Computational Intelligence

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☆☆☆☆☆
出版者:Elsevier Science Ltd
作者:Eberhart, Russell C.
出品人:
頁數:496
译者:
出版時間:2007-10
價格:$ 97.12
裝幀:HRD
isbn號碼:9781558607590
叢書系列:
圖書標籤:
  • 計算智能
  • 人工智能
  • 機器學習
  • 優化算法
  • 神經網絡
  • 模糊邏輯
  • 進化計算
  • 數據挖掘
  • 模式識彆
  • 專傢係統
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具體描述

'Russ Eberhart and Yuhui Shi have succeeded in integrating various natural and engineering disciplines to establish Computational Intelligence. This is the first comprehensive textbook, including lots of practical examples' - Shun-ichi Amari, RIKEN Brain Science Institute, Japan. 'This book is an excellent choice on its own, but, as in my case, will form the foundation for our advanced graduate courses in the CI disciplines' - James M. Keller, University of Missouri-Columbia. 'The excellent new book by Eberhart and Shi asserts that computational intelligence rests on a foundation of evolutionary computation. This refreshing view has set the book apart from other books on computational intelligence. The book has an emphasis on practical applications and computational tools, which are very useful and important for further development of the computational intelligence field' - Xin Yao, The Centre of Excellence for Research in Computational Intelligence and Applications, Birmingham. The 'soft' analytic tools that comprise the field of computational intelligence have matured to the extent that they can, often in powerful combination with one another, form the foundation for a variety of solutions suitable for use by domain experts without extensive programming experience. "Computational Intelligence: Concepts to Implementations" provides the conceptual and practical knowledge necessary to develop solutions of this kind. Focusing on evolutionary computation, neural networks, and fuzzy logic, the authors have constructed an approach to thinking about and working with computational intelligence that has, in their extensive experience, proved highly effective. The book moves clearly and efficiently from concepts and paradigms to algorithms and implementation techniques by focusing, in the early chapters, on the specific concepts and paradigms that inform the authors' methodologies; explores a number of key themes, including self-organization, complex adaptive systems, and emergent computation; details the metrics and analytical tools needed to assess the performance of computational intelligence tools; concludes with a series of case studies that illustrate a wide range of successful applications; presents code examples in C and C++; provides, at the end of each chapter, review questions and exercises suitable for graduate students, as well as researchers and practitioners engaged in self-study; and, makes available, on a companion website, a number of software implementations that can be adapted for real-world applications.

《算法工程實踐與係統優化》 導言:工程驅動的智能構建 本書深入探討瞭現代軟件係統設計與優化的核心挑戰,聚焦於如何將前沿的計算理論轉化為高效、可擴展的工程實踐。在信息技術飛速發展的今天,係統性能、資源利用率以及架構的健壯性成為衡量軟件質量的關鍵指標。本書旨在為軟件工程師、係統架構師以及對底層優化技術感興趣的專業人士提供一套係統的、基於實踐的知識框架。我們摒棄純粹的理論推導,轉而關注“如何做”以及“為什麼這樣做最有效”。 全書內容圍繞“算法效率”、“係統設計模式”和“性能調優方法論”三大支柱展開,力求覆蓋從單機程序的微觀優化到分布式係統的宏觀架構設計。我們強調,優秀的軟件工程不僅僅是代碼的堆砌,更是對資源限製(時間、空間、帶寬)的深刻理解和精確控製。 --- 第一部分:底層計算與數據結構的高效實現 本部分將迴顧並深入分析那些在構建高性能係統時不可或缺的基礎算法和數據結構,但側重點在於它們的工程化實現和特定場景下的權衡取捨。 第一章:現代內存層次結構與緩存感知編程 現代CPU的性能瓶頸往往不在於原始計算速度,而在於數據訪問延遲。本章詳細剖析瞭L1、L2、L3緩存的工作機製、僞緩存綫填充(False Sharing)問題及其對並發性能的影響。我們將介紹如何通過代碼重構(如數據布局的重排、數組的AoS到SoA轉換)來最大化緩存命中率。討論將包括 SIMD(單指令多數據)指令集在數據並行計算中的應用,以及如何利用編譯器優化選項來確保代碼對硬件友好。 第二章:高並發環境下的數據結構選擇與定製 在多核和分布式環境中,標準庫中的並發數據結構(如 `std::mutex` 保護的容器)往往成為性能瓶頸。本章將深入探討無鎖(Lock-Free)和等待天數(Wait-Free)數據結構的實現原理,重點講解基於原子操作(CAS, Compare-and-Swap)的隊列(如Michael & Scott隊列)、棧和哈希錶的構建。我們將分析這些結構在特定負載下的性能優勢和潛在的內存屏障開銷,並提供一套評估標準,指導工程師何時應選擇基於鎖的方案,何時應轉嚮更復雜的無鎖設計。 第三章:編譯器的魔力:鏈接時優化與剖析工具 軟件性能的優化始於編譯過程。本章不再停留於基本的編譯選項,而是深入探討鏈接時優化(LTO)、函數內聯策略、循環展開的時機與風險。我們將使用專業的性能剖析工具(如Valgrind, perf, VTune)來識彆熱點代碼段,並講解如何基於剖析結果,精確地指導編譯器生成更優化的機器碼。重點討論代碼的二進製級彆優化,理解指令流水綫和分支預測的實際影響。 --- 第二部分:係統架構與分布式協同 本部分將視綫從單機程序擴展到復雜、跨越網絡的分布式係統,關注如何設計齣高可用、高吞吐量的服務。 第四章:網絡I/O模型的深度對比與調優 理解操作係統提供的I/O模型是構建高性能網絡服務的基礎。本章對比瞭傳統阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O多路復用(select/poll/epoll/kqueue)的內在機製和適用場景。我們將詳細講解基於事件驅動的Reactor模式與Proactor模式,並展示如何使用如Netty或libuv等成熟框架來構建高並發服務器。性能調優的視角將聚焦於TCP/IP棧的內核參數調整,如接收/發送緩衝區大小、擁塞控製算法的選擇等。 第五章:分布式事務與一緻性協議的工程實現 在微服務架構中,確保數據一緻性是核心挑戰。本章不隻是介紹Paxos或Raft算法的理論,而是側重於它們在實際係統(如etcd, Consul)中的部署、故障恢復機製和性能開銷。我們探討瞭兩階段提交(2PC)與基於補償的Saga模式的適用邊界,並對比瞭強一緻性、最終一緻性在不同業務場景下的成本收益分析。 第六章:消息隊列的選型與流式處理架構 消息隊列已成為現代解耦架構的基石。本章分析瞭Kafka、RabbitMQ等主流係統的內部設計,包括分區(Partitioning)策略、副本機製、持久化設計。更重要的是,我們討論瞭如何基於這些消息中間件構建低延遲的流處理管道,介紹窗口函數、狀態管理以及如何處理消息“恰好一次”語義下的工程實踐難題。 --- 第三部分:性能工程方法論與係統可觀測性 高效的係統構建依賴於一套嚴謹的工程方法和持續的反饋機製。 第七章:延遲預算與SLA驅動的係統設計 本章引入瞭“延遲預算”的概念,將性能指標(如P99, P99.9延遲)作為核心設計約束。我們講解如何自頂嚮下分解延遲預算,並將其分配到不同的服務層級。內容涵蓋瞭如何構建容量規劃模型(Capacity Planning)以及在負載測試中如何準確模擬真實世界的長尾延遲。 第八章:可靠性工程與混沌工程實踐 軟件的可靠性並非自然産生,而是設計和測試的結果。本章介紹從藍綠部署、金絲雀發布到灰度發布等漸進式部署策略。隨後,我們深入探討“混沌工程”(Chaos Engineering)的理念,講解如何構建受控的故障注入實驗,以驗證係統的容錯能力和自動化恢復機製,從而在生産環境中發現並修復潛在的脆弱點。 第九章:可觀測性堆棧的構建與指標驅動的決策 現代係統需要超越簡單的監控。本章詳細介紹瞭“可觀測性”的三大支柱:指標(Metrics)、日誌(Logs)和追蹤(Traces)。我們將探討如何利用分布式追蹤係統(如Jaeger/Zipkin)來可視化請求的完整生命周期,如何設計有效的指標體係(RED/USE方法),以及如何將這些數據轉化為可操作的警報和係統優化的洞察力。 --- 結論:麵嚮未來的工程思維 本書最後強調,技術棧會不斷演進,但對資源限製的深刻理解、對底層工作原理的掌握,以及采用係統化、可量化的工程方法論,纔是構建持久、高性能係統的核心能力。它鼓勵讀者將理論知識與實際的係統調優相結閤,不斷打磨自己的工程直覺和問題解決能力。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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這本書的裝幀設計本身就散發著一種嚴謹而富有吸引力的氣息,封麵色彩搭配沉穩,書名“Computational Intelligence”的字體設計既有科技感又不失學術的厚重感,讓人一看便知這是一本內容紮實的著作。當我翻開書頁,紙張的質感也相當不錯,散發著淡淡的書香,這無疑會提升閱讀的愉悅感。雖然我還沒有深入研讀每一個章節,但從目錄和序言中,我能感受到作者在結構編排上的用心,各個部分之間銜接自然,邏輯清晰,這對於一個初次接觸這個領域的讀者來說,是非常重要的引導。我特彆期待書中關於“智能體(agent)”和“進化計算(evolutionary computation)”的部分,這些是我一直以來比較感興趣的方嚮,也希望書中能提供一些前沿的理論和應用案例,幫助我拓寬視野,深入理解計算智能的核心思想。這本書給我的第一印象是專業、全麵,而且在細節的處理上也很到位,相信它能成為我學習和研究道路上的一位得力助手。

评分☆☆☆☆☆

這本《Computational Intelligence》的書籍設計很有格調,不是那種花裏鬍哨的風格,而是透露齣一種沉靜的學術氣質。翻開書頁,我立刻被其嚴謹的排版和清晰的文字吸引。盡管我還沒有深入閱讀每一個章節,但從目錄中就能窺見作者對計算智能領域的全麵覆蓋。我尤其希望能在這本書中找到關於“機器學習中的概率模型(probabilistic models in machine learning)”以及“支持嚮量機(support vector machines)”的詳盡講解,因為這些是我一直希望深入掌握的核心技術。作者的語言風格似乎非常精準,而且句式結構也很有章法,這預示著這是一本需要認真研讀、反復推敲的書籍,而這正是我所期望的,我希望通過閱讀,能夠真正地提升自己的理論功底和解決問題的能力。這本書散發著一種知識的光芒,讓我相信它會為我的學習和研究之旅帶來寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常簡潔,但“Computational Intelligence”這幾個字卻充滿瞭力量感,讓人聯想到精密計算和智能決策的場景。我還沒來得及細讀內容,但僅僅是翻閱目錄,就能感受到作者在內容上的廣度和深度。我尤其關注到書中關於“粒子群優化(particle swarm optimization)”和“蟻群算法(ant colony optimization)”等群體智能方法的章節,這正是我目前研究中非常需要深入瞭解的部分。我希望書中能提供詳實的算法原理介紹,並且附帶一些實際問題的求解實例,這樣我纔能更好地將理論知識轉化為實踐能力。從書中的一些插圖和圖錶來看,作者在內容的呈現上也下瞭不少功夫,力求讓復雜的概念易於理解。這本書給我一種沉甸甸的知識感,我相信它會是一本非常有價值的參考書,能夠在我遇到瓶頸時提供新的思路和解決方案。

评分☆☆☆☆☆

這本書的氣場很強大,不是那種輕鬆的消遣讀物,一看就是經過精心打磨的學術力作。從目錄的細緻程度就能看齣,作者對整個計算智能領域的把握是相當宏觀且深入的,涵蓋瞭從基礎理論到各種具體算法的方方麵麵。我尤其對書中提到的“模糊邏輯(fuzzy logic)”和“神經網絡(neural networks)”的章節抱有很高的期望,因為這兩個領域在我看來是計算智能的基石,如果能有深入淺齣的講解,並輔以生動形象的例子,那將是極大的福音。我初步瀏覽瞭幾頁,發現作者的語言風格非常專業,句子結構嚴謹,這可能需要我投入更多的時間和精力去消化理解,但這恰恰是我所追求的,我希望讀到的是能真正提升我理論水平的書籍,而不是泛泛而談的科普。這本書給我的感覺是,它就像一座寶庫,等待著我去一點點挖掘其深層的價值,相信它會給我帶來一次深刻的學習體驗。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《Computational Intelligence》的時候,首先映入眼簾的是其沉穩而富有現代感的封麵設計,它傳遞齣一種專業、權威的信息。我之所以對這本書感興趣,是因為我一直希望能夠係統地學習計算智能這一前沿領域,而這本書的書名恰好點明瞭核心主題。雖然我還沒有開始係統地閱讀,但從前言和目錄的概覽中,我能感受到作者在組織內容上的嚴謹性,從基礎概念的引入,到各種算法的詳細闡述,再到應用案例的展示,整個框架搭建得非常閤理。我尤其期待書中關於“機器學習(machine learning)”與計算智能交叉的部分,以及“深度學習(deep learning)”在解決復雜問題中的應用,這都是我目前比較關注的研究熱點。這本書給我的第一印象是內容詳實,結構清晰,並且非常有潛力成為我深入理解計算智能領域的一把鑰匙。

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