大学计算机应用基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:清华大学出版社

作者:周虹

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2005-9

价格:21.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302116462

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 大学教材
• 应用基础
• 计算机应用
• 高等教育
• 信息技术
• 办公软件
• 计算机等级
• 基础知识
• 实践教程

洞悉人机交互的边界：现代通信系统与计算范式前沿探索 图书名称： 现代通信系统与计算范式前沿探索 内容概述： 本书聚焦于当代信息技术浪潮中最具颠覆性的两大领域：高速、泛在的现代通信系统架构与面向未来应用场景的计算范式革新。我们不探讨基础的计算机操作或入门级应用软件的使用方法，而是深入剖析支撑这一切的底层技术逻辑、前沿理论模型以及正在重塑产业格局的前沿应用。 本书结构严谨，分为五大部分，旨在为具备一定技术背景的读者提供一个深入理解信息技术核心驱动力的平台。 --- 第一部分：超高速无线通信网络架构与协议栈的演进 本部分彻底摒弃对基础网络概念（如OSI七层模型的基础认知）的复述，转而聚焦于5G/6G时代对频谱效率、低延迟和海量连接提出的极致要求所催生的技术革新。 1.1 毫米波与太赫兹频段的信道建模与克服： 详细分析了高频段（如24GHz以上）信号在复杂环境下的传播特性、衰落机制（如分子吸收、雨衰）及散射模型。重点阐述了大规模MIMO（Massive MIMO）如何通过波束赋形（Beamforming）技术，在非视距（NLoS）条件下实现有效增益，并深入探讨了有源超表面（RIS, Reconfigurable Intelligent Surfaces）作为下一代被动增强技术的潜力与挑战，包括其优化算法的设计。 1.2 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的深度集成： 超越基础的SDN控制器概念，本书重点分析了如何利用NFV技术实现核心网功能的云化和解耦。我们详细探讨了DPDK（Data Plane Development Kit）在加速数据包处理中的作用，并介绍了Service Mesh（如Istio）如何在微服务架构中管理复杂的服务间通信、流量控制与安全策略，这是构建弹性云原生网络的基石。 1.3 非地面网络（NTN）的融合挑战： 分析了低轨卫星（LEO）、高空平台（HAPS）与地面蜂窝网络无缝融合的关键技术瓶颈，包括星地间链路的延迟补偿、多普勒频移的实时跟踪与校正机制，以及如何构建统一的接入和切换协议栈，以实现真正的全球覆盖。 --- 第二部分：分布式计算与数据一致性模型 本部分聚焦于构建超大规模、高可用性服务的核心算法和系统设计哲学，完全不涉及任何个人电脑的办公软件应用。 2.1 新一代共识算法的比较与应用： 除了经典的Paxos和Raft之外，本书详细剖析了针对特定场景优化的共识变体，例如面向拜占庭容错环境的HotStuff协议，以及在物联网和边缘计算中对性能要求极高的轻量级共识机制。我们通过案例研究，对比了这些协议在吞吐量、最终一致性时间和节点参与度上的性能权衡。 2.2 分布式事务处理的复杂性： 深入探讨了分布式事务的隔离级别（如快照隔离、可串行化）的实现原理，以及如何利用两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）或更先进的TCC（Try-Confirm-Cancel）框架来保证跨服务的数据完整性。重点分析了如何在高并发场景下规避死锁和资源竞争。 2.3 数据流处理与实时计算引擎： 对Apache Flink和Kafka Streams等先进流处理框架的内部工作机制进行了深入剖析，包括状态管理、窗口聚合（滚动窗口、滑动窗口、会话窗口）的精确计算方法，以及如何利用Watermark机制处理乱序数据和事件时间语义，实现低延迟的业务洞察。 --- 第三部分：异构计算架构与底层编程模型 本部分关注的是如何高效地利用非传统CPU架构进行并行计算，这是深度学习、高性能仿真和大规模数据分析的计算基础。 3.1 GPU并行计算模型与CUDA/OpenCL深入解析： 本书详细描述了SIMT（Single Instruction, Multiple Thread）执行模型，线程块、线程束（Warp）的调度机制，以及内存层级结构（寄存器、共享内存、全局内存）对并行算法性能的决定性影响。我们重点探讨了内存合并访问（Coalesced Access）的优化策略和避免银行冲突（Bank Conflicts）的设计技巧。 3.2 可编程硬件加速器（FPGA/ASIC）的接口设计： 介绍了如何使用高级综合（HLS）工具将C/C++描述的算法转换为硬件描述语言（HDL），实现定制化的数据路径。重点分析了AXI总线协议在CPU与FPGA之间进行高效数据交换中的作用，以及流水线设计在实现高吞吐量计算中的核心地位。 3.3 零拷贝技术与内存池化管理： 探讨了如何通过DMA（直接内存访问）和用户空间网络协议栈（如DPDK）来绕过内核空间的上下文切换，实现数据在网卡和应用内存之间的零拷贝传输，从而极大降低网络 I/O 延迟。 --- 第四部分：人工智能模型的部署与推理优化 本部分关注如何将训练好的复杂AI模型，从研究阶段转化为生产环境中的低成本、高效率服务。 4.1 模型量化与剪枝技术： 深入研究了从浮点数（FP32）到低精度整数（INT8, INT4）的量化方法（如Post-Training Quantization与Quantization-Aware Training）。同时，详细阐述了结构化和非结构化剪枝技术如何有效减少模型参数冗余，及其对推理延迟和模型精度的影响评估。 4.2 专用推理引擎的架构分析： 对比分析了TensorRT、OpenVINO等推理优化框架的核心组件，例如计算图优化（算子融合）、内核自动调优和内存分配策略。重点讨论了如何针对特定的CPU/GPU硬件特性生成高度优化的执行计划。 4.3 联邦学习的隐私保护机制： 超越基础的联邦平均（FedAvg）算法，本章探讨了如何在分布式训练场景中结合差分隐私（Differential Privacy）技术，通过注入噪声来保护用户本地数据的安全，并分析了这种保护机制对模型收敛速度的影响。 --- 第五部分：计算范式的前瞻性探索 本部分展望了计算领域可能出现的范式转变，涉及量子计算的物理基础与算法理论。 5.1 量子计算基础与硬件实现： 介绍了超导量子比特、离子阱等主流物理实现方案的工作原理和局限性。重点讲解了量子门的构建、纠错码的基本概念（如表面码的拓扑结构），以及如何从经典比特到量子比特的编码转换。 5.2 核心量子算法的经典对应： 详细分析了Shor算法和Grover算法的计算复杂度优势来源，并着重探讨了VQE（变分量子本征求解器）和QAOA（近似优化算法）等NISQ（噪声中等规模量子）设备可行的应用方向，以及它们与经典优化算法的混合架构。 5.3 可信执行环境（TEE）的安全边界： 探讨了Intel SGX、ARM TrustZone等技术在硬件层面构建的隔离区如何保证数据在内存和CPU执行过程中的机密性和完整性，这对于数据所有权敏感型的高价值计算任务至关重要。 --- 目标读者： 计算机科学、电子工程、通信工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在通信、云计算、AI基础设施领域工作的工程师和研究人员。 本书特点： 本书完全避开操作系统原理、数据结构基础、数据库基础查询语言或任何面向最终用户的软件操作指南，专注于底层原理、系统架构设计和前沿算法实现。其内容深度和广度旨在推动读者从“会使用”向“能设计和创新”的转变。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织方式，在同类教材中算是比较新颖的，它没有过多纠缠于晦涩难懂的编程语言细节，而是聚焦于“应用”层面，这一点对于非计算机专业的学生来说至关重要。它花了大量的篇幅介绍各种办公软件的高级功能，例如，Excel中的数据透视表和VLOOKUP函数，讲解得极其细致，让我发现原来自己过去对这些工具的运用还停留在皮毛阶段。更令人惊喜的是，它将这些软件功能与实际案例紧密结合，比如如何利用Access数据库管理一个小型项目数据，或者如何使用PowerPoint制作一个具有专业演示效果的报告。这种“学以致用”的导向，极大地提高了学习的积极性。对我而言，它更像是一本实用的工具书，而不是冰冷的理论手册，每一次需要处理复杂数据或制作演示文稿时，我都会翻开它，总能找到立竿见影的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

从语言风格上来说，这本书的作者显然是深谙教学艺术的，他成功地避免了许多理工科教材常见的晦涩和僵硬。阅读体验非常流畅，即使是涉及到二进制、十六进制转换这类数学基础较强的部分，作者也巧妙地运用了类比和可视化图形来辅助理解，使得阅读过程中的认知负荷大大降低。我尤其欣赏作者在关键知识点处设置的“知识点透视”小节，它像是给疲劳的读者提供了一个短暂的休息站，用更简洁的语言重新提炼核心要义。这本书的优点就在于它的“包容性”——它既能让计算机专业的学生打下一个坚实的基础，又不至于让文科或商科的学生感到望而却步，实现了在不同知识背景读者群体之间的完美平衡，这本身就是一种高超的教材编撰能力体现。

评分☆☆☆☆☆

这本《大学计算机应用基础》的书籍，坦白说，是我在大学生涯的初期接触到的第一本系统介绍计算机基础知识的教材。起初我对计算机的了解仅限于日常使用，比如文档编辑、网页浏览，但这本书迅速将我的视野从“使用者”拓宽到了“理解者”。它详尽地讲解了计算机硬件的基本组成，从CPU的运行机制到内存的工作原理，那些原本抽象的术语，通过清晰的图示和生活化的比喻，变得触手可及。我尤其欣赏它对操作系统核心概念的阐述，不再是简单的“开机、关机”，而是深入到了进程管理、文件系统结构这些底层逻辑。这种从宏观到微观的层层递进，让我真正体会到计算机这台机器是如何思考和执行任务的。书中对于信息安全和网络基础知识的介绍，也为我后续学习专业课程打下了坚实的理论基础，绝非那种浮于表面的“安全小贴士”，而是包含了加密算法的基本原理和网络协议栈的初探，非常适合作为计算机启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

关于这本书的实践部分，我必须给予高度评价。很多教材的习题往往只是理论知识的简单重复，但《大学计算机应用基础》的实验指导部分，设计得很有挑战性，同时也非常贴合实际工作场景。比如，在讲解基础编程逻辑（虽然不是重点，但有涉及）时，它没有直接给出代码，而是提供了一个需要解决的实际问题，引导读者自己去构思算法流程图和伪代码。在网络部分，它甚至鼓励学生使用一些网络诊断工具来分析自己家庭网络的延迟和丢包情况，这种亲身参与和动手实践的环节，远比死记硬背协议名称来得深刻。这些实验项目设计得梯度合理，循序渐进，从最简单的文件管理操作，逐步过渡到构建一个小型信息检索的框架，真正做到了“知行合一”。

评分☆☆☆☆☆

我得说，初次捧读《大学计算机应用基础》时，我对其中关于计算机发展史和信息技术伦理的部分略感乏味，总觉得这是例行公事，不该占用太多篇幅。然而，当我读到信息时代背景下个人数据隐私和知识产权的讨论时，才发现这部分内容的重要性。作者并未采取说教式的口吻，而是通过一系列发人深省的案例，探讨了算法偏见、大数据监控等前沿议题。这不仅仅是告诉我们“什么能做，什么不能做”，更是引导我们思考技术发展对社会结构和个人权利的深远影响。这种人文关怀与技术知识的结合，在很多技术书籍中是难得一见的。它让我明白，作为信息时代的公民，我们需要具备的不仅是操作技能，更是一种审慎的技术伦理观，才能更好地驾驭和规范我们身边的技术力量。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆