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計算機科學之美 版權信息
- ISBN：9787302667230
- 條形碼：9787302667230 ; 978-7-302-66723-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
計算機科學之美 本書特色
本書跨學科介紹計算機科學的美妙之處，既有深入淺出的技術解析，又有廣泛的跨學科探討。本書處處體現作者的精心引導。計算機硬件怎樣就變成了有“靈魂”的個體？無論朋友在哪座城市，發給他的信息都能準確到達，這是如何做到的？從哪一刻開始，我會忽然覺得計算機有了意識？ 本書將通過這些問題，引導讀者理解計算機的基本原理，欣賞計算機科學之美。本書改變計算機科學導論教材嚴肅的面孔，以生動有趣的筆觸娓娓道來。在講解計算機知識的過程中，涉及眾多有趣的話題，如進化論、相對論、熵增定律、柏拉圖的《理想國》、平行宇宙、薛定諤的貓、說謊者悖論等。通過生動有趣的探討，讀者將從嶄新的視角認識計算機。本書的講解不拘一格。不拘泥于單一課程，讀者可從書中理解編程語言、操作系統、芯片、網絡、人工智能等細分領域之間的關聯，了解這些知識在計算機體系大廈中的位置和作用。本書融合前沿技術。涵蓋了人工智能、量子計算、自動駕駛、虛擬現實、腦機接口等前沿技術，同時又幫讀者完成計算機科學與生物學、信息學、經典物理學、量子力學、數學、心理學的知識大融通。
計算機科學之美 內容簡介
當今世界，計算機科學已經和人們的學習、生活，乃至未來的個人發展息息相關，無論是否專業人士，都有了解它的必要。計算機科學領域科目繁多，編程、網絡、芯片、人工智能等詞匯令人眼花潦亂。本書通過深入淺出的文字，把計算機的全貌呈現在讀者面前，各科目在其中的角色和作用將一目了然。計算機科學并非孤立的自然學科。本書詳細論述了它與生物學、數學、信息學、經典物理學、量子學、心理學的內在關聯，幫助讀者實現知識的大融通。在了解計算機的過程中，本書將啟發讀者探索生命本身的意義，體會“科學本源相通、萬物與我為一”的智慧之美。 本書可作為高等院校計算機及相關專業的教材，也可供從事計算機工作的工程技術人員參考。
計算機科學之美 目錄
第1章 概述
1.1 計算機：無機生物
1.1.1 計算機的發展歷程
1.1.2 初識計算機中的生物智慧
1.2 馮·諾依曼架構
1.2.1 硬件
1.2.2 硬件電路的圖紙
1.2.3 軟件
1.3 衡量計算機的指標
1.3.1 可靠是一切的前提
1.3.2 辦事能力
1.3.3 能力范圍
1.4 思考
1.4.1 關于計算機的十點疑問
1.4.2 從計算機科學中可以獲得的啟示
1.5 結語
第2章 百年激蕩
2.1 引言
2.2 從硅谷談起
2.2.1 星火燎原——斯坦福
2.2.2 一鯨落，萬物生——仙童
2.2.3 現代計算機的“出生證”
2.2.4 將星璀璨
2.3 中美科技競爭
2.3.1 劍宗與氣宗
2.3.2 芯片設計與制造
2.3.3 系統軟件
2.3.4 應用軟件和算法
2.4 結語
2.4.1 書中涉及的術語解釋
2.4.2 后續章節框架
第3章 馴獸師的語言：指令
3.1 引言
3.2 指令的工具箱
3.2.1 RISC-V指令集
3.2.2 高級編程語言與指令的關系
3.3 算術運算指令
3.3.1 對計算機下達的**條指令：加法指令
3.3.2 寄存器
3.4 數據傳輸指令
3.5 神奇的0和1
3.5.1 進位計數制
3.5.2 計算機數字的真實表示：補碼
3.6 條件分支指令
3.6.1 循環
3.6.2 函數
3.6.3 棧
3.7 其他指令
3.8 結語
第4章 計算機的“腦回路”
4.1 引言
4.2 初識腦回路
4.2.1 有機生物的腦回路
4.2.2 計算機“腦回路”的基本原理
4.3 指令的0/1表示
4.3.1 常見類型介紹：R型
4.3.2 常見類型介紹：I型
4.3.3 指令格式匯總
1.4 集成電路基本元器件
4.5 構建數據通路
4.5.1 數據通路：處理當前指令
4.5.2 數據通路：取下一條指令
4.5.3 分支指令的數據通路
4.5.4 完整的電路圖
4.5.5 控制系統
4.5.6 數據通路與控制器的協作示例
4.6 計算機抽
4.6.1 時鐘周期
4.6.2 性能分析
4.6.3 給心跳加速
4.7 流水線
4.7.1 流水線的電路實現
4.7.2 流水線的代價
4.7.3 解決冒險問題的流水線電路設計
4.7.4 大腦的應激反應：中斷
4.8 人工智能芯片
4.8.1 ASIC
4.8.2 GPU和FPGA
4.9 結語
4.9.1 信息、物質、能量
4.9.2 房間里的真相
第5章 計算機的“記憶”
5.1 引言：人類的記憶和回憶
5.2 計算機的記憶模塊
5.2.1 長期記憶：DRAM
5.2.2 短期快速記憶：SRAM
5.2.3 存儲器之間的地址映射
5.2.4 緩存寫操作
5.3 永恒記憶的秘密：閃存
5.4 多級存儲結構：既“大”且“快”
5.5 存儲新勢力
5.5.1 閃存的混合存儲結構
5.5.2 新型存儲器
5.5.3 存算一體
5.6 結語
5.6.1 外存與內存的區別
5.6.2 3C模型
第6章 人機交互
6.1 引言
6.2 計算機的經脈
6.2.1 基于總線的“經脈”排布
6.2.2 “看得見”且“摸得著”
6.3 計算機的“五官”
6.3.1 手機拍照的I/O流程
6.3.2 I/O設備
6.3.3 下一代I/O：谷歌的自我革命
6.4 無機生物之間的交流
6.4.1 從一條微信語音談起
6.4.2 網絡協議分層結構
6.4.3 海底光纜與星鏈計劃
6.5 人機交互的終極目標：缸中之腦
6.6 結語
6.6.1 熵增
6.6.2 信息就像食物和水，不可或缺
第7章 計算機的“靈魂”
7.1 引言
7.1.1 軟件的物質形態
7.1.2 軟件什么時候開始有“意識”
7.2 現代計算機的“翻譯官”：編譯器
7.3 一個特殊的程序：操作系統
7.3.1 再談指令地址
7.3.2 進程虛擬地址空間
7.3.3 頁表
7.3.4 左手畫圓，右手畫方
7.3.5 操作系統的誕生過程
7.3.6 操作系統市場現狀
7.4 靈魂是一股有序的能量
7.4.1 計算機是怎么“活”過來的
7.4.2 人類生命循環的起點
7.4.3 靈魂的消逝
7.4.4 重啟生命
7.4.5 靈魂隱藏在微觀世界
7.4.6 關于意識的討論
7.5 安全：計算機的主權爭奪
7.5.1 躲在黑暗里的人
7.5.2 人類是怎樣一步步喪失控制權的
7.6 結語
第8章 量子計算機——凝視宇宙的終極法則
8.1 引言
8.1.1 量子計算機與經典計算機的關系
8.1.2 量子計算機的研究現狀
8.2 量子力學基本理論
8.2.1 不確定性原理
8.2.2 量子疊加
8.2.3 量子糾纏
8.3 量子計算機原理
8.3.1 量子比特
8.3.2 量子門
8.3.3 量子電路
8.4 生存還是毀滅（To be or not to be）
8.5 探索宇宙的終極理論
第9章 總結
9.1 本書的知識圖譜
9.2 計算機科學中的思想啟示
9.2.1 模塊化思想
9.2.2 捉住事物的主要矛盾
展開全部
計算機科學之美 作者簡介
李昌龍，華東師范大學副教授，上海市處理器創新研究中心特聘導師，軟硬件協同設計與應用教育部工程研究中心成員，中國科學技術大學博士，美國加州大學洛杉磯分校聯合培養博士，香港城市大學博士后，入選上海市領軍人才計劃上海市攬蓄人才計劃、香港專才計劃。曾任職華為消費者BG操作系統部，其間研究成果榮登華為Mate40手機發布會，成果以第一發明人同時獲中美專利機構授權。近年主持或參與完成了軍委科技委、自然科學基金委、上海市科委、安徽省科委的多個科研項目。先后以第一或通訊作者在FAST、EuroSys、DAC、TCAD、TPDS、TSC等CCF-A類會議或期刊上發表論文，研究工作獲科技部《中國高新科技》的專訪和報道，成果被西門子醫療全球副總裁Dorin Comaniciu、貝爾實驗室研究員Yennun Huang等多位海內外知名學者關注并引用。
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