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出版者:清华大学出版社

作者:张莉 编

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2007-10

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787302159537

丛书系列:

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好的，这是一份针对一本名为《大学计算机基础教程》的书籍，旨在不包含其内容的、详尽的图书简介。这份简介将专注于介绍其他可能在计算机科学或相关领域中出现的、具有重要价值的图书主题。 --- 领域探索与前沿洞察：现代信息科学的深度聚焦 本套系图书旨在构建一个面向未来、结构严谨的知识体系，深度挖掘当前信息技术领域的核心驱动力与挑战，为读者提供超越基础操作层面的深刻理解与实践能力。我们聚焦于那些定义了当代计算范式、驱动了产业革命的尖端技术与理论框架。 第一卷：高级算法设计与复杂性理论的边界 本卷将彻底超越对基础数据结构（如链表、树、图的遍历）的介绍，直接切入计算的本质限制与效率优化。 内容概述： 1. 计算的可判定性与不可判定性： 深入探讨图灵机模型，重点分析停机问题的理论意义，区分P、NP、NP-完全等复杂性类别。读者将理解为什么某些问题，即使在理论上可行，也可能在实际计算中耗费指数级时间。我们将详细剖析Cook-Levin定理，并对比各类NP问题的归约路径。 2. 近似算法与启发式方法： 针对无法在多项式时间内找到最优解的问题（如旅行商问题TSP、集合覆盖问题），本卷将介绍贪婪算法的局限性，转而探讨概率近似方案（PTAS）和内点法在优化求解中的应用。重点案例分析包括网格图上的最短路径近似和最大割问题。 3. 并行与分布式算法： 随着多核处理器和集群计算的普及，顺序算法的效率瓶颈日益凸显。本卷将详细阐述PRAM模型下的并发算法设计原则，对比同步与异步计算的优势劣势，并介绍如MapReduce框架下的高效排序与聚合算法，以及幂等性在分布式事务处理中的关键作用。 本书的价值在于： 它为渴望从事高性能计算、系统优化或理论研究的读者，提供了判断和设计高效解决方案的数学和逻辑基石。 --- 第二卷：深度学习与神经网络的数学基础 本卷并非教授如何调用现成的深度学习框架（如TensorFlow/PyTorch），而是回溯到驱动这些框架运行的底层数学原理与模型结构。 内容概述： 1. 优化理论在非凸空间的应用： 重点分析随机梯度下降（SGD）及其变体（Adam, RMSProp）的收敛性证明。我们将详细探讨拉格朗日对偶、KKT条件在支持向量机（SVM）中的应用，并深入分析Hessian矩阵在二阶优化方法中的计算复杂性与稀疏化处理。 2. 表征学习与特征工程的自动化： 摒弃传统的特征提取步骤，本卷专注于自编码器（AE）和变分自编码器（VAE）的概率生成模型。讨论如何通过最大化变分下界（ELBO）来实现数据的低维嵌入，并分析生成对抗网络（GANs）中纳什均衡的收敛特性。 3. 现代卷积网络结构分析： 不仅仅停留在介绍LeNet或AlexNet的结构，本卷将详述残差连接（ResNet）如何解决深度网络中的梯度消失问题，并分析注意力机制（Attention Mechanism）如何通过加权求和来动态调整信息流，为理解Transformer模型的成功提供坚实的理论依据。 本书的价值在于： 它使读者能够理解“黑箱”内部的运作逻辑，从而能对模型性能瓶颈进行微调和创新性改进。 --- 第三卷：操作系统内核与系统级编程实践 本卷将带领读者深入到操作系统的“心脏”——内核空间，理解硬件与应用软件之间的中介机制，侧重于效率、安全性和并发控制。 内容概述： 1. 内存管理的高级技术： 详细剖析虚拟内存管理的实现细节，包括TLB（转换后援缓冲器）的工作机制、多级页表的查找效率，以及现代CPU如何通过硬件支持实现地址翻译。对比NUMA（非均匀内存访问）架构下的内存分配策略对性能的影响。 2. 进程间通信（IPC）与同步原语的底层实现： 深入研究信号量、互斥锁、读写锁的内核实现（如Linux中的`futex`机制），并分析无锁编程（Lock-Free Programming）如何利用CAS（Compare-and-Swap）指令来构建高性能、高可靠性的并发数据结构。 3. 文件系统与存储I/O的性能瓶颈： 研究日志文件系统（如Ext4, ZFS）如何保证数据一致性，对比旋转磁盘与SSD的I/O特性。重点介绍异步I/O（AIO）和内存映射（mmap）如何优化大规模数据读写操作，以及内核调度器（如CFS）如何公平地分配CPU时间片。 本书的价值在于： 培养具备系统级思维的工程师，能够编写出对资源利用率敏感、兼顾并发安全性的底层代码。 --- 第四卷：信息安全与密码学的理论基石 本卷聚焦于信息安全的数学本质和工程实现，超越简单的防火墙配置或病毒防护知识，直达加密、认证与渗透测试的理论核心。 内容概述： 1. 数论在现代密码学中的应用： 详细介绍椭圆曲线密码学（ECC）的数学基础，包括有限域上的点的运算，并对比其在密钥长度和计算效率上相对于RSA的优势。讲解离散对数问题的求解难度如何支撑其安全性。 2. 零知识证明（ZKP）的构造与应用： 探索如何构建一个系统，允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个命题为真，而无需泄露任何关于该命题的额外信息。分析zk-SNARKs和zk-STARKs的最新进展及其在区块链隐私保护中的潜力。 3. 安全协议的形式化验证： 介绍如何使用形式化方法（如TLA+或Coq）来严格证明安全协议（如TLS握手过程）在所有可能状态下都不会被攻破。讨论侧信道攻击的原理，如功耗分析和电磁辐射分析，以及防御机制。 本书的价值在于： 为读者提供构建可信、安全系统的理论工具，理解现代加密标准的数学安全性来源。 --- 总结： 本系列图书并非面向初学者的“入门”指南，而是为已掌握基本编程和数据结构概念的学生及专业人士设计的进阶与精深读物。我们力求在算法的深度、系统的底层原理、前沿模型的理论支撑以及信息安全的数学基础等核心领域，提供无与伦比的严谨性和前瞻性。阅读本系列，意味着从“会用”到“精通”的质的飞跃。

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我向来对那些试图用华丽辞藻掩盖内容空洞的技术书籍感到不耐烦，但这本书却完全是另一种气质。它像一位经验丰富的老工程师在耳边娓娓道来，语气平和却充满力量。书中对操作系统原理的讲解，简直是一次精妙的“拆解手术”。它没有将复杂的内核概念包装得高深莫测，而是用清晰的流程图和直观的比喻，将进程调度、内存管理这些核心机制层层剥开，让读者看清“幕后”究竟是如何运作的。我特别欣赏作者在讲解并发控制时的那种谨慎和对“陷阱”的提前预警，这些都是实践中血的教训总结出来的宝贵经验，而非纸上谈兵。读完这部分，我感觉自己对计算机的底层运作有了一种全新的敬畏感和掌控感，仿佛站在了程序的“驾驶舱”里，对效率的提升有了更明确的方向。

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这本书的叙事方式着实令人耳目一新，它更像是一部关于信息论和数字时代的史诗。作者的文笔充满了画面感，尤其是在讲述计算机网络协议栈时，那种数据包在互联网中穿梭的场景，简直跃然纸上。它不仅仅教会你TCP/IP的七层结构是什么，更深层次地探讨了为什么必须要有这样的分层设计，以及这种设计哲学如何应对现实世界的复杂性和不确定性。对于路由选择和拥塞控制的讨论，作者展现了极高的洞察力，将数学模型与工程实践完美地融合在一起，让人在理解协议细节的同时，也感受到了网络架构的精妙平衡。我曾被网络配置问题困扰许久，但这本书提供了一种更高维度的视角，让我能够从根本上理解问题的根源，而不是仅仅停留在表面的故障排除。

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这本厚重的著作，翻开它仿佛走进了一个技术与哲学的交汇点。作者的笔触细腻而深刻，对编程思想的阐述，丝丝入扣，让人在理解抽象概念的同时，又能感受到逻辑的严谨与美感。书中对数据结构与算法的讲解，绝非教科书式的堆砌，而是融入了大量的实例和思考题，引导读者主动去探索和构建知识体系。特别是对于面向对象编程范式的剖析，它不仅仅停留在语法层面，更深入挖掘了其背后的设计哲学，如何用更优雅、更具扩展性的方式来组织代码，应对复杂系统的挑战。阅读过程中，我发现自己对“如何写出好的代码”有了更深层次的理解，不再仅仅追求代码的实现，更关注其可读性、可维护性和健壮性。那种茅塞顿开的感觉，是很多入门书籍难以给予的，它成功地在基础与前沿之间搭建了一座坚实的桥梁。

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这本书的排版和配图堪称一绝，它成功地将枯燥的硬件结构和数字逻辑转化成了一场视觉盛宴。我非常喜欢作者对计算机组成原理的讲解，它没有止步于CPU、内存这些基本模块的介绍，而是将重点放在了“流水线”和“缓存一致性”这些决定现代计算机性能的关键技术上。那些精细绘制的晶体管开关示意图，以及数据在不同存储层级间迁移的动态描述，极大地降低了理解门槛。阅读过程中，我仿佛能听到时钟周期的滴答声，感受到指令周期的执行过程。这种对底层硬件性能瓶颈的深入挖掘，使得我对软件优化有了更切实的认知——只有理解了机器的脾气，才能写出真正高效的代码。这本书为那些渴望触及计算机“灵魂”的读者，提供了一张清晰而有力的地图。

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如果说市面上大多数的编程导论都在忙着教你“怎么做”，那么这本书的价值则在于它更侧重于教你“为什么”。它的数据库管理章节，摆脱了简单SQL命令的罗列，转而深入探讨了关系代数的基础，以及范式理论的实际意义。作者没有回避像事务的ACID特性这类枯燥的概念，而是通过生动的商业场景模拟，清晰地阐释了这些看似抽象的原则如何保障金融系统的稳定运行。更令人称道的是，它对NoSQL数据库的介绍，不是盲目追捧，而是进行了批判性的对比分析，帮助读者根据具体应用场景做出理性的技术选型。这种扎实的理论功底与前沿技术视野的结合，让这本书的知识结构显得异常丰满和耐读，每一次重读都能发现新的理解层次。

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煩人的教材.

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