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頁數:286

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出版時間:2010-7

價格:35.00元

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isbn號碼:9787564031565

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機基礎
• 應用基礎
• 計算機應用
• 教程
• 入門
• 基礎知識
• 辦公軟件
• 信息技術
• 計算機技能
• 學習資料

好的，這裏為您提供一份不包含《計算機應用基礎教程》內容的圖書簡介，重點突齣其他領域的知識和深度，力求詳實、專業，展現齣獨特的學術或實踐價值。 《深度學習與神經網絡的數學基石》 —— 揭示人工智能核心驅動力的嚴謹解析與實踐指南 圖書簡介 在這個數據洪流驅動的時代，人工智能（AI）已不再是遙遠的科幻概念，而是滲透到我們工作、生活和科學研究方方麵麵的強大引擎。然而，驅動這場技術革命的核心——深度學習和神經網絡——其背後的復雜性往往被簡化為“黑箱”操作。本書《深度學習與神經網絡的數學基石》，正是為那些渴望穿透錶象，深入理解驅動現代AI係統的底層數學原理和機製的工程師、研究人員及高級學習者量身打造的權威指南。 本書的寫作宗旨是：拒絕膚淺的API調用介紹，直擊模型訓練與優化的核心數學邏輯。 我們認為，真正的能力源於對原理的深刻洞察，而非僅僅依賴於框架的封裝。 內容深度聚焦： 第一部分：綫性代數與優化理論的迴歸 深度學習的本質是一係列復雜的矩陣運算和優化過程。本部分將係統迴顧並深入探討支撐現代神經網絡的數學基礎，其深度遠超一般教材的“復習”層麵。 1. 高維空間幾何與張量分解： 我們將詳細解析如何在高維空間中理解數據錶示，並重點闡述奇異值分解（SVD）、主成分分析（PCA）在特徵提取和降維中的精確數學推導。尤其關注張量（Tensor）作為多維數組的結構特性，及其在處理復雜數據集（如圖形、序列）時的優勢。 2. 凸優化與非凸優化： 神經網絡的訓練本質上是在一個高維、高度非凸的損失麯麵上尋找全局或局部最優解。本書將嚴謹地介紹梯度下降法的變體（如SGD、Momentum、Adam），並從數學上分析其收斂性和穩定性。針對局部最優、鞍點問題，我們將引入牛頓法、擬牛頓法（BFGS），並探討其在計算資源受限下的近似求解策略。 3. 拉格朗日乘數法與約束優化： 在探討正則化（如L1/L2）和某些特定網絡結構（如支持嚮量機核方法迴顧）時，約束優化不可或缺。本章將詳細講解拉格朗日對偶問題，以及如何利用KKT條件來分析優化問題的可行性和最優性。 第二部分：概率論、信息論與統計推斷的融閤 神經網絡在本質上是一種復雜的概率模型。理解其不確定性處理和信息量度，是構建魯棒模型的前提。 1. 貝葉斯框架與最大似然估計（MLE）： 我們將以概率的視角重構綫性迴歸和邏輯迴歸，深入解析MLE和最大後驗估計（MAP）的推導過程。重點分析頻率學派與貝葉斯學派在參數估計上的哲學差異及其對模型選擇的影響。 2. 信息度量與交叉熵的本質： 交叉熵損失函數是分類問題的核心。本書將從信息論角度，詳細解釋熵、互信息、KL散度（Kullback-Leibler Divergence）的數學定義，並論證為什麼KL散度（在特定條件下退化為交叉熵）是衡量概率分布差異的最佳信息學度量。 3. 概率圖模型與隱變量： 探討概率圖模型（如貝葉斯網絡、馬爾可夫隨機場）的基本結構，並將其與現代深度學習中的隱變量模型（如變分自編碼器 VAE）聯係起來，重點分析變分推斷（Variational Inference）背後的數學原理，包括證據下界（ELBO）的推導。 第三部分：微分幾何與反嚮傳播的精密機製 反嚮傳播算法是深度學習得以高效訓練的關鍵，其理論根基深植於多變量微積分和微分幾何。 1. 鏈式法則的擴展與計算圖： 首先，我們將構建一個嚴謹的計算圖模型，清晰地錶示齣所有前嚮計算的依賴關係。隨後，我們將多變量鏈式法則應用於計算圖中，這是理解反嚮傳播的邏輯起點。 2. 雅可比矩陣與梯度流的分析： 本章的核心是對雅可比矩陣（Jacobian Matrix）的深入操作。我們將展示如何利用雅可比矩陣的鏈式法則，高效地計算損失函數相對於網絡中所有參數的偏導數，從而清晰地描繪齣梯度在網絡中反嚮傳播的路徑。 3. 激活函數的導數特性與梯度消失/爆炸： 詳細分析Sigmoid、Tanh、ReLU及其變體的導數特性。通過分析激活函數輸齣導數的範數，我們能直觀理解梯度消失和梯度爆炸的數學成因，並引齣批標準化（Batch Normalization）和殘差連接（Residual Connections）在穩定梯度流中的數學作用機製。 第四部分：高級網絡結構與矩陣分解的應用 本部分將理論應用於當前主流的復雜網絡結構，展示數學原理如何在模型設計中發揮決定性作用。 1. 捲積神經網絡（CNN）的稀疏性與權值共享： 從綫性代數的角度，解析捲積操作如何通過局部連接和權值共享，極大地降低瞭全連接網絡的參數數量，並闡釋其對平移不變性的數學實現。 2. 循環神經網絡（RNN）的序列依賴性與矩陣乘法鏈： 深入分析時間維度上的參數共享，展示展開的RNN結構本質上是一個深層的、參數共享的矩陣乘法鏈，並據此分析LSTM/GRU單元中“門控機製”如何通過引入乘法和加法操作來控製信息流，從而緩解梯度問題。 3. 注意力機製與自適應權重計算： 徹底解析Transformer架構中的自注意力（Self-Attention）機製。重點分析Query, Key, Value矩陣的點積操作如何高效地計算元素間的相關性權重，以及Softmax函數在歸一化這些權重中的關鍵作用。 本書麵嚮讀者群： 希望從根本上理解深度學習算法的碩士和博士研究生。 緻力於開發定製化或新型神經網絡模型的算法工程師。 需要為AI係統進行性能優化、超參數調優，並對結果進行數學歸因的資深從業者。 本書的獨特價值： 《深度學習與神經網絡的數學基石》不是一本速成手冊，而是一部理論深度與工程實踐完美結閤的參考書。它摒棄瞭對高級框架（如TensorFlow/PyTorch）特定用法的堆砌，轉而專注於構建讀者堅實的數學直覺，使讀者能夠：理解每一個優化步驟背後的“為什麼”，設計齣更具數學優雅性和魯棒性的新模型，並在麵對前沿研究時，能夠快速捕捉到核心的數學創新點。掌握本書內容，意味著您真正掌握瞭人工智能的“內功心法”。

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深入到軟件應用的部分，這本書的處理方式又展現齣另一種風格，更加注重實操性和應用性。它沒有把操作係統講得過於理論化，而是直接聚焦於如何高效地使用它。比如，關於文件和文件夾的管理，它沒有簡單地羅列命令，而是通過模擬一個真實的工作場景，教你如何進行快速查找、批量重命名以及備份數據，這對於我這種經常在電腦裏找不到文件的“路癡”來說，簡直是救星。而且，它對常用辦公軟件的介紹也相當到位，尤其是Excel的部分，作者似乎深諳職場新人的痛點，專門開闢瞭一個章節講解如何利用基礎函數快速製作報錶，那些圖文並茂的步驟解析，即便我邊看邊操作，也幾乎沒有遇到卡殼的地方。這本書的排版也很有意思，關鍵步驟的地方會用醒目的色塊標齣，而不是單純地用加粗，這種視覺上的提示非常有效，能讓人在注意力稍微分散的時候，迅速把焦點拉迴來。它更像是一個手把手帶著你上路的“老司機”，而不是冷冰冰的理論指導手冊。

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這本書的亮點之一，在於它對信息安全和網絡基礎知識的講解，處理得非常謹慎和到位。在當前這個網絡環境日益復雜的時代，僅僅會使用軟件是不夠的，如何保護自己的數字財産和隱私纔是重中之重。我注意到，它在介紹互聯網的基本構成時，沒有陷入IP地址和協議的深奧細節中去，而是著重強調瞭“什麼是安全連接”，以及如何識彆常見的網絡釣魚和詐騙信息。它用瞭一些非常直觀的案例，比如模擬一個虛假的銀行郵件，然後一步步拆解齣其中的破綻，這種“實戰演練”的方式比單純的理論警告有效得多。此外，對於密碼管理和基礎的殺毒軟件使用，這本書給齣的建議都是非常實用的“小白友好型”，沒有推薦任何小眾或復雜的安全工具，保證瞭即便是最不擅長摺騰技術的讀者，也能輕鬆上手構建自己的基礎防護牆。這種對讀者安全負責的態度，讓我對這本書的專業性又加深瞭一層信賴。

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這本《計算機應用基礎教程》的封麵設計得相當樸實，一看就知道是那種麵嚮入門者的教材。我剛拿到手的時候，帶著一種既期待又有點忐忑的心情翻開瞭它。畢竟，我對計算機這塊兒的瞭解，基本停留在能開關機、用Word打打字的水平。這本書的開篇部分，用非常平實的語言介紹瞭計算機的基本概念，什麼CPU、內存、硬盤，這些聽起來高大上的名詞，作者居然能用生活中的例子來類比，比如把CPU比作“大腦”，把內存比作“工作颱”，一下子就讓我明白瞭它們各自的作用。我特彆欣賞它在講解硬件構成時那種抽絲剝繭的耐心，沒有任何術語的堆砌，讓一個完全沒有基礎的人也能跟上思路。對於像我這樣，總覺得計算機是個“黑盒子”的人來說，這種循序漸進的引導至關重要。它沒有急著展示那些花哨的功能，而是先把地基打牢，這一點我很贊賞。讀完前幾章，我感覺自己對計算機的“內在結構”有瞭個初步的、清晰的認知，不再是以前那種懵懂的狀態瞭，這為後續學習軟件應用打下瞭非常堅實的基礎。

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從內容深度上來說，這本書的平衡感做得極好，不像有些入門書那樣淺嘗輒止，也不像有些專業書那樣讓人望而卻步。它在介紹完基礎操作後，會適當地引入一些“拓展視野”的內容，比如對新興技術如雲計算、大數據的一個非常概括性的介紹。這些內容並非考試重點，但對於拓寬讀者的認知邊界非常有幫助。例如，它在介紹存儲時，順帶解釋瞭一下“雲盤”和“本地硬盤”的區彆，讓我明白瞭為什麼有些數據放在網上會更方便。這些拓展知識點處理得非常巧妙，篇幅控製得當，不會衝淡主綫學習的內容，但又能在適當的時候點醒讀者，讓他們意識到計算機技術的發展方嚮。這種“授人以漁”的教育理念貫穿始終，讓我感覺這不隻是一本教會我如何操作的工具書，更像是一本引我入門信息時代的“導航圖”。

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總而言之，這本書給我的整體感覺是“踏實”和“可靠”。它沒有追求華麗的辭藻，也沒有堆砌那些隻有專業人士纔懂的術語，所有的知識點都是圍繞著“我作為一個普通用戶，如何更好地使用計算機來提高生活和工作效率”這一核心目標展開的。我可以想象，無論是退休後想學習上網的叔叔阿姨，還是初入職場需要快速掌握基礎技能的年輕人，都能從這本書裏找到自己需要的幫助。它的語言風格是那種帶著溫度的、鼓勵性的，讀起來毫無壓力。特彆是最後幾章，對於常見故障的排查步驟，作者用流程圖的形式展現齣來，非常清晰明瞭，這大大增強瞭我在遇到問題時獨立解決的信心。如果你需要一本真正能讓你從“會用”邁嚮“懂用”的計算機入門讀物，這本書絕對值得推薦，它更像是一位耐心且知識淵博的私人教師。

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