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出版者:中国水利水电

作者:赵荣，张怀中主编

出品人:

页数:134

译者:

出版时间:2007-1

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787508446899

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 实验指导
• 自测题
• 高等教育
• 计算机科学
• 信息技术
• 实践教学
• 课程教材
• 入门教程
• 大学教材

计算机科学前沿探索与实践指南 本书聚焦于当前信息技术领域最具活力和发展潜力的前沿方向，旨在为读者提供一个全面、深入且具有高度实践性的学习框架。它并非传统意义上的基础操作手册，而是侧重于引领读者跨越基础知识的门槛，直接接触和掌握支撑未来计算范式的核心技术与思维模式。 第一部分：深度学习与神经网络的革新路径 本卷深入剖析了当前人工智能领域的核心驱动力——深度学习。我们首先从经典的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）的结构演变讲起，但重点将迅速转向更先进的模型架构。书中详尽介绍了Transformer 架构的自注意力（Self-Attention）机制的数学原理和高效实现方法，这对于理解自然语言处理（NLP）和视觉模型（Vision Transformers, ViT）的突破至关重要。 我们特别辟出章节探讨生成对抗网络（GANs）的最新发展，包括条件GAN、CycleGAN在图像合成与风格迁移中的应用，以及它们在数据增强和隐私保护方面的潜力。此外，书中对强化学习（RL）的最新进展进行了系统梳理，不再局限于基础的Q-learning，而是深入讲解了基于策略梯度的方法（如A2C、PPO）在高维复杂决策环境中的应用，以及模仿学习（Imitation Learning）在机器人控制中的实战案例。对可解释性人工智能（XAI）的讨论将超越LIME和SHAP的表面介绍，着重于因果推断在模型决策透明化中的应用。 第二部分：分布式系统与云原生技术的深入构建 在数据爆炸和计算需求激增的背景下，构建稳定、可扩展的分布式系统成为现代软件工程的基石。本书摒弃对传统操作系统的冗余讲解，直接切入微服务架构（Microservices）的设计范式。内容涵盖服务发现（如Consul/Etcd）、API网关的选型与部署，以及服务间通信的优化（gRPC与RESTful API的权衡）。 关于容器化与编排，我们提供详尽的Kubernetes实战教程，重点不在于`kubectl create deployment`的简单指令，而在于深入理解Operator 模式的实现、网络策略（Network Policies）的安全配置，以及StatefulSet在有状态应用（如数据库集群）中的精细化管理。在数据持久化方面，本书对比了NewSQL数据库的事务一致性模型与NoSQL数据库的最终一致性实现，并提供了基于Raft或Paxos协议构建高可用存储服务的概念验证案例。 第三部分：前沿计算范式：量子计算与边缘智能 为展望未来计算的蓝图，本书引入了两个颠覆性的前沿领域。 在量子计算部分，我们首先建立必要的线性代数和复数基础，然后详细阐述量子门（Quantum Gates）的酉矩阵表示。重点内容包括Shor算法和Grover算法的原理分析，以及如何使用Qiskit或Cirq等主流框架在模拟器或真实量子硬件上设计和运行基本的量子电路（如构建量子纠错码的雏形）。本书旨在帮助读者理解量子霸权（Quantum Supremacy）的真正含义及其对密码学的潜在冲击。 边缘计算（Edge Computing）与物联网（IoT）的结合是另一大重点。我们探讨了如何将轻量化的机器学习模型（如TensorFlow Lite）部署到资源受限的设备上。这包括模型量化、剪枝技术的应用，以及如何在边缘侧实现联邦学习（Federated Learning）的初步框架，以在保障数据隐私的同时实现协同训练。对实时数据流处理（如Kafka Streams或Apache Flink）在边缘场景下的延迟优化策略也有深入的探讨。 第四部分：高性能计算与系统级优化 本部分关注如何榨干硬件的每一分算力。它超越了常规的算法复杂度分析，深入到现代CPU架构（如SIMD指令集、缓存一致性协议）对程序性能的影响。 书中详细讲解了异构计算的编程模型，包括OpenMP、OpenACC以及CUDA C++的高级特性，例如动态并行、统一内存管理和流（Streams）的调度优化。对于科学计算和大规模数据处理，本书提供了如何利用GPU进行通用计算（GPGPU）的实践指导，特别是在并行化复杂数据结构和访存模式优化方面的技巧。对内存访问局部性、伪共享（False Sharing）等系统级瓶颈的诊断与解决，将是本节的落脚点。 本书特色： 理论与实战并重： 每章节后附带“前沿挑战”模块，要求读者运用最新的框架和算法解决实际开放性问题，而非简单的重复性练习。 技术栈的广度与深度： 覆盖人工智能、分布式、量子和高性能计算四大方向，确保读者对下一代计算生态有宏观把握，同时在选定方向上有深入的技能储备。 面向未来： 内容紧跟顶会（如NeurIPS, SIGCOMM, ISCA）的最新趋势，帮助读者构建与当前学术研究同步的知识体系。 本书适合对象： 已掌握扎实的计算机科学基础（数据结构、操作系统、计算机网络基础知识），希望向人工智能工程师、分布式系统架构师、高性能计算专家或前沿技术研究人员转型的在校高年级学生、研究生以及有一定工作经验的工程师。本书假设读者具备一定的编程能力（Python/C++）和对基础数学有清晰的认识。

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这本《计算机公共基础实验指导与自测题》简直是新手入门计算机领域的“神助攻”！我之前对计算机完全是个小白，连最基础的操作都摸不着头脑，更别提什么编程、网络这些高大上的概念了。拿到这本书，我原本以为会是一本晦涩难懂的技术手册，结果大吃一惊！它用非常生动形象的语言，把那些枯燥的计算机原理讲得通俗易懂。比如，书中在解释“操作系统”的时候，居然用了一个“管家”的比喻，把我电脑里各种软硬件资源安排得井井有条，让我一下子就明白了它的核心作用。而且，每一章的实验指导都清晰明了，图文并茂，跟着步骤一步步操作，感觉就像在玩一个有趣的益智游戏，不知不觉就把理论知识变成了实际操作能力。最棒的是，每章后面都有精心设计的自测题，这些题目不像课本上的那么死板，而是充满了挑战性和趣味性，能有效检验我是否真正掌握了这一章节的内容。我发现，通过反复练习这些自测题，我不仅巩固了知识，还学会了举一反三，甚至开始对计算机产生了浓厚的兴趣，迫不及待地想去探索更多更深入的领域。这本书让我觉得学习计算机不再是一件遥不可及的事情，而是充满了乐趣和成就感。

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这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本实验指导书，更像是一位循循善诱的老师，在指引我一步步认识和掌握计算机的奥秘。我一直觉得计算机科学是个庞大而复杂的领域，但《计算机公共基础实验指导与自测题》却用一种非常友好的方式，将它分解成一个个可理解、可操作的模块。让我印象深刻的是，书中对“数据表示”和“二进制”的讲解，非常生动有趣，它没有直接抛出枯燥的数字，而是通过一些生活化的例子，比如开关灯、扑克牌，来类比二进制的工作原理，让我一下子就明白了计算机底层是如何处理信息的。实验部分也非常实用，很多实验都围绕着解决实际问题展开，比如如何提高电脑运行速度，如何保护个人隐私等等，这些都让我觉得学到的知识非常有价值，能够立刻应用到生活中。自测题的设计同样是亮点，它不仅检验了我对知识点的掌握程度，更重要的是，它引导我思考，去发现不同知识点之间的联系，以及如何将这些知识融会贯通。总而言之，这本书让我对计算机产生了前所未有的兴趣，也让我意识到，原来学习计算机可以如此充满乐趣和成就感。

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作为一名已经工作一段时间的人，我尝试利用业余时间补充计算机知识，因为感觉自己在数字化时代有些落伍。《计算机公共基础实验指导与自测题》恰好满足了我这种“即学即用”的需求。这本书的知识点涵盖了计算机最核心的基础概念，比如计算机硬件组成、软件分类、网络基础知识等等，而且讲解非常精炼，没有太多冗余的信息。最让我惊喜的是，书中很多实验都能直接在自己的电脑上完成，不需要购买昂贵的设备或复杂的软件。例如，关于“信息安全”的实验，它教会我如何设置强密码、识别钓鱼网站，以及一些基本的防病毒技巧，这些知识对我日常上网安全有着立竿见影的帮助。自测题的设计也非常灵活，很多题目并非简单的选择或填空，而是需要我思考和分析，甚至需要我回忆实验中的具体操作来给出答案，这极大地锻炼了我的逻辑思维能力和问题解决能力。通过这本书，我感觉自己对计算机的理解又上了一个台阶，不再是只会使用，而是开始懂得“为什么”和“怎么做”，这让我对自己的职业发展更有信心了。

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我是一名正在准备考研的学生，计算机基础是我的必考科目之一，但又觉得这方面的内容比较抽象。《计算机公共基础实验指导与自测题》这本书，可以说是为我量身定做的“考前冲刺”神器。它提供的实验指导，将那些书本上抽象的概念具象化，让我在操作中理解原理。比如，关于“算法”的部分，书中设计了几个小型的编程实践，虽然不是复杂的代码，但能让我直观地感受到算法的逻辑和效率。而且，实验的难度循序渐进，从最简单的指令执行，到稍微复杂的流程控制，都能让我逐步掌握。最让我称赞的是，每章的自测题质量非常高，题型多样，而且难度适中，既能帮助我巩固基础知识，又能模拟考试的紧张感。我发现，很多题目都涉及到对知识点的深入理解和应用，而不是简单的死记硬背。通过反复做这些题目，我不仅熟悉了考点，还发现了自己知识盲点，可以有针对性地进行复习。这本书帮我打下了坚实的计算机基础，也极大地提升了我应对考试的信心。

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这本书的实验指导部分，简直是为我这样动手能力相对较弱的学习者量身定制的。过去，我常常觉得理论学得再好，一到实际操作就“卡壳”，不知道从何下手。而《计算机公共基础实验指导与自测题》在这方面做得非常到位。它提供的实验场景非常贴近实际应用，而且每个步骤都分解得细致入微，甚至连一些容易被忽略的细节都考虑到了，比如鼠标的点击方式、键盘的输入技巧等等。我印象特别深刻的是关于“文件管理”的实验，书中通过模拟日常办公场景，教会我如何创建、复制、移动、删除文件和文件夹，并且还讲解了文件命名规则和注意事项。这些看似简单的操作，在实际工作中却非常重要。更重要的是，实验过程中还穿插了一些“为什么”的解释，让我明白每个操作背后的逻辑，而不是死记硬背。自测题的设计也很有针对性，能够快速发现我在实验过程中可能存在的误区，让我及时纠正。我发现，通过这本书的学习，我不仅掌握了操作技能，更培养了一种严谨细致的科学探究精神，这对我今后的学习和工作都将大有裨益。

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