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出版者:東南大學齣版社

作者:泰特

出品人:

頁數:198

译者:

出版時間:2007-8

價格:29.00元

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isbn號碼:9787564107673

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《數字時代的深度學習與算法構建》 書籍簡介 在信息爆炸與計算能力飛速發展的今天，數據已成為驅動社會進步的核心引擎。本書《數字時代的深度學習與算法構建》並非一本聚焦於特定技術框架或應用領域的指南，而是一本旨在為讀者構建堅實理論基礎、洞察前沿技術脈絡，並掌握從零開始設計與實現復雜智能係統的深度技術著作。本書的目標是培養讀者成為真正理解“機器如何學習”的構建者，而非僅僅是API的使用者。 第一部分：基礎理論的重塑與拓維 本書首先從最根本的數學和統計學原理齣發，對當前深度學習領域賴以生存的基石進行一次徹底的、深入的梳理和重構。我們深知，許多教材往往草草帶過，導緻讀者在麵對模型失效或性能瓶頸時束手無策。 第一章：概率論與信息論的現代解讀 本章將超越傳統的概率分布描述，重點探討高維空間中的概率幾何。我們將詳細解析變分推斷（Variational Inference, VI）的理論深度，闡述如何將其應用於復雜的隱變量模型中。此外，信息論部分將聚焦於互信息（Mutual Information）在特徵選擇與模型可解釋性中的應用，並通過最大化互信息（Maximum Mutual Information, MMI）的優化路徑，揭示序列模型中上下文依賴性的量化方法。我們將用嚴謹的數學語言推導KL散度在生成模型（如VAE）中的核心作用及其在近似過程中引入的偏差分析。 第二章：優化算法的底層邏輯與非凸優化 現代深度學習的成功，在很大程度上依賴於高效的優化器。本章將摒棄對SGD、Momentum的簡單介紹，轉而深入探究自適應學習率方法（如AdaGrad、RMSProp的演進）背後的牛頓法和擬牛頓法的思想。核心內容在於剖析L-BFGS（Limited-memory Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno）算法在處理大規模稀疏梯度問題時的有效性。更重要的是，我們將花費大量篇幅討論非凸優化的理論邊界，包括鞍點（Saddle Points）的幾何特性、檢測方法，以及如何設計具有鞍點逃逸機製的優化策略，以保證模型能夠有效收斂到具有良好泛化能力的結果。 第三部分：構建高效能神經網絡架構 本部分將係統性地拆解當前主流神經網絡結構的核心創新點，並引導讀者理解其設計背後的計算效率和信息流動的權衡。 第三章：捲積網絡（CNNs）的幾何洞察與空間不變性 我們不會止步於介紹AlexNet或ResNet的結構。本章將深入探討群論在捲積操作中的體現，解釋平移不變性（Translational Invariance）的數學基礎。隨後，我們將詳細分析空洞捲積（Dilated Convolutions）如何擴展感受野而不增加計算復雜度，並推導組捲積（Grouped Convolutions）與深度可分離捲積（Depthwise Separable Convolutions）在模型輕量化中的效率增益的精確計算。此外，還將探討神經形態計算中對局部連接性的模仿，及其在邊緣設備上的優化潛力。 第四章：循環網絡（RNNs）的記憶機製與長程依賴的剋服 傳統的RNN因梯度消失/爆炸問題而受限。本章將對長短期記憶網絡（LSTM）和門控循環單元（GRU）的內部結構進行晶體管級彆的解析，重點關注遺忘門、輸入門和輸齣門的非綫性變換如何精確控製信息流的纍積與遺忘。我們還會引入更先進的循環注意力機製，探討如何用更綫性的注意力計算來替代昂貴的循環結構，以解決序列處理中的並行化難題。 第五章：自注意力機製的原理與Transformer的通用化 Transformer架構的齣現標誌著序列建模的範式轉移。本章將深入解析Scaled Dot-Product Attention的數學推導，並闡述多頭注意力（Multi-Head Attention）如何通過學習不同的錶示子空間來增強模型的錶達能力。本書的重點在於稀疏化Transformer的探索，包括Longformer和Reformer中為解決 $O(N^2)$ 復雜度瓶頸所采用的局部敏感哈希（LSH）或可逆層技術。我們將指導讀者如何根據輸入數據的特性，設計定製化的注意力掩碼（Attention Mask）以優化特定任務的性能。 第三部分：生成模型與對抗性學習的前沿探索 本部分聚焦於模型“創造”與“判彆”的能力，這是邁嚮通用人工智能的關鍵步驟。 第六章：變分自編碼器（VAEs）與潛空間（Latent Space）的幾何操控 本書對VAE的討論將超越簡單的重參數化技巧。我們將重點分析貝葉斯優先分布（Prior Distribution）的選擇對生成樣本質量的決定性影響。關鍵內容包括$eta$-VAE中如何解耦錶示，以及對抗性正則化在改善VAE重構質量上的應用。讀者將學習如何通過操縱潛空間的特定維度，實現對生成數據的可控語義編輯。 第七章：生成對抗網絡（GANs）的穩定性與模式崩潰的根治 GANs的訓練以其不穩定性而臭名昭著。本章將全麵剖析WGAN（Wasserstein GAN）及其改進（如WGAN-GP）中對Lipschitz連續性的約束如何穩定訓練過程。我們將深入研究譜歸一化（Spectral Normalization）在判彆器中的作用機理，並探討條件生成（Conditional Generation）下，如何設計高效的條件輸入機製來引導生成過程，以避免模式崩潰（Mode Collapse）的發生。 第八章：擴散模型（Diffusion Models）的隨機微分方程視角 擴散模型是當前生成領域最炙手可熱的技術。本書將從隨機微分方程（SDE）的角度來理解前嚮（加噪）和反嚮（去噪）過程。我們將推導分數匹配的思想，並詳細解釋噪聲條件得分網絡（Noise Conditional Score Network, NCSN）的訓練目標。重點內容包括如何利用概率流常微分方程（Probability Flow ODE）將采樣過程轉化為確定性路徑，從而實現更快速、更高質量的樣本生成。 第四部分：模型部署、可解釋性與工程實踐 第九章：模型量化、剪枝與邊緣部署策略 構建齣高性能模型隻是第一步，高效部署是實現價值的關鍵。本章將詳細介紹權重剪枝（Pruning）的結構化與非結構化策略，並對比知識蒸餾（Knowledge Distillation）在加速小型模型方麵的有效性。對於量化（Quantization），我們將深入探討後訓練量化（Post-Training Quantization, PTQ）和量化感知訓練（Quantization-Aware Training, QAT）的內在差異，以及如何針對INT8甚至更低比特進行硬件友好的模型重構。 第十章：可解釋性（XAI）的量化評估與因果推斷 在AI係統日益關鍵的背景下，理解“為什麼”變得至關重要。本章將係統性地介紹歸因方法，包括梯度相關的技術（如Grad-CAM的局限性）和基於擾動的技術（如SHAP值）。更深層次的探討將聚焦於因果推斷在模型決策中的應用，如何區分相關性與因果性，並利用反事實解釋（Counterfactual Explanations）為模型提供具有操作性的可信度證明。 本書麵嚮具有紮實編程和高等數學基礎的工程師、研究人員及高級學生，旨在提供一個全麵、深入、注重底層原理的知識體係，使用戶能夠駕馭數字時代的復雜智能構建挑戰。

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我一直堅信，一個優秀的開發者，不僅要會寫代碼，更要懂運維，尤其是在雲原生時代，對Spring Boot應用的部署、監控和優化至關重要。《Spring程序高手秘笈》在這方麵的內容，可以說是我近期閱讀過的書籍中最實用的。它沒有迴避Spring Boot應用在生産環境中所麵臨的各種挑戰，而是從部署、監控、安全、性能調優等多個維度，提供瞭詳盡的指導。 書中關於Spring Boot Actuator的講解，讓我對應用的健康檢查、指標暴露、環境信息等有瞭更全麵的認識。它詳細介紹瞭如何利用Actuator來監控應用的運行狀態，如何通過HTTP端點來管理應用，以及如何自定義Actuator的端點來暴露業務相關的指標。讓我覺得眼前一亮的是，書中還探討瞭Spring Boot應用的Docker化部署，包括如何編寫Dockerfile，如何構建鏡像，以及如何在Kubernetes等容器編排平颱中部署Spring Boot應用。在性能調優方麵，書中提供瞭很多具體的技巧，例如如何優化JVM參數、如何配置連接池、如何利用Spring Cache來提升響應速度，以及如何進行性能分析和瓶頸定位。最讓我感到“寶藏”的是，書中還涉及瞭Spring Boot應用的安全性加固，包括如何配置HTTPS、如何進行身份認證和授權，以及如何防範常見的Web安全攻擊。這本書讓我不再害怕將Spring Boot應用部署到生産環境，而是能夠以更從容、更專業的心態去麵對。

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對於任何一個Java開發者而言，Spring框架的齣現無疑是開發效率的一次飛躍。然而，要真正成為Spring領域的“高手”，就不能僅僅停留在API的調用層麵，而需要對其底層原理有深刻的理解。《Spring程序高手秘笈》恰恰滿足瞭這一需求。它從Spring的IoC容器設計哲學齣發，層層深入，剖析瞭Bean的生命周期、依賴注入的實現機製、AOP的原理以及Spring MVC請求處理流程等核心概念。 我尤其欣賞書中關於Spring事務管理的講解，它不隻是簡單地講解瞭`@Transactional`注解，而是深入分析瞭Spring如何通過AOP來實現聲明式事務，以及事務傳播行為和隔離級彆的選擇對係統性能和一緻性的影響。讓我受益匪淺的是，書中還對Spring Boot的自動配置原理進行瞭詳細的剖析，解釋瞭Spring Boot是如何在不侵入代碼的情況下，為我們提供豐富的開箱即用功能。最讓我感到“如獲至寶”的是，書中還涉及瞭Spring框架的一些不為人知的“黑魔法”，比如如何通過BeanPostProcessor來擴展Spring的功能，以及如何在Spring框架內部進行一些高級的定製。這些內容對於我理解Spring的強大之處，並將其靈活運用於實際開發中，起到瞭至關重要的作用。這本書讓我對Spring的理解不再是停留在錶麵，而是能夠真正地“玩轉”Spring。

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談到Spring框架，就不得不提其強大的依賴注入（DI）和麵嚮切麵編程（AOP）能力，而《Spring程序高手秘笈》在這兩個核心概念的講解上，可以說是達到瞭登峰造極的地步。對於依賴注入，書中不僅僅是簡單地講解瞭`@Autowired`和`@Resource`，而是深入剖析瞭Spring IoC容器的創建過程，包括BeanDefinition的加載、Bean的實例化、屬性的注入，以及Bean的初始化和銷毀。 它用非常生動形象的比喻，將IoC容器比作一個高效的“大管傢”，能夠根據需求為各個組件提供所需的“資源”（依賴）。我尤其欣賞書中關於`@Qualifier`和`@Primary`注解的深入講解，它幫助我理解瞭在存在多個相同類型的Bean時，如何精確地選擇所需的Bean，以及如何通過`@Primary`來指定默認的Bean。在AOP方麵，書中更是將動態代理的原理講得透徹，並結閤實際場景，演示瞭如何利用AOP來實現日誌記錄、事務管理、權限控製等橫切關注點。讓我印象深刻的是，書中還提到瞭AOP在Spring MVC和Spring Data JPA中的應用，以及如何通過AOP來簡化代碼，提高可維護性。這本書讓我徹底擺脫瞭對Spring DI和AOP的模糊認識，真正理解瞭其背後的設計哲學和實現機製，能夠將其運用到更復雜的場景中。

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在分布式係統日益普及的今天，消息隊列已經成為解耦服務、異步處理和削峰填榖的關鍵技術。《Spring程序高手秘笈》對於Spring與消息隊列的整閤，給予瞭非常係統和深入的講解，這對於我這樣的開發者來說，無疑是一筆寶貴的財富。書中涵蓋瞭對RabbitMQ、Kafka等主流消息中間件的集成，並詳細闡述瞭Spring AMQP和Spring for Apache Kafka等核心抽象。 讓我感到受益匪淺的是，書中不僅僅是演示瞭如何發送和接收消息，而是深入剖析瞭Spring如何通過`RabbitTemplate`和`KafkaTemplate`來簡化消息的發送，以及如何利用`@RabbitListener`和`@KafkaListener`等注解來實現消息的異步消費。更讓我驚嘆的是，書中還詳細講解瞭消息的持久化、消息的順序性保證、消息的冪等性處理以及死信隊列（Dead Letter Queue）等概念，並提供瞭相應的解決方案。它通過實際案例，演示瞭如何利用消息隊列來實現訂單處理的異步化，如何進行用戶注冊的削峰填榖，以及如何構建分布式任務調度係統。這本書讓我對Spring與消息隊列的結閤有瞭更深刻的理解，能夠更自信地設計和實現基於消息驅動的分布式係統。

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我一直認為，Spring的強大之處在於它能夠將各種技術棧無縫地整閤在一起，而數據訪問層是其中最核心也是最容易齣現性能瓶頸的部分。在《Spring程序高手秘笈》之前，我對Spring JDBC和MyBatis的使用都比較熟悉，但總覺得在某些復雜場景下，性能優化做得不夠到位，或者說，不知道如何更好地利用Spring來管理事務和連接池。《Spring程序高手秘笈》在這方麵給瞭我太多的驚喜。它不僅詳細講解瞭Spring JDBC的各種用法，比如`JdbcTemplate`的高級特性，還深入剖析瞭Spring如何通過`DataSourceTransactionManager`來管理聲明式事務。 令我尤為印象深刻的是，書中關於Spring Data JPA的講解。它沒有僅僅停留在CRUD的層麵，而是深入到JPA的實體映射、QueryDSL的優雅查詢、分頁和排序的處理，以及如何利用Spring Data JPA來構建復雜的數據訪問邏輯。讓我茅塞頓開的是，書中還分析瞭JPA的延遲加載和立即加載策略對性能的影響，以及如何通過FetchType來優化查詢。最讓我覺得“秘笈”之處在於，書中還提到瞭在某些高並發場景下，如何結閤Spring Cache和JPA來實現更高效的數據緩存策略，以及如何使用Spring的`@Transactional`注解來精細控製事務的傳播行為和隔離級彆。這些內容讓我對數據訪問層有瞭更深層次的理解，也為我解決實際項目中遇到的性能問題提供瞭寶貴的思路。

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微服務架構已經成為瞭當今軟件開發的主流趨勢，而Spring Cloud作為Spring生態係統中構建微服務不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。《Spring程序高手秘笈》在Spring Cloud部分的講解，可以說是我見過最係統、最深入的。它從Spring Cloud的核心組件入手，比如服務注冊與發現（Eureka、Consul）、服務消費（RestTemplate、Feign）、服務網關（Zuul、Gateway）、熔斷器（Hystrix、Sentinel）、配置中心（Config Server）等等，都進行瞭非常詳盡的介紹。 我特彆欣賞書中在講解Eureka時，不僅說明瞭它的基本工作原理，還深入探討瞭Eureka的自我保護機製、客戶端心跳檢測等細節，以及這些機製如何保證瞭微服務的高可用性。在服務消費方麵，書中對Feign的講解尤為精彩，它展示瞭如何通過聲明式的API來調用遠程服務，並且深入解析瞭Feign的底層實現，包括其攔截器、編碼器、解碼器等組件的作用。讓我感到受益匪淺的是，書中還結閤實際案例，講解瞭如何在微服務之間進行有效的通信，如何處理分布式事務，以及如何利用Spring Cloud Sleuth進行分布式鏈路追蹤，這對於排查微服務間的故障至關重要。這本書讓我不再對微服務感到畏懼，而是能夠自信地構建和維護復雜的微服務係統。

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作為一名在Java開發領域摸爬滾打瞭快十年的老兵，我見過市麵上無數關於Spring的書籍，從入門級的“XXX寶典”到所謂“深入淺齣”的係列。說實話，一開始拿到《Spring程序高手秘笈》時，我並沒有抱太大的期望，總覺得“高手秘笈”這個名字未免有些過於自信，擔心它會像很多同類書籍一樣，充斥著官方文檔的搬運工，或者是一些早已過時的技巧。然而，當我翻開第一頁，然後一頁頁地讀下去，驚喜就如同春風拂過湖麵，一圈圈蕩漾開來。這本書的內容並不是那種泛泛而談的理論堆砌，它真正做到瞭“秘笈”二字所蘊含的精髓——挖掘Spring框架背後不為人知的細節，點撥那些容易被忽視但至關重要的最佳實踐。 例如，關於Bean的生命周期管理，書中不僅僅列舉瞭`InitializingBean`和`DisposableBean`接口，而是深入剖析瞭Spring如何通過BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor等接口在Bean創建的各個階段進行乾預和擴展。它用非常形象的比喻，將Bean的實例化、屬性注入、初始化、銷毀等過程描繪得栩栩如生，讓我仿佛親身經曆瞭每一個環節。書中甚至還提到瞭在某些極端情況下，如何利用這些擴展點來解決那些棘手的Bean依賴循環問題，這絕對不是普通入門書籍會涉及的內容。我一直以來都對Bean的懶加載和預加載機製有些模糊的理解，而這本書通過詳細的源碼分析和實際案例，讓我徹底理清瞭其中的脈絡，並且明白瞭在什麼場景下選擇哪種加載方式能帶來性能上的顯著提升。

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在現代Java開發中，Spring MVC已經成為構建Web應用程序的事實標準。雖然市麵上關於Spring MVC的書籍層齣不窮，但《Spring程序高手秘笈》卻以其獨特的視角和深入的分析，讓我耳目一新。它不僅僅是簡單地講解Controller、Service、Dao的模式，而是從Spring MVC的核心組件入手，例如`DispatcherServlet`、`HandlerMapping`、`Controller`、`ModelAndView`、`ViewResolver`等等，詳細解析瞭請求在Spring MVC中的處理流程。 讓我印象深刻的是，書中關於參數綁定的講解，它不隻提到瞭`@RequestParam`和`@PathVariable`，還深入分析瞭如何自定義參數解析器，以及如何處理復雜的POJO對象和集閤的綁定。在視圖解析方麵，書中對比瞭多種視圖技術，並詳細闡述瞭Spring MVC如何通過`ViewResolver`來選擇閤適的視圖。最讓我覺得“秘笈”之處在於，書中還探討瞭Spring MVC的高級特性，例如文件上傳、異常處理機製、攔截器（HandlerInterceptor）的運用，以及如何利用Spring AOP來增強Controller的功能。它還分析瞭Spring MVC的性能優化技巧，比如如何通過`@RequestBody`和`@ResponseBody`來處理JSON數據，以及如何閤理配置Bean的實例化方式來減少啓動時間。這本書讓我對Spring MVC的理解上升到瞭一個新的高度，不再滿足於簡單的使用，而是能夠更深入地理解其工作原理，並靈活運用其高級特性。

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隨著微服務架構的廣泛應用，服務間的通信和協調變得愈發重要。在《Spring程序高手秘笈》之前，我對RESTful API的開發已經比較熟悉，但在處理更復雜的分布式場景時，總覺得欠缺一些更高級的工具和方法。《Spring程序高手秘笈》在服務通信這塊的內容，可以說是給瞭我一次“醍醐灌頂”的體驗。它不僅詳細介紹瞭Spring Cloud中各種通信模式的優缺點，還深入講解瞭Feign的聲明式服務調用，以及如何利用Ribbon進行客戶端負載均衡。 讓我印象深刻的是，書中對Spring Cloud Gateway的講解，它不僅僅是簡單地介紹瞭一個API網關，而是深入剖析瞭Gateway的路由規則、過濾器鏈以及斷言的靈活運用。它通過實際案例，演示瞭如何利用Gateway實現服務的聚閤、請求的鑒權、流量的限流以及日誌的統一收集。更讓我覺得“秘笈”之處在於，書中還提到瞭在分布式場景下，如何處理事務，如何進行服務降級和熔斷，以及如何利用Spring Cloud Sleuth進行分布式鏈路追蹤，這些都是構建健壯可靠的微服務係統不可或缺的關鍵技術。這本書讓我對Spring Cloud在服務通信和治理方麵的能力有瞭全新的認識，能夠更自信地設計和實現復雜的微服務係統。

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我一直覺得，做技術，尤其是Spring這種龐大而靈活的框架，最難的就是如何讓代碼“活”起來，而不是一堆死闆的API調用。很多時候，我們能夠寫齣功能正常運行的代碼，但要做到優雅、高效、易於維護，那就需要對框架的底層有更深的理解。《Spring程序高手秘笈》恰恰在這方麵給瞭我巨大的啓發。它在講解Spring AOP時，並沒有止步於靜態代理和動態代理的簡單介紹，而是深入探討瞭Spring AOP的實現原理，包括 AspectJ 的概念、通知（Advice）的類型，以及最重要的——Spring AOP是如何利用JDK動態代理和CGI動態代理（雖然在Spring 5之後 CGI動態代理的實現有所改變，但其原理依然是理解Spring AOP的關鍵）來實現織入（Weaving）的。 書中通過一個實際的業務場景，演示瞭如何通過AOP實現日誌記錄、事務管理、權限控製等橫切關注點。我印象特彆深刻的是，它講解瞭如何利用 `@Around` 通知來精細地控製方法的執行流程，包括如何在方法執行前、執行後以及發生異常時進行相應的處理。更讓我驚嘆的是，書中還提到瞭Spring AOP在處理Bean屬性注入時的巧妙運用，以及如何通過AOP來簡化Spring MVC中的 Controller 邏輯。這些細節往往是開發者在實際工作中遇到的痛點，而這本書提供瞭非常清晰且實用的解決方案，讓我對AOP的使用有瞭全新的認識，不再是僅僅停留在“知道有這麼迴事”的層麵，而是能夠靈活地運用它來優化代碼結構。

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