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出版者:中国铁道出版社

作者:吴权威

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:2004-12-1

价格:30.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787113062187

丛书系列:

图书标签:

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计算机科学前沿探索：从量子计算到人工智能伦理 内容提要： 本书旨在带领读者超越传统计算机体系结构的范畴，深入探索驱动未来信息技术变革的核心概念、新兴技术及其深远影响。我们不关注硬件组装或基础系统维护的实用技能，而是聚焦于理论的突破、算法的创新以及技术发展所带来的社会、哲学和伦理挑战。全书分为四个主要部分，层层递进，构建起一个宏大且引人深思的计算机科学前沿图景。 第一部分：超越冯·诺依曼架构的计算范式 本部分着重探讨下一代计算模型，它们正在挑战并有可能彻底取代我们目前所依赖的经典计算框架。 第一章：量子信息论与量子计算基础 本章从信息论的基本原理出发，探讨经典比特（bit）与量子比特（qubit）的根本区别。我们将详细解析叠加态（Superposition）和量子纠缠（Entanglement）的物理基础和数学描述，理解它们如何赋予量子计算机超越性计算能力。随后，我们将深入分析 Shor 算法和 Grover 算法的核心思想及其对现有加密体系（如RSA）构成的潜在威胁。书中会涉及量子门操作、量子电路的构建，以及当前实验中实现大规模、高相干性量子比特所面临的技术瓶颈，如退相干（Decoherence）问题和错误修正码（Quantum Error Correction Codes, QECC）的最新进展。我们不会涉及任何关于传统CPU、内存或主板的物理连接描述。 第二章：神经形态计算与类脑架构 随着对人脑工作机制理解的加深，神经形态计算（Neuromorphic Computing）旨在模仿生物神经元的结构和工作方式，实现更高效、低功耗的并行处理。本章将介绍脉冲神经网络（Spiking Neural Networks, SNNs）的数学模型，如Izhikevich模型和Leaky Integrate-and-Fire（LIF）模型。我们将探讨忆阻器（Memristors）作为实现突触权重存储的潜力，以及如何利用这些硬件实现在线学习和实时决策。内容侧重于硬件-软件协同设计，以及如何用事件驱动（Event-driven）的方式处理数据流，而非传统的时钟周期驱动。 第三部分：高级人工智能模型与可解释性 本部分聚焦于当前人工智能领域最复杂、最前沿的研究课题，强调模型背后的数学原理和推理过程，而非如何配置软件库或安装驱动程序。 第三章：深度学习的拓扑与几何视角 本章将研究深度神经网络（DNNs）的结构不仅仅是简单的矩阵乘法堆叠，而是在高维空间中定义的复杂拓扑结构。我们将引入拓扑数据分析（Topological Data Analysis, TDA）的概念，探讨如何使用持续同调（Persistent Homology）来理解模型在训练过程中学习到的数据流形的内在几何形状。内容将涵盖自动编码器（Autoencoders）在降维和特征提取中的几何意义，以及图神经网络（Graph Neural Networks, GNNs）如何有效地处理非欧几里得数据结构，特别是在复杂网络分析中的应用。 第四章：大模型（LLMs）的涌现能力与局限性 本章剖析大型语言模型（如Transformer架构）的内在机制，着重分析“涌现能力”（Emergent Abilities）的现象——即模型规模增大后，突然展现出先前未被编程的能力。我们将分析注意力机制（Attention Mechanism）的自回归特性，以及如何通过链式思考（Chain-of-Thought, CoT）提示工程来激活模型的复杂推理路径。同时，我们将批判性地探讨这些模型在知识一致性（Factuality）、幻觉（Hallucination）生成方面的根本原因，以及如何利用知识图谱（Knowledge Graphs）进行外部事实核查，以提高其可靠性。 第三部分：数据安全与隐私保护的革命 在数据无处不在的时代，如何保证计算过程和数据的安全，是信息技术发展的核心约束。本部分介绍旨在从根本上改变数据处理方式的加密和安全计算技术。 第五章：同态加密（Homomorphic Encryption, HE）原理与应用 本章详细解释同态加密技术，它允许在密文上直接进行计算，而无需先解密数据。我们将区分全同态加密（FHE）、部分同态加密和层次同态加密。重点分析LWE（Learning With Errors）问题作为FHE安全基础的数学原理，并介绍如BGV、BFV和CKKS等主流的FHE方案所依赖的环论和格密码学。应用场景将集中于如何在云环境中安全地运行机器学习推理或数据分析，确保数据所有权者和计算服务提供商之间的隐私隔离。 第六章：零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKPs）的构造 零知识证明允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个陈述是真实的，而无需透露该陈述本身的任何信息。本章将深入讲解SNARKs（Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）和STARKs的构造原理，包括R1CS（Rank-1 Constraint System）的构建和多项式承诺方案（Polynomial Commitment Schemes）。这些技术在区块链的可扩展性（Layer 2 解决方案）和数字身份验证中的应用潜力将被详细讨论。 第四部分：计算与社会的交汇：前瞻性伦理与治理 技术的发展必然带来社会结构的调整，本部分探讨计算机科学前沿技术带来的深刻哲学和社会治理问题。 第七章：人工智能的道德困境与监管框架 本章将探讨超级智能（Superintelligence）的潜在风险，以及如何形式化地定义“对齐问题”（Alignment Problem）——确保AI的目标与人类的价值观保持一致。内容涵盖因果推理（Causal Inference）在判断AI决策责任中的作用，以及如何设计出可审计、可解释的AI决策系统。我们将分析各国正在制定的AI监管草案（如欧盟的《人工智能法案》），重点研究如何在鼓励技术创新的同时，有效限制偏见放大和权力集中。 第八章：后摩尔时代的计算治理与资源分配 随着传统半导体技术接近物理极限，芯片制造的成本和能耗日益成为地缘政治的焦点。本章从宏观角度审视全球计算资源的分配不均问题，探讨“计算主权”的概念。我们将讨论如何通过去中心化的计算网络（如联邦学习、分布式账本技术）来平衡数据所有权与计算效率，以及面对量子计算带来的加密威胁，社会需要建立何种过渡性的、跨国界的加密基础设施标准。 总结： 本书为对计算机科学的深层理论、新兴计算范式以及技术背后的社会影响感兴趣的读者设计，它旨在培养读者批判性地思考计算的未来方向，而非提供操作层面的技术手册。

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作为一名在校学习相关专业的学生，我一直在寻找一本能有效连接课堂理论与实际操作鸿沟的教材。这本书在这方面做得尤为出色。它的章节安排非常贴合实际工作流程，从静态的硬件识别到动态的系统恢复，逻辑链条完整。我尤其欣赏它在安全维护方面的篇幅，讲解了数据备份的“3-2-1”原则，并详细演示了如何使用如Ghost或更现代的镜像工具进行完整系统备份和恢复。这在学校的实验环境中是至关重要的技能。更值得称赞的是，它对新兴技术也有所涉猎，比如对固态硬盘（SSD）的寿命管理和分区对齐的介绍，显示出编撰者紧跟行业发展的努力，而不是抱着过时的知识点敷衍了事。书中提供的案例分析往往结合了真实的维修场景，比如如何区分是电源故障还是主板短路，这种基于经验的判断方法，是单纯的书本知识无法替代的。

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这本《电脑组装与系统维护应用基础教程》的实操指南，绝对是给零基础小白准备的福音。我刚开始接触电脑硬件时，面对那些密密麻麻的线缆和各种型号的主板、内存条，简直是一头雾水。这本书的叙述方式极其平易近人，它不像那种枯燥的教科书，而是像一位经验丰富的老技工在手把手地教你。它没有过多涉及深奥的底层原理，而是聚焦于“怎么做”和“为什么这么做”。比如，讲到如何安装CPU和散热器时，插图清晰到连扣具的方向都标得一清二楚，让我完全不用担心会因为操作失误损坏昂贵的核心部件。更让我惊喜的是，它对常见故障的排查流程设计得非常科学，不是简单地罗列问题，而是提供了一套逻辑清晰的“故障树”。当你遇到开机黑屏时，它会引导你先检查电源、再检查内存，每一步都有明确的判断依据。这种系统化的学习路径，极大地增强了我自己动手解决问题的信心，不再是遇到问题就急着找人求助。可以说，这本书真正做到了“授人以渔”，让我从一个只会用电脑的人，蜕变成为一个能真正理解和掌控自己电脑硬件的人。

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说实话，我购买这类书籍时最怕的就是“纸上谈兵”，内容陈旧或者过于理论化。但《电脑组装与系统维护应用基础教程》的侧重点完全放在了“应用”上，它成功地将一个看似复杂的领域解构成了若干个可以独立完成的小任务。比如，在讲解网络基础设置时，它不仅限于IP地址和网关的设置，还深入到家庭网络环境下的路由器配置、端口转发，甚至是一些基础的局域网共享权限设置。这些都是我们在日常工作和生活中经常会遇到的实际问题。语言风格上，它保持了一种专业而不失亲和力的基调，没有那种居高临下的说教感。我发现自己可以随时翻到某一页，针对性地解决当前遇到的一个小难题，而不需要从头到尾通读一遍。它更像是一本“工具书”与“入门教材”的完美结合体，实用性极高，是放在工具箱旁边随时可以取用的参考资料。

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我是一个对电子产品有好奇心，但动手能力一直很弱的职场人士，我购买这本书的初衷是想了解电脑是如何运作的，以便能更高效地与IT部门沟通，减少误解。这本书的章节中，关于硬件故障诊断的部分让我受益匪浅。它不是简单地告诉你“内存条坏了”，而是教你如何通过主板的蜂鸣器报警声来初步判断问题所在，以及如何用最小成本（比如只更换一根内存条）来验证故障源头。这种由表及里、层层递进的排查思路，极大地提升了我对电脑硬件生命周期的理解。此外，书中对系统维护的描述，非常注重预防性措施，例如定期的磁盘碎片整理（虽然SSD时代不那么重要，但书里解释了原因）和系统日志的定期审阅。这种“治未病”的理念，比事后补救要高明得多。总而言之，它提供了一种结构化的思维框架，让我对电脑维护有了一个全面而扎实的认知基础，而不是零散的知识点堆砌。

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我原本以为市面上关于硬件维护的书籍大多会陷入技术细节的泥潭，充斥着晦涩难懂的术语，但这本书完全颠覆了我的认知。它在讲解操作系统安装和驱动程序匹配时，展现出一种罕见的实用主义色彩。我特别欣赏它对不同时代硬件兼容性问题的处理方式，比如如何在新平台上运行老旧的软件，或者在新操作系统下正确识别和安装非主流设备的驱动。很多教程只会告诉你最新版本是什么，但这本书却深入探讨了“兼容层”的概念，并提供了非常具体的注册表修改或第三方工具的使用案例。这对于那些既想体验新系统，又需要保留旧工作环境的用户来说，简直是救命稻草。此外，关于系统优化和性能调校的部分，也做得非常到位，它没有鼓吹那些夸大的“一键加速”软件，而是扎扎实实地教我们如何通过调整BIOS设置、优化启动项和服务，来实现真正的、可持续的性能提升。读完后，我感觉自己像是获得了一份“电脑体检和美容手册”，让我的老旧主机焕发了第二春。

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