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出版者:Addison Wesley

作者:J. Glenn Brookshear

出品人:

页数:688

译者:

出版时间:2008-1-6

价格:USD 128.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780321524034

丛书系列:

图书标签:

CS
计算机科学
计算机
Textbook
计算机科学
编程
算法
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具体描述

Students and instructors alike continue to praise the broad coverage and clear exposition that Computer Science: An Overview uses to present a complete picture of the dynamic computer science field. Accessible to students from all backgrounds, Glenn Brookshear uses a language-independent context to encourage the development of a practical, realistic understanding of the field. The Tenth Edition employs several world-renowned experts in respective fields to ensure that coverage reflects cutting-edge technology and appeals to today's students. Timely topics such as bioinformatics and artificial intelligence engage students, and the text provides coverage of foundational hardware topics like data representation and storage, machine architecture, and machine language.

机械之心的脉动：一部关于精密工程与未来制造的史诗书名：《机械之心的脉动：精密工程与未来制造的史诗》内容简介：本书并非聚焦于抽象的算法或数字世界的构建，而是将读者的目光引向一个更加实体、更具触感的领域——精密工程与未来制造的宏伟蓝图。它是一部深刻探讨物质世界如何被精确塑造、材料如何被赋予生命，以及人类智慧如何通过机械的精确性转化为现实的史诗。本书以工业革命的蒸汽轰鸣为引子，带领读者穿越时空的隧道，探究人类对“完美精度”不懈追求的历史轨迹。从古希腊的自动机模型，到文艺复兴时期达·芬奇对复杂机械的构思，再到现代精密光学仪器的诞生，我们细致描绘了每一次精度飞跃背后的科学原理和工程挑战。第一部分：精度的几何学——从宏观到微观的尺度革命本部分深入剖析了现代精密测量的基石。我们摒弃了对传统尺规的依赖，转而探索原子级别的校准艺术。详细介绍了激光干涉测量、原子力显微镜（AFM）以及扫描隧道显微镜（STM）等尖端技术如何使我们能够“看见”纳米尺度的世界。读者将跟随经验丰富的计量学家，理解误差的来源、传播路径以及如何通过严格的统计学方法将不确定性降至可接受的范围。我们探讨了误差预算在复杂系统设计中的核心地位，以及如何通过多传感器融合技术，实时补偿环境对测量结果的干扰。第二部分：材料的炼金术——超常性能的锻造制造的本质是对材料施加精确的控制，以实现其设计潜力。《机械之心的脉动》将大量篇幅用于探讨先进材料工程如何驱动制造能力的边界拓展。我们不再满足于已有的钢材和合金，而是深入研究功能梯度材料（FGM）、超高强度陶瓷以及具有自修复能力的智能聚合物。书中详尽阐述了如何利用定向凝固技术制造出具有完美晶体结构的单晶叶片，以及如何通过增材制造（3D打印）的熔池控制，实现传统减材工艺无法达到的复杂内部几何结构。重点分析了增材制造中的热应力管理，这是确保最终部件性能和几何精度的关键瓶颈。我们还探讨了极端环境材料的选择，如深海勘探和太空任务所需具备的耐腐蚀、抗辐射特性。第三部分：运动的诗篇——复杂机构的动态控制一个完美的部件如果没有被精确地组装或驱动，其价值便大打折扣。本部分聚焦于运动控制系统的设计与实现。它不仅仅是关于伺服电机和编码器，而是关于如何将数学模型转化为流畅、可靠的物理动作。我们详细解析了先进的PID控制、鲁棒控制以及模型预测控制（MPC）在高速机床和高精度机器人操作中的应用。书中特别关注了五轴联动加工的运动学解算难题，以及如何通过刚体动力学模拟预先排除装配过程中的潜在干涉和振动。从半导体光刻机中的超精密线性驱动器，到外科手术机器人的力反馈系统，读者将看到控制理论如何将冰冷的金属转化为具有直觉反应的工具。第四部分：智能化的车间——工业4.0的物理体现未来制造不再是孤立的机器操作，而是高度互联、自适应的学习系统。本书的第四部分深入探讨了工业物联网（IIoT）在车间环境中的实际部署。我们关注数据流如何实时地反馈给制造过程本身。例如，通过嵌入式传感器收集的过程参数（如切削力、温度波动），如何驱动数字孪生模型进行实时修正，从而动态调整刀具路径，以补偿材料的微小不均匀性。书中详述了基于机器视觉的在线质量检测，它如何超越传统接触式测量的速度限制，实现100%的产品检验。这是一种新的哲学：制造不再是“一次性完成”，而是持续的、基于数据的优化循环。第五部分：人类的延伸——制造的伦理与未来展望在探讨了高精尖技术之后，本书回归到对人类角色和未来方向的反思。精密制造的终极目标是创造更安全、更高效、更可持续的物质世界。我们探讨了微纳制造对生物医学和能源技术带来的颠覆性影响，比如定制化药物输送系统和下一代太阳能电池的结构设计。最后，我们审视了人机协作的未来图景：当机器人承担了所有重复性和高精度的劳动后，人类工程师的角色将如何从操作者转变为系统架构师和创造者。《机械之心的脉动》旨在为工程师、设计师、科学家以及所有对“事物如何被创造”抱有深切好奇心的人，提供一份全面而富有洞察力的指南。它歌颂的，是人类对秩序、对完美的执着，以及将无形设计转化为有形杰作的壮丽过程。这不是关于“代码”的科学，而是关于“物质”的艺术与工程的交响乐。

作者简介

J. Glenn Brookshear 世界知名的计算机科学教育家。他在1975年获得新墨西哥州立大学博士后，创办了Marquette大学的计算机科学学位项目，并在该校任教至今。他的主要研究方向是计算理论。除了本书之外，他还著有Theory of Computationr: Formal Languages, Automata, and Complexity。