機械製造基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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頁數:219

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出版時間:2002-1

價格:17.70元

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isbn號碼:9787109072176

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械製造
• 機械工程
• 基礎知識
• 製造工藝
• 機械原理
• 機械設計
• 工業工程
• 金屬材料
• 數控技術
• 工程技術

科技前沿：人工智能與量子計算的深度融閤 圖書簡介 本書深入探討瞭當前科技領域最引人注目的兩大支柱——人工智能（AI）與量子計算（QC）——如何在新時代的産業變革中實現深度融閤，並以前瞻性的視角剖析瞭由此催生的全新計算範式、算法創新及潛在的社會影響。這不是一本簡單介紹AI或QC的入門教材，而是聚焦於兩者交匯點上那些最尖端、最需要跨學科洞察力的研究方嚮。 第一部分：量子力學基礎與經典計算的瓶頸 本部分首先為讀者構建必要的理論基石。我們不會停留在教科書式的公式推導，而是著重於理解量子力學的核心概念，如疊加態、量子糾纏以及量子隧穿效應，並將其與經典信息論進行對比。 1. 經典計算的物理極限與摩爾定律的黃昏： 詳細分析瞭馮·諾依曼架構在處理高維復雜係統（如分子模擬、超大規模優化問題）時所遭遇的指數級計算瓶頸。探討瞭晶體管尺寸逼近物理極限後，散熱、量子效應（如漏電）如何製約著未來算力的增長。 2. 從比特到量子比特（Qubit）： 深入解析瞭量子比特的載體技術，包括超導電路（Transmon）、離子阱、拓撲量子比特等主流實現路徑的優劣勢。重點闡述瞭量子相乾時間、退相乾（Decoherence）對實際計算精度的影響，以及如何通過量子糾錯碼（如錶麵碼）來維持計算的可靠性。 3. 量子門操作與量子綫路設計： 梳理瞭單比特門（Hadamard, Pauli係列）和雙比特門（CNOT, CZ）的物理實現機製。更重要的是，本書將視角轉嚮瞭量子算法的“工程化”——如何設計高效的量子綫路以最小化門深度和所需的量子比特數量。 第二部分：人工智能在量子領域的應用（QML的早期部署） 人工智能，特彆是深度學習，已經成為處理復雜數據的強大工具。當麵對量子係統産生的大量、高維、非經典數據時，AI展現齣獨特的價值。 1. 量子態層析成像與數據重構： 探討如何利用經典機器學習算法（如神經網絡）來高效地從有限的測量數據中反演齣復雜的量子態密度矩陣。這對於實驗物理學中量子計算機的調試和驗證至關重要。 2. 變分量子特徵提取： 引入“量子特徵圖譜”的概念，即如何將經典數據映射到高維的希爾伯特空間，並利用量子電路作為特徵提取器。詳細分析瞭諸如量子支持嚮量機（QSVM）和量子神經網絡（QNN）中，優化器（如Adam、SGD）如何適應量子梯度計算的特點。 3. 噪聲中介的量子學習（NISQ時代的挑戰）： 鑒於當前中等規模含噪量子計算機（NISQ）的局限性，本書重點剖析瞭如何設計對噪聲具有魯棒性的學習模型。研究瞭退火優化算法與深度強化學習在尋找最優參數空間中的交叉應用。 第三部分：量子計算對人工智能的賦能（QC for AI） 如果說第二部分是AI工具服務於量子科學，那麼第三部分則是量子計算能力對AI核心算法的顛覆性提升。 1. 量子加速的綫性代數運算： 詳細解析瞭HHL算法（Harrow-Hassidim-Lloyd）的原理，並探討瞭其在求解大規模稀疏綫性方程組上的潛力，這將直接影響到高斯過程迴歸和貝葉斯網絡推理的速度。同時，也客觀分析瞭HHL算法在數據加載（QRAM）和結果讀取方麵的現實瓶頸。 2. 量子優化算法： 重點講解瞭量子近似優化算法（QAOA）在解決組閤優化問題上的應用。這包括如何將經典的NP難問題（如旅行商問題、最大割問題）轉化為可由QAOA求解的Ising模型或QUBO（二次無約束二元優化）問題，並討論瞭其在金融投資組閤優化和物流路徑規劃中的初步試驗案例。 3. 生成模型與量子玻爾茲曼機（QBM）： 深入對比瞭經典受限玻爾茲曼機（RBM）與量子玻爾茲曼機。闡述瞭如何利用量子退火或門模型來實現高效的能量函數采樣，以期在圖像生成、異常檢測等領域實現超越經典方法的建模能力。 第四部分：倫理、安全與未來展望 融閤加速瞭技術進步，也帶來瞭前所未有的挑戰。 1. 後量子密碼學的挑戰與機遇： 詳細介紹瞭肖爾（Shor）算法對現有公鑰加密體係（RSA、ECC）的緻命威脅，並對格密碼、同源（Isogeny）密碼等後量子密碼學候選方案進行瞭技術性解讀，強調瞭全球嚮抗量子安全基礎設施遷移的緊迫性。 2. AI驅動的量子硬件設計： 探討利用強化學習和進化算法來自動化量子芯片的布局、布綫和脈衝優化。研究如何讓AI輔助物理學傢發現更穩定、更易於擴展的量子比特架構。 3. 通用人工智能的量子基礎猜想： 這是一個思辨性的章節。我們探討瞭“量子意識”理論的最新進展，以及量子計算是否可能提供一種新的、非圖靈完備的計算模型，從而為通用人工智能（AGI）的實現提供理論突破口。 本書內容嚴謹，數學推導詳盡，但始終以工程應用和前沿研究為導嚮，旨在為高年級本科生、研究生、量子信息研究人員以及資深軟件工程師提供一個全麵、深入且高度聚焦的參考資料。閱讀本書，將是進入下一代計算時代的必經之路。

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