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出版者:北京希望电子出版社

作者:北京希望电子出版社 肖天贵 胡玉林 张胜

出品人:

页数:373

译者:

出版时间:2001-6

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787900071132

丛书系列:

图书标签:

• 电脑故障
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• 实用指南

科技前沿与未来趋势：一本洞察数字时代的深度解读 《科技前沿与未来趋势》 是一部全面、深入剖析当代科技发展脉络及其对社会、经济、文化带来的深刻变革的权威著作。本书并非聚焦于某一特定领域的技术操作或故障排除，而是致力于构建一个宏观的、多维度的视角，帮助读者理解驱动我们这个时代进步的核心动力，预判即将到来的颠覆性创新。 本书的撰写历时三年，汇集了信息科学、材料工程、认知心理学以及社会学等多学科专家的智慧结晶。我们的目标是超越晦涩的专业术语，以清晰、富有洞察力的语言，为商业领袖、政策制定者、科技爱好者以及所有关心未来走向的读者提供一套完整的认知工具箱。 --- 第一部分：数字化的深度演进——从比特到智能 本部分深入探讨了支撑现代信息社会的基石技术如何一步步演化，并展现了它们当前所处的成熟阶段与面临的瓶颈。 第一章：云计算与边缘计算的范式转移 云计算的普及极大地解放了计算资源，但我们也看到了其局限性：高延迟和数据主权问题。本章细致分析了边缘计算（Edge Computing） 的兴起如何重塑数据处理的地理分布。我们不仅讨论了5G网络作为催化剂的角色，还深入研究了在工业物联网（IIoT）、自动驾驶和智慧城市等场景中，边缘节点如何实现实时决策和数据聚合的架构设计。重点剖析了联邦学习（Federated Learning）在保证数据隐私前提下训练模型的技术路径。 第二章：半导体工艺的物理极限与新材料探索 摩尔定律的放缓并非终结，而是产业向更高维度探索的开始。本章超越了传统的硅基CMOS技术，详尽介绍了后摩尔时代（Post-Moore Era） 的主要研究方向： 1. 三维集成与Chiplet技术： 探讨如何通过先进封装技术（如混合键合、2.5D/3D堆叠）来突破平面限制，实现异构集成，提高单位面积的计算密度和能效。 2. 新型晶体管结构： 对Gate-All-Around (GAA)、负电容FET (NCFET) 等前沿器件的物理原理、制造挑战及性能潜力进行了系统性评估。 3. 超越电子学： 详细阐述了光子计算（利用光子进行信息传输和处理）和量子计算（基于量子力学原理的全新计算范式）的最新进展、关键的物理实现路径（如超导、离子阱、拓扑量子比特）以及它们在特定问题上的加速潜力。 第三章：数据驱动的决策革命——大数据分析的下一站 大数据已成为常态，但如何从“大”走向“智”是关键。本章重点聚焦于高级分析方法论： 可解释性人工智能 (XAI)： 随着AI模型复杂度的增加，理解其决策过程变得至关重要。我们分析了LIME、SHAP等模型无关解释方法的应用场景，并探讨了在医疗、金融等高风险领域的合规性要求。 时间序列与因果推断： 区别于传统的关联性分析，本章强调了如何利用先进的统计模型和机器学习方法（如结构因果模型）来识别变量间的真实因果关系，指导更有效的商业策略和科学研究。 --- 第二部分：颠覆性技术的交叉融合与产业重塑 本部分着眼于不同技术领域如何相互交织，催生出全新的经济形态和社会模式。 第四章：合成生物学与生物工程的数字化转型 生物技术正在迎来“信息革命”。本章探讨了计算生物学如何加速药物研发、材料设计和农业创新： 基因编辑的伦理与工程化： CRISPR技术及其变体的精确性提升，以及如何利用高通量筛选和自动化机器人平台加速“设计-构建-测试-学习”（DBTL）循环。 蛋白质折叠预测与药物发现： AlphaFold等深度学习模型的突破，如何极大地缩短了理解生命基本机制所需的时间，为个性化医疗奠定了基础。 第五章：元宇宙、空间计算与人机交互的未来 元宇宙的概念已超越虚拟现实游戏，它代表了下一代计算平台的演进方向——空间计算。 沉浸式体验的技术栈： 详细分析了高分辨率、低延迟的XR头戴设备、触觉反馈技术以及环境感知算法（SLAM, VIO）的最新进展。 数字孪生 (Digital Twins) 的工业应用： 探讨如何为复杂的物理系统（如工厂、电网、城市）创建高保真、实时同步的虚拟模型，用于模拟、预测性维护和流程优化，这是工业4.0的核心特征。 第六章：网络安全与数字信任的博弈 随着连接点的爆炸式增长，安全威胁的广度和深度同步增加。本书深入分析了主动防御和零信任架构的实施细节： 对抗性机器学习 (Adversarial ML)： 如何攻击和防御AI系统，包括数据投毒、模型窃取和对抗样本的生成。 后量子密码学 (PQC) 的紧迫性： 评估现有加密体系面对未来量子计算机攻击的脆弱性，并介绍NIST标准化的新型抗量子算法（如基于格的密码学）。 --- 第三部分：全球格局与可持续发展的科技驱动力 本部分将视野扩展至全球层面，探讨科技进步在应对气候变化、地缘政治和监管挑战中的角色。 第七章：能源革命的技术路径 可持续发展离不开能源技术的突破。本章着重介绍： 储能技术的瓶颈突破： 除了锂离子电池，对固态电池、钠离子电池以及长时储能（如液流电池、压缩空气储能）的成本、能量密度和循环寿命进行了客观比较。 聚变能的工程挑战： 对ITER等国际合作项目以及私营部门（如高磁场托卡马克、惯性约束聚变）的最新进展进行梳理，评估商业化时间表。 第八章：科技治理与地缘政治的重塑 技术进步不再是纯粹的技术问题，它与国家安全、经济主导权紧密相连。本章探讨了技术民族主义的兴起，以及各国在关键技术领域（如AI芯片、生物技术）的竞争与合作： 数据流动与监管框架： 比较GDPR、CCPA等全球主要数据隐私法规对跨国科技企业运营模式的影响。 标准的制定与影响力： 解释了国际标准组织（如ISO, ITU）在定义下一代技术规范时所扮演的战略角色。 --- 《科技前沿与未来趋势》 是一份邀请函，邀请读者不仅要理解我们生活中的技术，更要理解驱动这些技术发展的底层逻辑和未来方向。它提供的不是操作手册，而是一张通往下一个十年科技版图的战略地图。通过对计算、材料、生命科学和信息哲学的交叉审视，本书旨在培养读者对复杂系统的洞察力，为迎接一个由前沿科技定义的新时代做好准备。

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