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出版者:华中科技大学出版社

作者:吴产乐

出品人:

页数:408

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:29.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560926001

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 接口技术
• 计算机系统
• 硬件设计
• 嵌入式系统
• 数字电路
• 汇编语言
• 8086
• 微处理器
• 计算机组成原理

好的，这是一份针对您的要求，内容详尽且不包含《微机系统与接口技术》相关知识点的图书简介。 --- 《现代复杂系统建模与仿真技术：从理论基础到前沿应用》 1. 图书概述与定位 本书深入探讨了构建、分析和预测复杂系统的现代方法论，重点聚焦于跨学科的建模范式与先进的仿真技术。在当代科学研究与工程实践中，从生态网络、城市交通到金融市场、生物医药，我们面对的系统日益展现出高度的非线性和涌现性。本书旨在为读者提供一套系统、严谨且实用的工具箱，以驾驭这些挑战，实现对现实世界复杂现象的深度理解与有效干预。 本书并非传统意义上的某一特定技术或硬件平台的应用手册，而是着眼于系统思维、数学抽象与计算实现的有机结合。它摒弃了对单一组件性能的关注，转而强调系统整体行为的特征、反馈机制以及动态演化规律。 核心目标读者群包括： 从事复杂系统研究的科研人员与研究生（工程、管理、生态、社会科学等领域）。 需要运用仿真工具进行决策支持与风险评估的工程师和分析师。 对跨学科交叉研究有浓厚兴趣，希望拓展分析视野的专业人士。 2. 内容结构与深度解析 全书共分为五个主要部分，层层递进，构建起一个完整的知识体系： 第一部分：复杂系统的理论基石与数学刻画（约占全书30%篇幅） 本部分奠定了理解复杂系统的理论框架，着重于从根本上理解“复杂性”的数学表达。 2.1 复杂性概念的解析： 区分简单系统、混沌系统与复杂适应系统（CAS）。引入信息论视角下的复杂性度量，如Kolmogorov复杂度、有效信息与互信息在系统结构分析中的应用。 2.2 动力学系统回顾与提升： 详尽回顾常微分方程（ODE）和偏微分方程（PDE）在描述连续系统中的作用。重点阐述随机微分方程（SDE）在处理系统内禀不确定性（噪声）时的必要性，并引入伊藤积分的基础概念，为后续的随机仿真打下基础。 2.3 网络科学基础： 将系统视为节点与连接的集合。系统介绍经典图论概念，并深入探讨复杂网络的拓扑属性，如小世界效应、无标度特性。详细分析基于度的中心性、介数中心性以及特征路径长度在揭示网络关键结构中的作用。重点探讨了网络演化模型（如Barabási-Albert模型）与现实系统的匹配性。 2.4 元胞自动机（CA）原理深入： 区别于传统的基于规则的计算模型，CA被用作研究局部交互如何导致宏观涌现行为的核心工具。详细分析一维（如著名的Game of Life）到高维CA的构造、边界条件设定及其在模式生成中的应用。 第二部分：建模范式的选择与构建（约占全书25%篇幅） 本部分聚焦于将现实问题转化为可计算模型的关键步骤，指导读者如何根据问题特性选择合适的建模范式。 3.1 基于主体的建模（Agent-Based Modeling, ABM）的构建流程： 详述ABM的“设计-实现-验证”循环。重点讨论主体（Agent）的状态定义、行为规则（Rule Set）的编写哲学，以及环境（Environment）的交互设计。书中通过详尽案例（如市场交易模拟）展示如何处理异质性主体的决策过程。 3.2 系统动力学（System Dynamics, SD）的深入应用： 区别于ABM的个体视角，SD强调宏观变量间的反馈回路。本书侧重于构建高阶、非线性反馈回路模型，如延迟效应的处理、缓冲器与蓄水池的设计。重点剖析如何识别和量化正反馈（增强）与负反馈（平衡）在系统稳定性中的作用。 3.3 混合建模策略： 探讨在单一模型无法捕捉系统全貌时，如何有效地集成ABM与SD（例如，将SD作为宏观环境变量，驱动上层ABM的决策），以及如何利用网络结构嵌入到SD模型中（即网络SD）。 第三部分：先进的仿真技术与计算实现（约占全书30%篇幅） 本部分是实现理论模型到可运行代码的桥梁，侧重于提升仿真结果的准确性和效率。 4.1 随机系统的高效采样与求解： 详细介绍蒙特卡洛（Monte Carlo, MC）方法的变体，特别是马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）及其在复杂概率分布估计中的应用。重点讲解Metropolis-Hastings算法和Gibbs采样器的收敛诊断与效率优化。 4.2 离散事件仿真（DES）的实现： DES在处理具有明确事件驱动特性的系统（如排队论、生产调度）中至关重要。本书讲解如何构建事件调度队列、状态变量管理以及时间推进机制，确保仿真步进的准确性。 4.3 基于代理模型（Surrogate Modeling）的加速技术： 当全尺度仿真成本过高时，如何利用机器学习方法（如高斯过程回归、神经网络）对高保真模型的部分计算密集型子模块进行替代，从而大幅提高整体仿真效率，同时保持可接受的精度范围。 4.4 并行与分布式仿真： 探讨在大规模系统（如城市交通网络）仿真中，如何应用时间并行化和空间分解技术，利用现代多核处理器和集群环境加速计算。 第四部分：模型验证、校准与不确定性分析（约占全书10%篇幅） 仿真结果的可靠性依赖于严格的验证与分析过程。 5.1 模型的验证与确认（V&V）： 区分“验证”（模型是否正确地实现了理论？）和“确认”（模型是否准确地描述了现实？）。介绍基于历史数据拟合的参数校准技术，以及基于领域专家的极端场景测试。 5.2 不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）： 识别模型输入参数的不确定性、结构的不确定性。使用概率敏感性分析（Sobol Indices）来确定哪些输入变量对系统输出影响最大，从而指导后续的数据收集和模型简化工作。 第五部分：前沿应用案例与未来展望（约占全书5%篇幅） 本部分通过精选的、与微电子、接口电路无关的案例，展示复杂系统建模的广泛潜力。 6.1 宏观经济系统的波动性分析： 应用随机网络模型分析金融风险的传染路径。 6.2 城市热岛效应的动态仿真： 结合CA与SD描述城市扩张、植被覆盖度变化对区域气候的长期反馈。 6.3 传染病模型的空间扩散研究： 利用基于主体的模型模拟不同社会接触网络下流行病的传播速率与干预措施的有效性。 --- 3. 技术风格与强调重点 本书的撰写风格力求学术严谨性与工程实践性相结合。 不包含的内容强调： 本书不涉及任何关于集成电路设计、微处理器架构、总线协议、内存管理、I/O端口编程或嵌入式系统开发等与微机硬件或底层软件相关的主题。 所有计算模型和算法讲解均立足于系统动力学、随机过程和网络拓扑的宏观视角，不深入到特定芯片或电路层级的信号处理细节。 独特的贡献点： 本书最大的特色在于其跨领域融合性和计算方法的实用性。它不仅教授“如何建立模型”，更侧重于教授“如何处理模型中的随机性、非线性和涌现行为”，并提供了大量基于Python（如`mesa`, `numpy`, `scipy`库）和专业仿真平台（如NetLogo, Vensim/Stella的抽象原理）的实现思路和伪代码示例，使得读者能够迅速将理论转化为可执行的分析工具。它是一本面向“系统思维者”的建模圣经。

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坦白说，这本书的理论深度是相当可观的，它没有刻意去迎合“快餐式”的学习需求，而是扎扎实实地构建了一个完整的微机系统知识框架。其中关于内存管理单元（MMU）的章节，虽然初看有些晦涩，涉及大量的页表结构和地址转换过程，但作者运用了非常巧妙的类比来解释这些复杂的逻辑层次，这使得原本抽象的虚拟内存概念变得可触摸、可理解。它教会了我一个重要的道理：任何高级的操作系统功能，最终都必须归结为对硬件寄存器的精确控制和对物理地址的有效管理。这本书的价值在于其知识的“保质期”非常长久，尽管接口技术日新月异，但其底层的时序逻辑、中断响应机制以及总线架构思想是不会过时的。对于任何想在计算机科学领域深耕的人来说，这本书都是一本值得反复研读的“内功心法”。

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这本书的内容组织结构相当精妙，它似乎是以“功能模块”为单位进行展开的，而不是简单地按时间顺序或处理器型号来划分。例如，它会把所有与“数据传输”相关的技术放在一起讨论，无论是串行还是并行，无论是内部总线还是外部设备连接。这种逻辑清晰的编排方式，极大地帮助我建立了知识的关联性。我过去总觉得中断和定时器是两个独立的概念，但在书中，它们被放在了同一个关于“实时响应”的章节下进行统一论述，一下子就打通了我的认知瓶颈。对于学习者而言，最怕的就是知识点零散，《微机系统与接口技术》恰恰解决了这个问题。它像是一位耐心的老师，总能在关键时刻指出：“你看，这个看似全新的技术，其实只是将前面学到的总线控制和信号时序原理进行了新的组合应用。” 这种“举一反三”的教学理念，让学习曲线变得平滑而高效。

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我对这本书的实用性给予高度评价，尤其是它对汇编语言编程与硬件寄存器操作的结合描述。很多教材在讲解汇编时，往往只是罗列指令，但这本书却将每一条关键的I/O指令都与具体的硬件地址映射和状态标志位的变化紧密联系起来。例如，在描述如何配置一个可编程并行接口芯片时，书中的代码示例不仅给出了完整的初始化序列，还配有详尽的注释，解释了设置特定位对硬件行为产生的直接影响。这对于想要深入理解底层驱动或者进行系统调试的读者来说，简直是福音。它不再是纸上谈兵的理论，而是直接可以转化为调试工具的实践指南。通过学习这本书，我开始真正体会到“程序即硬件指令集”的含义，理解了软件对硬件的绝对控制权是如何通过精确的I/O操作来实现的。

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这本《微机系统与接口技术》真的让我对数字世界的底层逻辑有了全新的认识。我原以为这会是一本枯燥的理论堆砌，没想到作者的讲解方式非常贴近实际应用。特别是关于中断处理和DMA（直接内存存取）的章节，那些复杂的时序图和寄存器操作，通过清晰的图示和循序渐进的文字，变得异常直观。我印象最深的是它对80x86系列微处理器架构的深入剖析，它没有停留在简单的指令集介绍上，而是详细阐述了保护模式和实地址模式之间的切换机制，这对于理解现代操作系统是如何管理内存和保护系统资源的至关重要。对于我们这些想从事嵌入式开发或者底层软件维护的人来说，这本书就像是一份详尽的“手术指南”，让你清楚地知道CPU在每一个时钟周期内到底做了什么。而且，书里提供的实验指导非常实用，很多例子都直接对应了工业控制和数据采集的实际场景，让我感觉学到的知识立刻就能转化为解决问题的能力。总而言之，它不是一本让你快速“会用”的工具书，而是一本让你真正“理解”微机系统的基石之作。

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读完《微机系统与接口技术》，我的感觉就像是经历了一次从宏观到微观的彻底“透视”。这本书的侧重点明显偏向于硬件与软件的紧密结合点，特别是对于各种I/O接口标准（如RS-232、并行接口、甚至早期的USB基础概念）的描述，非常到位。它没有回避那些繁琐的电气特性和通信协议细节，反而将它们系统地组织起来，形成了一张完整的接口技术网络。我特别欣赏它对总线仲裁机制的讲解，这部分内容在很多教材中往往一笔带过，但这本书却用了相当大的篇幅来分析不同总线结构下的冲突解决策略，这对于设计稳定可靠的多处理器系统是不可或缺的知识。虽然有些地方涉及的硬件规范有些年代感，但其背后的设计思想和逻辑推理能力，在今天看来依然具有极高的参考价值。它教会我，接口设计不光是连线，更是一场关于时序、电平和数据完整性的“博弈”。这本书的深度，完全超越了一般入门读物的范畴，更像是一本资深工程师的案头参考手册。

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难泄我心头之恨……这本书可能只有这个作者能读懂吧

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