Reliability in Computing

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出版者:Academic Pr
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1988-04
价格:USD 65.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780125056304
丛书系列:
图书标签:
  • 可靠性工程
  • 计算机可靠性
  • 故障分析
  • 容错计算
  • 软件可靠性
  • 硬件可靠性
  • 系统可靠性
  • 概率模型
  • 统计分析
  • 风险评估
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具体描述

好的,以下是一份不包含《Reliability in Computing》内容的图书简介,侧重于介绍其他计算机科学领域的著作: --- 书名:《算法的精妙与实践:从理论基石到前沿应用》 作者: 艾伦·科恩 (Alan Cohen) / 玛丽亚·桑切斯 (Maria Sanchez) 出版信息: 创新科技出版社 页数: 约 850 页 定价: 298.00 元 --- 图书简介:算法的精妙与实践 在信息时代的浪潮中,算法是驱动技术进步的核心引擎。从搜索引擎的精确匹配,到人工智能的深度学习,再到金融市场的毫秒级交易,一切计算的基石都深植于精巧设计的算法之中。《算法的精妙与实践:从理论基石到前沿应用》 是一本旨在为读者提供全面而深入的算法知识体系的专业著作。它超越了传统教材的理论堆砌,力求将严谨的数学分析与生动的工程实践紧密结合,引领读者领略算法设计的艺术与力量。 本书的结构设计遵循“理论先行、实践跟进、前沿拓展”的原则,系统地梳理了经典算法的脉络,并深入探讨了现代计算环境下对效率和扩展性的新要求。 第一部分:基础理论与经典结构 本部分为读者构建坚实的算法理论基础。我们首先回顾了计算模型和复杂性理论,清晰界定了问题的可解性和效率的界限,重点阐述了 $ ext{P}$、$ ext{NP}$ 等核心复杂性类别。 数据结构精讲: 对数组、链表、栈、队列的传统结构进行了深入的剖析,并着重介绍了平衡树族(如 $ ext{AVL}$ 树和 $ ext{红黑树}$)的设计原理、维护机制及其在动态数据管理中的关键作用。此外,对散列表(哈希表)的冲突解决策略(线性探测、链式法、完美哈希)进行了细致的对比分析。 排序与搜索的艺术: 除了 $ ext{快速排序}$、$ ext{归并排序}$ 等经典 $O(n log n)$ 算法的详细推导,本书还引入了计数排序、基数排序等非比较排序算法,探讨了它们在特定数据集上的性能优势。在搜索方面,二分查找的优化、图遍历算法($ ext{DFS}$ 和 $ ext{BFS}$)的机制被详尽解析。 贪心算法与动态规划: 这一部分是本书的重点之一。贪心算法被置于优化问题的初探,通过 $ ext{霍夫曼编码}$ 和 $ ext{活动选择问题}$ 展示其简洁高效的特性。随后,动态规划(DP)被系统地介绍,从最长公共子序列、背包问题到矩阵链乘法,强调了最优子结构和重叠子问题这两个核心概念的识别与应用,并提供了状态转移方程的构建指南。 第二部分:图论算法的深度挖掘 图结构是建模现实世界复杂关系的核心工具。本部分将图算法的广度与深度融为一体。 图的表示与基础遍历: 详细讨论了邻接矩阵与邻接表的优劣,并结合实际应用场景给出选择建议。 最短路径的求解: 不仅涵盖了 Dijkstra 算法和 Bellman-Ford 算法的原理与适用性(尤其是负权边的处理),更深入讲解了 Floyd-Warshall 算法在全源最短路径问题中的矩阵乘法优化方法。 最小生成树 (MST): 对 Prim 算法和 Kruskal 算法进行了实现细节的剖析,特别强调了 $ ext{Kruskal}$ 算法中并查集(Disjoint Set Union, DSU)数据结构的路径压缩与按秩合并策略如何实现近乎线性的时间复杂度。 网络流与匹配: 本章对 最大流/最小割问题进行了详尽阐述,介绍了 Ford-Fulkerson 方法和基于增广路径的 Edmonds-Karp 算法,并展示了其在二分图匹配中的应用(如 $ ext{Kuhn-Munkres}$ 算法的背景介绍)。 第三部分:高级主题与计算范式 随着计算规模的爆炸式增长,传统算法的局限性日益凸显。本部分聚焦于处理大规模数据和复杂计算任务的新范式。 概率算法与随机化: 探讨了如何利用随机性来设计高效算法。内容包括 Miller-Rabin 素性测试在密码学中的应用、Karger 算法在最小割估计中的作用,以及蒙特卡洛方法在积分计算和模拟中的威力。 近似算法与优化: 面对许多 NP-Hard 问题的精确求解的不可行性,本书转向实用主义,详细介绍了针对旅行商问题 (TSP) 和集合覆盖问题的多种近似策略,例如局部搜索、退火算法 (Simulated Annealing) 的机制,以及如何保证解的近似比(Approximation Ratio)。 字符串处理算法: 重点分析了高性能的字符串匹配技术,包括 Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法对前缀函数的巧妙利用,以及 Boyer-Moore 算法的坏字符启发式策略,这些技术在文本编辑和生物信息学中至关重要。 并行与分布式计算基础: 简要介绍了如何将经典算法(如排序、图遍历)适应于多核处理器和分布式环境,讨论了MapReduce 框架下算法设计的思维转变。 实践导向与代码实现 本书的每一章节都配备了详细的伪代码和C++ 实例。作者摒弃了仅停留在理论推导的叙述方式,而是通过实际代码的调试和性能分析,让读者直观地理解算法的内部工作流程和实际效率瓶颈。书中特别注重分析算法在不同输入规模下的渐进时间复杂度和空间复杂度,并辅以大量的图表来展示实际运行数据。 《算法的精妙与实践》 不仅适合作为高等院校计算机科学专业的教材,更适合渴望系统提升自身算法功底的软件工程师、数据科学家以及准备技术面试的专业人士。通过研读本书,读者将不仅掌握解决问题的工具箱,更能培养出一种结构化、高效能的计算思维模式。 ---

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读后感

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用户评价

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这本书在探讨分布式一致性协议时,简直是为我打开了新世界的大门。我之前阅读过的许多资料,在讲解 Paxos 或 Raft 的时候,总是倾向于简化或跳过那些涉及网络分区和拜占庭错误的极端情况,给人一种“完美世界”的错觉。然而,本书却毫不避讳地将这些“脏活累活”摆在了台面上,详细分析了在实际网络环境中,理论模型是如何一步步退化并最终走向失败的,以及工程师们是如何在现实的泥潭中挣扎着构建出近似可靠的方案。作者对于“不可靠信道”的建模极其细致,简直是教科书级别的处理。唯一的遗憾或许是,虽然它极力强调了理论的边界,但在讨论如何实际部署和运维一个高度容错的集群时,似乎笔墨稍显不足,更侧重于“为什么会失败”,而非“如何防止在生产环境中失败”。但瑕不掩瑜,光凭其对理论极限的深刻揭示,这本书就值得被所有架构师和底层开发人员纳入案头。

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我主要关注的是其中关于“软错误”(Soft Errors)处理的那部分内容。很多关于可靠性的讨论都集中在硬件故障和系统崩溃上,但这本书非常罕见且有力地强调了宇宙射线、瞬时电磁干扰等不可预测因素对内存和寄存器状态的微妙影响,以及如何通过编码技术(如ECC)和冗余校验来对抗这种“幽灵般的”错误。作者在这一块的论述,充满了对底层物理现象的敬畏之心,这在很多偏上层架构的书籍中是看不到的深度。它让我认识到,即使是最精密的芯片,也无法完全摆脱物理世界的随机性干扰。阅读完这一章后,我在评估固态存储的长期数据完整性时,会下意识地多考虑一层由随机翻转导致的潜在数据损坏风险。这本书的价值在于,它强迫你跳出抽象的软件世界,去直面支撑一切的冰冷、有缺陷的物理现实。对于那些对存储、嵌入式系统或高可靠性计算有兴趣的读者来说,这绝对是一本不可或缺的“反直觉”之作。

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我花了整整一个周末的时间来研读其中关于“故障注入与恢复策略”的那几个章节,感觉作者对该领域的把握简直是庖丁解牛,入木三分。他并没有停留在简单地罗列各种算法,而是深入剖析了不同时间复杂度下的资源消耗与错误隔离的权衡艺术。特别是对非确定性系统(Non-deterministic Systems)中误差传播模型的构建,那段论述的严谨性,足以让我在过去几年中模糊理解的概念豁然开朗。作者的行文风格非常克制,几乎没有使用任何夸张的形容词,所有的论断都建立在扎实的数学证明之上,这对于追求精确性的技术人员来说,是莫大的福音。不过,说实话,对于那些只希望快速上手解决眼前问题的“救火队员”来说,这本书的前半部分可能会显得略微晦涩和拖沓,因为建立模型和证明收敛性的过程确实需要极大的耐心和专注力。但请相信,一旦你穿过了那些数学的迷雾,你所获得的对系统鲁棒性的深刻洞察,是任何速成手册都无法给予的宝贵财富。它更像是一部需要沉下心来“啃”的学术巨著。

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说实话,我是在一个偶然的机会下翻到这本书的,起初对它的期待并不高,总觉得这类主题的书籍难逃堆砌术语和概念的窠臼。然而,这本书的叙事结构非常独特,它仿佛是一部编年史,从早期的硬件冗余设计谈起,逐步演进到软件层面的容错机制,最后聚焦于现代云计算环境下的弹性伸缩。这种历史的纵深感,让我得以将零散的知识点串联成一个有机的整体。特别是它对“软件工程中的错误预防”和“运行时错误检测与恢复”之间哲学差异的讨论,让我重新审视了我们团队目前的工作流程。语言的流畅度方面,虽然技术性很强,但作者非常善于使用类比,比如将系统状态比作航船的航行轨迹,将错误处理比作船舱的自动封水,这种接地气的描述极大地帮助我记忆和理解了那些晦涩的算法流程。这是一本能引导你思考“为什么要做”而不是仅仅告诉你“怎么做”的书,具有极强的启发性。

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这本书的装帧设计确实很有品味,封面那种深沉的蓝色调配上银色的字体,初看就给人一种专业而稳重的气息。内页的纸张质地摸上去手感极佳,不是那种廉价的、容易反光的纸张,阅读起来眼睛感觉非常舒适,即使长时间盯着密集的公式和图表也不会感到强烈的疲劳。尤其值得称赞的是排版,章节之间的逻辑过渡清晰可见,无论是初学者试图建立宏观概念,还是资深工程师在查找特定技术细节时,都能迅速定位到所需信息。作者在图示的运用上也下了大功夫,那些流程图和架构分解图,复杂却又不失条理,极大地降低了理解高度抽象概念的门槛。当然,作为一本侧重基础理论的书籍,它在案例的丰富性上确实稍微保守了一些,可能更倾向于打牢根基而非展示最新的行业应用热点,但对于想要系统性学习底层原理的人来说,这无疑是一份非常扎实的参考资料。我期待未来能看到修订版中加入更多关于新兴计算范式下的实践案例,那将是锦上添花之举。总的来说,从物理形态到信息组织,这本教材在细节的处理上体现了极高的水准。

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