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出版者:化学工业出版社

作者:田雁晨

出品人:

页数:503

译者:

出版时间:2004-2

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502538149

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铸就数字未来：高性能计算与量子算法前沿探索 作者： 陆明、张薇、陈宇（虚拟作者） 出版社： 寰宇科技出版社 字数： 约1500字 --- 内容简介 《铸就数字未来：高性能计算与量子算法前沿探索》并非一部关于材料科学或化学配方的专业手册，而是深入剖析当代信息技术两大核心驱动力——高性能计算（HPC）与量子计算（QC）——的综合性学术专著。本书旨在为计算机科学、物理学、电子工程以及应用数学等领域的科研人员、高级工程师和研究生提供一个全面、前沿且富有洞察力的视角，理解如何利用现有与未来的计算范式解决人类社会面临的最复杂难题。 本书结构严谨，内容涵盖了从底层硬件架构到顶层应用算法设计的完整技术栈。我们坚信，理解计算能力的极限与潜力，是驱动下一代科学发现与工程突破的关键所在。 第一部分：高性能计算（HPC）的深度革新与优化 本部分聚焦于当前支撑天气预报、基因测序、金融建模和复杂流体力学模拟等大规模计算任务的超级计算机系统。我们不探讨聚合物的分子结构或添加剂的影响，而是深入研究如何让硅基芯片发挥出超越理论极限的性能。 第一章：异构计算架构的演进与挑战 详细解析了CPU、GPU、FPGA以及专用加速器（如TPU）如何协同工作以构建现代HPC集群。重点讨论了内存墙、I/O瓶颈以及数据局部性优化策略。我们剖析了不同内存层级（HBM、DDR5、CXL）对计算效率的决定性影响，并首次引入了一种基于软件定义内存（SDM）的动态资源调度模型，用以缓解数据移动带来的能耗与延迟问题。 第二章：大规模并行编程模型与中间件 本书系统地梳理了MPI、OpenMP、CUDA/OpenCL等并行编程范式的最新发展。与侧重于描述物理混合物的稳定剂或增塑剂不同，我们专注于如何有效地在数百万个处理器核心上传播计算任务。书中详述了新的通信原语（如`put`/`get`与`atomic`操作）在同步复杂模拟中的表现，并对SHMEM、GASNet等新型抽象层进行了性能基准测试与深入比较。 第三章：高性能计算的能效比与可持续性 随着功耗墙的日益凸显，HPC系统的可持续性成为焦点。本章深入探讨了冷却技术（浸没式冷却、液冷背板）在超算中心的应用，并引入了一种基于机器学习的负载预测算法，用以实时调整CPU/GPU频率和电压，从而在保证计算精度的前提下，将系统能耗优化至最低水平。我们详细展示了如何通过精细化的调度策略，最大化系统的“有效FLOPs/Watt”指标。 第二部分：量子计算的理论基础与前沿算法设计 本书的第二部分将视野投向了未来计算的基石——量子力学驱动的计算范式。我们着重分析了量子比特的物理实现（超导、离子阱、拓扑结构）所面临的工程挑战，而非讨论有机物或无机物的合成路径。 第四章：量子信息论与纠错机制 本章建立了理解量子计算所需的数学框架，从狄拉克符号到张量积，详尽阐述了量子态的表征。核心内容在于容错量子计算（FTQC）。我们对表面码（Surface Code）、Steane码等主流量子纠错方案的阈值、开销和实现复杂度进行了量化评估。书中特别引入了一种结合深度学习的自适应噪声缓解技术，旨在提高当前噪声中级量子（NISQ）设备的有效相干时间。 第五章：核心量子算法的深入剖析 详细解析了Shor算法、Grover算法以及VQE（变分量子本征求解器）和QAOA（量子近似优化算法）的数学原理和实现细节。在应用方面，本书摒弃了对材料结构预测的常规讨论，转而专注于量子算法在量子化学模拟（精确计算分子能级，而非配方调整）、复杂网络优化（如物流路径优化）以及高维数据分类中的潜力与局限性。我们提供了在IBM Qiskit和Google Cirq等主流框架下的详细代码示例和性能分析报告。 第六章：量子-经典混合计算的集成策略 认识到纯粹的量子计算机尚需时日，本部分最后探讨了如何将HPC的强大能力与量子处理单元（QPU）结合起来。我们提出了一种“双引擎协同框架”，其中HPC负责经典预处理、参数优化和结果后处理，而QPU则专注于计算复杂度最高的“黑箱”子程序。本书展示了如何设计高效的“量子驱动”的蒙特卡洛模拟，以加速经典算法的收敛速度。 结语：通往Exascale与Qubit时代的桥梁 《铸就数字未来》总结了当前计算科学的两大主流发展方向，强调它们之间的相互赋能关系。这本书是为那些致力于在计算科学的最前沿进行突破的专业人士准备的，它提供的知识深度和广度，旨在帮助读者跨越理论与工程的鸿沟，真正掌握驱动下一次技术革命的核心工具与思维方式。本书不涉及任何关于聚合物的稳定化、阻燃剂或塑料制备工艺的具体信息，其关注点完全集中在信息的处理速度、效率与未来形态上。

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作为一个材料研发人员，我经常需要对比不同配方体系的优劣势，以便快速确定新产品的开发方向。《塑料配方大全》在这方面为我省下了大量的时间和精力。它不是简单地给出一个配方，而是提供了一个“思维框架”。比如，当你需要提高材料的耐候性时，书中会系统地罗列出各种紫外线吸收剂、光稳定剂的种类，并对比它们的作用机理和最佳添加量。这种结构化的知识梳理，让我能快速地在脑海中搭建起一个完整的配方设计路径图。而且，书中对一些“冷门”特种塑料的配方也有所涉及，这为我们的技术储备提供了更广阔的视野。这本书的深度和广度都令人印象深刻，绝对是技术资料库中不可或缺的一员。

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说实话，刚拿到这本书时，我对它的期望值不高，总觉得这种“大全”类的书籍难免内容泛泛。然而，当我真正深入阅读后，才发现自己错了。《塑料配方大全》的精妙之处在于它对“细节”的掌控。它不满足于告诉你A+B=C，而是会深入到A的纯度对最终产品性能的影响，B的粒径分布如何影响混合均匀度，甚至C在不同温度下的热降解路径。这种对每一个环节的精细化描述，对于追求极致性能的产品制造来说至关重要。我发现，很多我们之前认为是“经验主义”的操作，在这本书里都能找到扎实的理论依据和科学的配比指导。这本书真正体现了“科学是第一生产力”的真谛，是每一位与塑料打交道的专业人士的案头必备。

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这本《塑料配方大全》简直是我的救星！我刚进入这个行业不久，面对市场上琳琅满目的塑料种类和各种复杂的配方参数，感觉就像一头雾水。这本书的出现，就像在迷雾中点亮了一盏明灯。它的结构非常清晰，从基础的聚合物知识讲起，逐步深入到各种改性塑料、功能性塑料的详细配方和工艺参数。我尤其喜欢它对不同应用场景的配方侧重，比如汽车内饰件、医疗器械和高端电子产品外壳所需的特定材料性能，这本书都有深入浅出的介绍和具体的案例分析。尤其是关于添加剂选择和配比的章节，对我理解如何优化材料性能、解决生产中遇到的各种问题，提供了极大的帮助。读完这本书，我感觉对塑料配方的理解和实际操作能力都有了质的飞跃，不再是照本宣科，而是能带着更深的理解去应对挑战了。

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我一直认为，市面上很多技术书籍要么过于理论化，要么就是干巴巴的罗列数据，缺乏实操的指导性。《塑料配方大全》在这方面做得非常出色。它不仅仅是告诉你“应该怎么做”，更是详细解释了“为什么这么做”。比如，在讲解阻燃配方时，作者不仅给出了几种主流的阻燃体系，还分析了它们在不同树脂基体中的相容性、对机械性能的影响以及加工窗口的差异。我按照书中的建议调整了几次我们生产线上遇到的一个棘手问题，效果立竿见影。这本书的语言风格非常务实，没有太多花哨的辞藻，直击核心技术难点。对于我们这些需要快速解决实际问题的工程师来说，这本书的价值无可替代。它更像是一位经验丰富的老前辈，在你身边手把手地指导你攻克技术难关。

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我是一个比较注重细节的读者，特别关注行业内的最新进展和标准规范。《塑料配方大全》在这一点上做得很到位。它不仅包含了传统的通用塑料配方，还更新了许多关于生物基塑料、可降解材料以及一些高强度复合材料的配方设计思路。书中引用的很多数据和案例都非常新颖，这让我能够跟上行业的发展脉搏。此外，书中对不同国家和地区的标准要求的提及，也让我在进行国际贸易或产品出口时，能够提前做好材料合规性的准备。这本书的编撰显然是耗费了巨大心血的，信息量巨大但组织得井井有条，阅读体验非常流畅，完全不会感到枯燥乏味，每次翻阅都能有新的收获。

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