一，这对于我目前正在进行的一个APP界面重构项目提供了极其关键的理论支撑。这本书的叙事方式非常流畅，虽然内容专业，但作者擅长用富有画面感的语言来阐述复杂的概念，使得阅读过程如同在看一部精心制作的纪录片，始终保持着高度的专注力。读完之后，我感觉自己的知识体系被彻底梳理了一遍，不再是零散的碎片，而是有了一个坚实的框架。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面选用的那种哑光质感，配合烫金的字体，低调中透着一股匠人的执着。拿到手里的时候，首先吸引我的就是它纸张的触感，那种略带纹理的厚实感，让人忍不住想要多翻几页。内页的排版也处理得非常精妙，留白恰到好处，使得那些精美的图例和设计稿都有足够的呼吸空间，不会显得拥挤。我尤其欣赏它在案例选择上的独到眼光，没有堆砌那些烂大街的流行元素，反而深入挖掘了一些传统工艺与现代设计理念的结合点，比如将榫卯结构融入到现代家具设计中，这种跨越时空的对话，展现了作者对“美”的深刻理解。每一幅作品的旁边，都有详尽的文字说明，不仅仅是描述“是什么”，更重要的是阐述了“为什么这么做”，那种设计背后的逻辑和心路历程，对于正在摸索设计语言的年轻设计师来说，无疑是一剂强心针。它不像一本单纯的工具书，更像一位资深前辈在耳边轻声细语，分享着多年沉淀下来的行业洞察。光是研读那些案例的演变过程，就足以让人受益匪浅，让人对“应用”二字的理解提升到了一个新的维度。这本书的审美标准非常高，没有丝毫的妥协，这在快餐文化盛行的当下，显得尤为珍贵。

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说实话，这本书的学术气息略显浓厚，对于初次接触设计领域的读者可能会有些门槛。我承认，有些章节在深入探讨设计哲学和美学本质时，引用了大量的西方现代主义和后现代主义的理论，初读之下，理解起来需要反复揣摩。比如，关于“形式追随功能”在当代语境下的解构与重构，作者提出的观点非常尖锐，挑战了许多约定俗成的设计信条，这无疑是思想上的碰撞，但同时也要求读者具备一定的设计理论储备。不过，一旦你啃下了这些硬骨头，你会发现其价值所在。它引导的不是如何模仿某一种风格，而是如何建立一套属于自己的、有深度和批判性的设计方法论。我特别喜欢其中关于可持续设计和伦理责任的讨论，作者没有回避当代设计行业面临的社会问题，而是旗帜鲜明地提出了设计师在推动社会进步中所应承担的角色。这种严肃的探讨，让这本书从一本“如何做设计”的书，升华为一本“为什么我们要做这样的设计”的深度思考录。它像一把尺子，帮你校准了自己的设计航向，确保你的创作不仅停留在表面光鲜，更能触及内核的价值。

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我必须指出，这本书在案例的地域代表性上似乎存在一些倾向性，大量的篇幅集中在欧洲和北美的前沿设计案例，虽然这些案例的质量毋庸置疑，但对于希望了解更多本土化或亚洲设计语境的读者来说，可能会略感意犹未尽。当然，作者或许是基于其研究领域的限制，但这一点确实让我在寻找与自身文化背景更贴近的解决方案时，需要做额外的功课。然而，这本书的优势在于其对“设计思维”的提炼过程，这一点是具有普适性的。它详尽地拆解了一个成功设计项目从概念发想到最终落地的全过程，包括早期的头脑风暴、用户画像的构建、原型测试的迭代，以及最终的量产优化，每一步都有详细的记录和反思。这种“流程可视化”的呈现方式，对于习惯了“结果导向”的职场人士来说，提供了极佳的参照模型。它教会你如何系统化地解决一个复杂的设计难题，而不是仅仅提供一堆漂亮的成品图作为参考。通过这本书，我学会了如何更有条理地组织我的设计项目，提高了跨部门沟通的效率，因为它提供的语言和框架是如此的清晰和专业。

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爸爸的老书，购于2009年～不论多大，您都是追求自己喜爱和热情的人～

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