电工学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:张万顺

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2007-7

价格:21.20元

装帧:

isbn号码:9787040219142

丛书系列:

图书标签:

• 电工学
• 电路分析
• 电力系统
• 电磁场
• 电气工程
• 基础电子学
• 电机学
• 电力拖动
• 高电压技术
• 电工基础

书籍简介：《数字时代的人类智慧：信息论与认知科学前沿探索》 --- 引言：信息洪流中的灯塔 我们正置身于一个被信息彻底重塑的时代。从智能手机的每一次震动，到全球金融市场的瞬息万变，再到复杂气候模型的迭代推演，信息已成为驱动现代文明运行的核心燃料。然而，我们对“信息”本身的理解，以及人类心智如何处理和生成这些信息，仍充满了未解之谜。 《数字时代的人类智慧：信息论与认知科学前沿探索》并非一部专注于电路、磁场或电力传输的教科书，它是一次深刻的跨学科思想旅程，旨在揭示信息如何在物理世界、生物系统乃至人类思维深处编织其法则。本书将读者从宏观的社会信息网络，引向微观的神经元突触，探究信息论的数学严谨性如何与认知过程的生物复杂性交汇融合。 第一部分：信息的数学基石与宇宙法则 本书的开篇将深入剖析信息论的奠基性理论，但视角将完全聚焦于其哲学和应用层面，而非工程实现。 第一章：从熵到不确定性：香农体系的哲学延伸 本章探讨克劳德·香农的伟大理论如何超越通信工程，成为衡量不确定性和知识稀缺性的通用尺度。我们将分析“信息熵”在统计物理学中的应用，考察它如何描述系统的混乱程度，以及这种描述如何映射到我们对复杂系统的认知模型中。重点将放在“互信息”如何量化两个事件或系统之间的依赖程度，这为后续理解大脑如何整合多感官输入提供了理论框架。我们不会涉及具体电信号的编码或调制技术，而是关注信息在数据压缩、模式识别基础上的抽象表达能力。 第二章：最小描述长度（MDL）与科学发现 信息论的另一个核心概念——最小描述长度原则，被视为归纳推理的数学基础。本章将详细阐述MDL如何为模型选择提供客观标准：一个好的模型不仅要拟合数据，还要能用最简洁的方式（最短的编码长度）来描述这些数据。我们将讨论MDL在机器学习（如贝叶斯推断的非概率解释）、复杂性科学中的应用，例如如何用它来评估一个理论（如进化论或相对论）的内在价值和简洁性，而完全避免对电磁波或电路设计的讨论。 第三章：网络结构：拓扑的内在信息流 现代世界是高度互联的。本部分将转向网络科学，利用图论的工具来分析信息的传播路径。我们将探讨小世界网络和无标度网络的拓扑结构如何影响信息的扩散速度、鲁棒性与脆弱性。例如，社交媒体的病毒式传播、互联网骨干网的抗毁性，这些都可通过网络拓扑的局部聚集系数和平均路径长度来衡量。内容着重于结构决定功能的原理，而非电力系统的布线或负载分布。 --- 第二部分：认知神经科学中的信息解码 信息的终极接收者和处理器，是人类的大脑。本书的第二部分将深入探讨大脑如何像一个高效的信息处理机一样工作，侧重于神经编码和决策制定过程中的信息优化。 第四章：神经编码：脉冲序列中的意义 大脑如何将光子、声波或触觉转化为可操作的“信息”？本章探讨神经元发放率编码和时间编码的理论。我们将分析神经元如何通过脉冲的频率和时间间隔来表征外部世界的属性（如亮度、音高或运动方向）。讨论的重点在于神经信息的冗余度和效率，例如，为什么大脑倾向于稀疏编码来最大化信息容量，同时最小化代谢能耗。不会涉及神经元膜电位的具体离子通道机制，而是将其视为信息处理的“逻辑门”。 第五章：感官整合与贝叶斯大脑 人类的心智并非被动地接收信息，而是在主动预测世界。本章的核心是贝叶斯推理在认知科学中的应用。我们将阐述“贝叶斯大脑假说”：大脑如何不断地结合先验知识（过去的经验）和新的感官证据（当前输入）来形成对世界的最佳概率估计。讨论将集中在错觉的产生机制——当先验假设与新证据发生冲突时，信息处理系统如何“修正”或“扭曲”感知。例如，如何用信息论框架解释视觉错觉的发生，而非仅停留在光学层面。 第六章：记忆的存储与检索：压缩与索引 记忆，本质上是对过去经验信息的有效存储和快速检索。本章将信息论应用于记忆模型。我们探讨长期记忆的形成是否遵循某种形式的数据压缩，即大脑如何提取关键特征并丢弃无关细节以节省“存储空间”。同时，我们将分析联想记忆（如Hopfield网络模型所揭示的）如何通过网络拓扑结构实现对不完整或噪声输入的信息恢复，这是一种强大的容错机制。 --- 第三部分：智能、涌现与未来挑战 本书的最后部分将目光投向更高层次的复杂系统，包括人工智能和集体智慧，探究信息处理的边界。 第七章：复杂性科学与涌现现象的信息学解释 从蚁群觅食到金融市场波动，许多复杂系统的行为无法通过分析单个组成部分来预测。本章将信息论作为理解涌现现象的关键工具。我们将讨论系统内信息交换的模式如何导致宏观行为的自组织。例如，在集体行为中，局部的信息反馈回路如何放大到全局的模式稳定或失稳。我们关注的是反馈机制与信息传递速率如何塑造系统的整体动力学。 第八章：信息、意识与生命定义的边缘 这是本书最具思辨性的一章。它探讨了信息处理与“意识”的关联性。我们考察诸如整合信息论（IIT）等前沿理论，它们试图用数学量化系统内部信息的整合程度（Phi值），以此来定义和测量系统的主观经验水平。我们不探讨生物电活动的细节，而是聚焦于信息是如何在结构中“体验”为内部状态的。本章旨在引发读者对“什么是真正的智能”以及“信息复杂性是否等同于存在”的深刻思考。 结论：信息时代的伦理与控制 最终，本书将总结信息论在理解和塑造人类未来中的关键作用。在数据爆炸的时代，理解信息的本质、局限以及处理机制，是制定负责任的AI政策、维护个人心智自主权的关键。这不是一本关于如何设计更快的芯片的书，而是一本关于如何更智慧地理解我们所处理的世界的书籍。 --- 目标读者： 本书面向对认知科学、复杂系统理论、人工智能哲学以及信息论的跨学科应用感兴趣的读者，包括但不限于：高级本科生、研究生、研究人员，以及任何渴望超越应用层面，深入探究信息在自然界和人类心智中扮演的核心角色的思想探索者。本书要求读者具备基本的数学素养，但重点在于概念的阐释和理论的融合，而非复杂的数学推导。

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这本书的阅读体验，很大程度上归功于其大量的实例和习题设计。坦白讲，很多技术书籍读起来枯燥乏味，无非是理论堆砌，但这本书的每一章末尾都设置了难度梯度分明的练习题，这才是真正检验学习效果的试金石。它将习题分为了“基本概念辨析”、“数值计算应用”和“综合设计分析”三个层次。第一层多是判断题和选择题，确保基础知识点被准确理解；第二层则要求读者动手进行复杂的数值运算，很多题目甚至可以直接套用到实际的电力系统参数计算中去；而最令人兴奋的是第三层的“综合设计分析”题，它们不再是简单的公式套用，而是模拟了一个真实的技术挑战，比如“在给定空间限制下设计一个最优的滤波网络”，这迫使读者必须调动前几章学到的所有知识融会贯通。而且，这本书的答案和详细的解题步骤也处理得非常到位，对于计算过程中的每一步推导，都标注了所依据的定理或公式编号，完全杜绝了“只知其然不知其所以然”的现象。我个人习惯是先尝试独立完成，然后带着疑惑去看解答，每次都能从中挖掘出自己思考的盲区，这种互动式的学习过程，极大地提升了学习的主动性和解决实际问题的能力。

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这本书的内容编排逻辑性之强，简直是教科书级别的典范。它并没有一上来就抛出那些高深的理论和复杂的数学推导，而是从最基础的电荷、电流的物理本质入手，用非常形象的比喻来解释电势和电位差的概念，即便是对物理概念有些模糊的初学者，也能迅速建立起直观的认知。随着章节的推进，从直流电路的基尔霍夫定律，到交流电中的相量法和复数分析，每一步的衔接都像是精心铺设的阶梯，步步为营，绝不跳跃。作者显然对读者的认知曲线有着深刻的洞察力，新概念的引入总是伴随着大量的实际工程案例作为佐证，比如讲解RLC串联谐振时，书中会穿插讲解收音机调谐电路的工作原理，使得抽象的阻抗和Q值立刻变得鲜活可感。更值得称赞的是，对于那些容易混淆的核心概念，比如“功率”和“能量”、“电压源”和“电流源”的特性，书中会特别设立“易错点解析”的小框，用对比分析的方式彻底扫清盲点。读完后，你会感觉自己不是被动接受了知识，而是跟着作者的思路，一步步亲手构建起了整个电工学的大厦，基础打得异常扎实，后续深入专业领域时自然会感到游刃有余。

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这本书的装帧设计颇具匠心，硬壳封面上采用了一种略带磨砂质感的深蓝色调，中央烫金的“电工学”三个字在灯光下低调地闪烁着，显得既专业又不失稳重。初次上手，就能感受到纸张的厚实与韧性，翻页时几乎没有恼人的静电声，这对于需要频繁查阅的工具书来说，无疑是一个巨大的加分项。内页的排版布局非常清晰，采用了双栏设计，文字的行距和字号拿捏得恰到好处，即使是长时间阅读那些密集的公式和符号，眼睛也不会感到明显的疲劳。图表的质量更是令人惊喜，那些复杂的电路原理图、波形图和元件结构剖面图，线条精细到每一个电阻的标识都能看得一清二楚，色彩的运用也很有分寸，主干电路用醒目的黑色，辅助线路则用灰色区分，使得复杂系统在视觉上得到了极大的简化和梳理。我尤其欣赏它在章节开头设置的“知识导览”板块，用极简的流程图勾勒出了本章的核心脉络，让读者在深入细节之前，就能对整体框架有一个宏观的把握。整体来看，这本书不仅仅是一本知识的载体，更像是一件精心打磨的工艺品，处处体现着对使用者的尊重和对知识传达效率的极致追求，让人从翻开它的那一刻起，就对接下来的学习之旅充满了期待。

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如果说这本书有什么让人眼前一亮的创新点，那一定是它对“系统思维”的渗透。传统的电工学往往将电路、磁场、电子元件割裂开来独立讲解，而这本书巧妙地通过“能量转换与守恒”这条主线，将所有看似孤立的概念串联起来。例如，在讲解磁路和电磁感应时，作者花费了大量的篇幅来阐述电机如何实现机械能与电能的相互转换，而不是仅仅停留在法拉第定律的数学表达式上。再比如，在讨论滤波器设计时，它不仅教你如何用拉普拉斯变换求解频率响应，还引导你去思考：为什么在实际应用中，我们倾向于使用LC电路而不是RC电路来实现特定的滤波功能？这种引导读者去探究“为什么是这样，而不是那样”的思维模式，是区分优秀教材和平庸教材的关键。它培养的不是一个单纯的计算员，而是一个能够从全局角度审视电路行为的工程师。阅读这本书的过程，仿佛是走入了一个由电磁现象构筑的宏大迷宫，作者不仅给了你地图，更教会了你如何辨别方向、设计路径，最终找到通往真理的各个出口，收获远超预期的知识体系。

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这本书的学术严谨性和前沿性达到了一个令人信服的高度。虽然它是一本基础的“电工学”教材，但其内容的深度和广度，远超出了入门级的范畴。在介绍半导体器件基础时，它并没有停留在理想化的PN结模型上，而是引入了载流子迁移率、空间电荷区等更贴近材料物理学的描述，这为后续理解晶体管的工作特性打下了坚实的物理基础。尤其是在处理非线性电路分析部分，它非常坦诚地指出了传统解析方法的局限性，并简要介绍了计算机仿真方法（如SPICE模型的基本思想）作为一种现代工程手段，这体现了作者与时俱进的教学理念。此外，书中对安全规范的强调也做得非常到位，在讲解高压线路和继电保护基础时，引用了最新的国际行业标准和国家标准条文，并配有明确的警示图标，将理论知识与工程实践中的生命安全责任紧密结合起来。这种对细节的把控和对行业前沿的关注，使得这本书不仅可以作为学校教学用书，更是工程师在职业生涯中随时可以翻阅参考的权威指南，内容兼具“深度”和“温度”。

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我觉得我电工学已经凉了一半了

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