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出版者:电子工业出版社

作者:魏毅寅

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:2017-8-1

价格:55.00

装帧:平装

isbn号码:9787121316975

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好的，这是一本关于量子计算基础与前沿应用的图书简介。 --- 书籍名称：量子计算：原理、算法与未来计算范式 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的量子计算领域导览。我们不再关注传统信息技术的范畴，而是将视角投向了物理学与计算机科学的交汇点——量子力学驱动的下一代计算革命。 本书的结构设计旨在平衡理论的严谨性与实践的可操作性。我们从量子力学的基本原理入手，逐步构建起量子信息学的数学框架，随后深入探讨当前主流的量子计算模型、核心算法的构造逻辑，并展望这一颠覆性技术在各个关键领域的实际应用潜力。本书特别强调对初学者友好的引导，同时为资深研究人员提供深入的洞察。 --- 第一部分：量子力学基石与信息编码（The Foundations） 本部分为理解量子计算搭建了不可或缺的物理和数学基础。我们避免了过于晦涩的纯理论推导，而是聚焦于如何将物理现象转化为可操作的计算资源。 第一章：经典信息学的回顾与局限 简要回顾图灵机模型、冯·诺依曼架构的优势与瓶颈，明确为什么需要超越经典计算的范式。探讨信息熵在经典系统中的处理极限，为引入量子信息做铺垫。 第二章：量子力学的核心概念重述 本章将量子计算所需的物理知识提炼至最核心的部分。重点介绍： 复数向量空间：作为量子态的载体。 态的叠加原理（Superposition）：量子比特（Qubit）的本质——同一时间处于多种状态的可能性。我们使用迪拉克符号（Bra-Ket Notation）进行系统性介绍，并可视化展示单比特态在布洛赫球（Bloch Sphere）上的表示。 测量问题：测量如何导致波函数坍缩，以及概率诠释的重要性。 量子纠缠（Entanglement）：被誉为“鬼魅般的超距作用”。深入分析贝尔态（Bell States）及其不可克隆定理，解释纠缠作为计算资源的独特价值。 第三章：量子信息的基本单元与操作 将物理概念转化为计算操作。详细解析单比特和多比特系统的描述方法。 量子门（Quantum Gates）的代数表示：介绍主要的单比特门（如泡利门 $X, Y, Z$、Hadamard门 $H$）和多比特门（如 CNOT, CZ, SWAP）。着重讨论这些门的酉矩阵特性（Unitary Transformation），强调量子计算的本质是可逆的。 量子线路图（Quantum Circuit Diagrams）：学习如何用图形语言描述复杂的量子算法流程，以及线路的深度和宽度对计算资源的需求。 --- 第二部分：量子计算模型与核心算法（Algorithms and Models） 本部分是全书的核心，着重分析当前主流的量子计算模型和那些展示出“量子优越性”的关键算法。 第四章：量子线路模型（Circuit-Based Model） 这是目前最成熟的通用量子计算模型。 量子并行性（Quantum Parallelism）：解释为何通过一次对$N$个量子比特的单次酉变换，可以同时计算$2^N$个输入函数值。 通用性证明：证明一组特定的量子门集（如${H, CNOT, T}$）足以实现任何酉操作，确立了通用量子计算机的可能性。 误差与退相干（Decoherence）：讨论在实际硬件中，量子态的脆弱性以及如何量化和缓解这些物理限制。 第五章：核心范式算法的解析 深入剖析历史上具有里程碑意义的几个算法，不仅展示“怎么做”，更分析“为什么有效”。 Deutsch-Jozsa 算法：第一次展示量子计算在特定问题上的指数级加速。 Simon 算法：作为Shor算法的简化版，清晰展示量子傅里叶变换（QFT）的基础应用。 Shor 因子分解算法：详细拆解该算法如何利用量子相位估计（Quantum Phase Estimation, QPE）和QFT来破解RSA加密体系，并讨论其对现代密码学的颠覆性影响。 Grover 搜索算法：分析二次加速的来源，解释振幅放大（Amplitude Amplification）技术，并探讨其在数据库搜索中的应用。 第六章：量子模拟与变分方法 针对NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代硬件限制而生的重要分支。 量子模拟（Quantum Simulation）：解释费曼最初提出量子计算的动机——模拟量子系统。分析哈密顿量模拟的挑战与方法。 变分量子本征求解器（VQE）：详细介绍VQE的混合量子-经典迭代框架，重点关注化学、材料科学中的基态能量计算。 量子近似优化算法（QAOA）：探讨QAOA在解决组合优化问题（如Max-Cut）中的应用框架和参数优化策略。 --- 第三部分：量子计算的硬件实现与未来展望（Hardware and Future） 本部分将理论与工程实践相结合，介绍当前的硬件竞赛格局，并展望量子计算的长期影响。 第七章：主流硬件实现平台 探讨实现量子比特的多种物理途径，分析各自的优势和面临的工程难题： 超导电路（Superconducting Circuits）：以Google Sycamore和IBM Q Experience为例，讨论其可扩展性和门操作速度。 囚禁离子（Trapped Ions）：强调其高保真度的门操作能力。 光量子（Photonic Quantum Computing）：基于光子的方案，以及其在集成化方面的潜力。 拓扑量子计算（Topological Quantum Computing）：讨论其理论上抵抗局部噪声的优势。 第八章：量子误差修正与容错计算（Fault-Tolerant Quantum Computing） 这是从NISQ迈向通用量子计算（FTQC）的关键障碍。 错误类型：区分位翻转错误和相位翻转错误。 编码原理：介绍如何利用纠缠态在多个物理比特上编码一个逻辑比特。 表面码（Surface Code）：详细介绍当前最受关注的容错码方案，以及其对物理量子比特数量的巨大需求。 第九章：量子计算的跨界应用与社会影响 展望量子计算如何重塑多个行业。 量子化学与材料科学：精确预测分子反应路径和新型催化剂设计。 金融建模：蒙特卡洛模拟加速、投资组合优化和风险分析。 机器学习（Quantum Machine Learning, QML）：量子特征空间、量子核方法以及深度学习中的潜在加速。 后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）：介绍基于格、哈希函数等难题的抗量子攻击的经典加密算法，作为Shor算法威胁的对冲策略。 附录：实用工具与编程实践 提供使用主流开源框架（如Qiskit, Cirq）进行量子电路设计、模拟和在云端运行的入门指南和代码示例。 --- 目标读者 本书面向对象包括但不限于：具备扎实线性代数基础的计算机科学、物理学、电子工程专业学生；希望理解前沿计算范式的企业技术战略人员；以及渴望从理论层面深入了解量子加速背后的数学原理的科研人员。阅读本书，读者将能够清晰地区分量子计算的炒作与真正的技术潜力。

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作为一个在设备制造行业工作多年的技术人员，我深知工业设备在整个生产体系中的核心地位。因此，当听说有关于“工业互联网”的书籍时，我立刻产生了浓厚的兴趣，特别是看到它强调“技术与实践”的结合。我希望这本书能够深入探讨工业互联网如何赋能设备制造，例如如何通过物联网技术实现设备的远程监控、诊断和维护，从而降低设备的故障率和维修成本。我非常想了解书中是否有关于设备互联互通的标准和协议的详细介绍，以及如何构建一个统一的设备管理平台。此外，我特别关注书中关于“数字孪生”的应用，它能够帮助我们更好地理解设备的运行状态，进行虚拟仿真和优化设计，从而提升设备的产品质量和性能。这本书是否能够为我提供一些关于如何利用工业互联网技术来提升我们自身设备制造的智能化水平，以及如何为客户提供更优质的设备服务，是我最期待的。我希望这本书能够成为我理解和应用工业互联网技术的得力助手，帮助我在行业内保持竞争力。

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这本书的价值，在我看来，不仅仅在于它提供了工业互联网的技术知识，更在于它引导我思考如何将这些技术转化为实实在在的生产力。作为一名资深的技术顾问，我一直在为企业提供数字化转型咨询服务，而工业互联网无疑是其中至关重要的一环。我希望这本书能为我提供更多关于工业互联网在不同行业应用的前沿案例，例如在汽车制造、航空航天、能源等领域的成功实践。我特别想了解，这些企业是如何构建其工业互联网平台的，采用了哪些关键技术，以及在实施过程中遇到了哪些挑战，又是如何克服的。此外，书中关于数据治理和数据安全的内容也引起了我的极大关注。在工业场景中，数据的敏感性和价值不言而喻，如何确保数据的采集、存储、传输和使用的安全，是企业在部署工业互联网时必须考虑的关键因素。我希望这本书能够提供一些行之有效的安全策略和技术手段，帮助企业规避潜在的风险。读完这本书，我希望能对工业互联网的商业模式有更深入的理解，以及它如何为企业创造新的价值和增长点。这本书是否能为我的咨询工作提供更坚实的技术基础和更丰富的实践指导，是衡量其成功与否的关键。

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我一直对工业领域的数字化转型抱有极大的热情，而工业互联网无疑是这场转型中最具颠覆性的力量之一。作为一名信息技术领域的从业者，我希望这本书能够提供一些关于工业互联网核心技术栈的深度解析，例如工业大数据分析平台、工业信息安全体系、以及工业云服务模式等。我更看重的是书中关于“实践”的部分，我希望它能够分享一些国内外领先企业在工业互联网领域的成功案例，以及在实施过程中所遇到的挑战和解决方案。例如，企业是如何进行IT与OT（操作技术）的融合，如何构建安全可靠的工业网络，以及如何吸引和培养具备跨领域知识的人才。我非常想了解书中是否能够提供一些关于工业互联网标准和规范的介绍，以及如何根据企业的具体需求来选择合适的工业互联网解决方案。这本书是否能够为我提供一个清晰的工业互联网发展路线图，并帮助我理解它如何驱动企业的商业模式创新和价值链重塑，是我最为关心的。

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这本书我早就听说过，名字听起来就很硬核，“工业互联网：技术与实践”。作为一个在传统制造业摸爬滚打多年的工程师，我一直对如何将信息技术深度融合到生产流程中抱有浓厚的兴趣。我知道工业互联网不仅仅是设备联网，它更关乎数据采集、分析、应用，最终实现智能化决策和高效运营。所以，当我有机会接触到这本书时，我非常期待它能为我揭示工业互联网的真正奥秘，提供一些切实可行的技术路径和实践案例。我特别关注书中是否能够清晰地阐述工业互联网的架构，包括边缘计算、云计算、大数据分析、人工智能等关键技术在工业场景中的具体落地方式。另外，我对工业物联网（IIoT）设备的安全性和互操作性也有着极大的疑问，希望书中能够提供一些这方面的解决方案和最佳实践。至于“实践”部分，我更希望看到一些真实的工业互联网项目案例，了解它们是如何克服挑战、实现转型的，以及这些转型带来的具体效益，比如生产效率的提升、成本的降低、产品质量的改进等等。毕竟，理论说得再好，最终还是要落到实处，能够解决实际问题才是最重要的。这本书是否能够帮助我理解如何构建一个安全、可靠、高效的工业互联网平台，并将其成功部署到我所在的工厂，是我最关心的问题。我希望这本书能够提供一套完整的框架，让我在这个快速发展的领域里，不再迷失方向，能够找到属于自己的突破口。

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作为一名长期关注企业管理和运营优化的顾问，我一直在寻找能够真正帮助企业提升竞争力的创新方法。当我看这本书的标题《工业互联网：技术与实践》时，我立刻意识到它可能蕴含着巨大的价值。我希望这本书能够提供关于工业互联网如何重塑企业运营模式的深刻洞察，例如它如何帮助企业实现精益生产、柔性制造，以及如何通过数据驱动的决策来提升整体运营效率。我特别关注书中关于“预测性维护”的内容，它能够显著降低设备的停机时间，并提高生产效率。此外，我也希望书中能够详细介绍工业互联网如何赋能企业的服务化转型，例如从单纯的产品销售转向提供增值服务和解决方案。我非常想了解书中是否有关于如何评估和量化工业互联网项目投资回报率的指南，以及如何成功地进行企业内部的变革管理，以确保工业互联网战略的顺利实施。这本书是否能够为我提供一套完整的框架，帮助我的客户应对工业4.0时代的挑战，并抓住新的发展机遇，是我最为关注的。

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我是一名对前沿科技充满好奇心的爱好者，平时喜欢阅读各种关于科技发展趋势的书籍。当我在书店看到这本《工业互联网：技术与实践》时，它立刻吸引了我的目光。我对工业互联网这个概念感到非常新奇，也想了解它到底是如何运作的。我希望这本书能够用通俗易懂的语言，向我解释工业互联网的核心技术，例如传感器、通信协议、云计算、大数据分析和人工智能等。我特别喜欢书中关于“实践”的部分，我希望它能够通过一些生动有趣的案例，让我明白工业互联网是如何应用在实际的生产制造过程中的，比如智能工厂是如何运作的，自动化生产线是如何实现的，以及机器人是如何与人类协同工作的。我希望这本书能够让我对工业互联网有一个更清晰的认识，并且能够激发我对这个领域更深入的探索。我非常期待这本书能够帮助我了解工业互联网的未来发展方向，以及它将如何改变我们的生活和工作方式。

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说实话，在拿到这本书之前，我对“工业互联网”这个概念的理解还停留在一些比较模糊的层面，总觉得它离我的日常工作有点远。我是一个做生产线管理的，主要职责是确保生产的顺利进行，提高产能，降低损耗。所以，当我翻开这本书，看到开篇就深入浅出地讲解了工业互联网的起源和发展趋势时，我感到一股强烈的共鸣。它没有上来就堆砌晦涩的技术术语，而是从工业革命的演进角度切入，让我明白了工业互联网并非凭空出现，而是历史发展的必然产物。更令我欣喜的是，书中对工业互联网的核心技术进行了详细的剖析，例如它如何利用传感器技术实现设备的实时状态监测，如何通过大数据分析来预测设备故障，以及如何通过人工智能算法来优化生产调度。我尤其关注书中关于“数字孪生”的内容，它提出的将物理世界的设备、流程在虚拟世界中进行映射和模拟，这对我来说简直是打开了一个全新的视角。想象一下，我们可以在虚拟环境中对生产线进行各种测试和优化，而不用担心对实际生产造成任何影响，这该是多么高效和安全的事情！这本书的结构安排也非常合理，从技术原理到应用场景，再到实施路径，层层递进，逻辑清晰，让我能够逐步建立起对工业互联网的完整认知。

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最近我一直在关注工业互联网的发展，也看了不少相关的文章和视频，但总觉得碎片化，不成体系。当我拿到这本《工业互联网：技术与实践》的时候，我感觉就像找到了一个宝藏。它没有像一些书那样，上来就讲得很深奥，让人望而却步。而是从最基础的概念开始，循序渐进地讲解。我特别喜欢它对工业互联网基本组成部分的解析，比如物联网、大数据、人工智能、云计算等等，它把这些技术是如何协同工作的，以及它们在工业场景中扮演的角色，都讲得非常清楚。我觉得最有用的是关于“实践”的部分，它列举了很多具体的行业案例，比如智能工厂的建设、供应链的优化、设备预测性维护等等。通过这些案例，我不仅看到了工业互联网的巨大潜力，也了解到了在实际落地过程中会遇到哪些问题，以及如何去解决。我曾经参与过一些 MES 系统的实施，深知将信息化系统与生产现场结合的难度。这本书在这方面给我了很多启发，让我认识到，工业互联网的成功实施，不仅仅是技术的堆砌，更需要对生产流程的深刻理解和对企业文化的改造。我希望这本书能帮助我梳理清楚工业互联网的实施路径，并为我未来的项目提供一些可操作的建议。

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我是一名人工智能领域的研发人员，平时主要关注算法和模型的开发。但是，随着人工智能与各行各业的融合日益加深，我也开始对工业互联网产生了浓厚的兴趣。我认为，工业互联网是人工智能落地应用的重要场景之一，而高质量的工业数据是驱动人工智能模型不断优化的关键。这本书的标题“工业互联网：技术与实践”正是我所需要的。我希望书中能够详细介绍工业互联网如何进行数据采集，包括不同类型传感器的选择、数据接口的标准化问题、以及如何处理海量的、异构的工业数据。同时，我也对书中关于数据预处理、特征工程以及数据质量管理的内容非常感兴趣，因为这些步骤直接影响到后续的AI模型训练效果。此外，我希望书中能够提供一些关于如何在工业互联网环境中部署和优化AI模型的方法，例如边缘AI的应用、模型的可解释性以及模型的持续学习与迭代。我非常期待这本书能够为我打开一个全新的视角，让我看到人工智能在工业领域的更广阔的应用前景，并为我的研究方向提供新的灵感和思路。

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我是一名供应链管理的专业人士，长期以来，我都致力于如何提高供应链的透明度和效率。因此，当我得知有关于“工业互联网”的这样一个主题时，我立刻被吸引了。我希望这本书能够详细阐述工业互联网如何渗透到供应链的各个环节，从原材料的采购、生产制造、物流运输到最终的客户交付，实现端到端的连接和优化。我特别关注书中关于如何利用物联网技术来追踪货物的位置和状态，如何通过大数据分析来预测需求和优化库存，以及如何通过区块链技术来确保供应链的透明度和可信度。我希望这本书能够为我提供一些切实可行的策略和工具，帮助我构建一个更加敏捷、高效、 resilient 的智能供应链。我非常期待这本书能够帮助我理解工业互联网如何赋能供应链金融，以及如何通过数据驱动来优化供应商关系管理。这本书是否能够为我提供一个全面的视角，让我看到工业互联网在现代供应链管理中所扮演的关键角色，是我最为期待的。

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后面案例的部分比较形象，希望有本接地气的书能讲清楚晦涩的概念

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2019，05

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工博会后对着AII 2000来页的资料一并看完的。这本基本是AII 白皮书、架构、规范的扩充。如果不想去看AII 那一大堆的文档，建议看这本，只是会漏过AII 介绍的大量应用案例。

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算是中规中矩的工业互联网的科普书吧， 实际上就是大数据和智能制造和体系几个结合，对关键的技术也有涉及，外行可以泛读。

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学习充电，努力吧！????️