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改變未來的九大算法

出版社：中信出版社出版時(shí)間：2018-10-01
開本： 其他 頁數(shù)： 300
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改變未來的九大算法 版權(quán)信息

改變未來的九大算法 本書特色

★“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)師”約翰·麥考密克解讀人工智能誠意之作。 ★了解“機(jī)器學(xué)習(xí)”的底層邏輯，掌握算法，驅(qū)動(dòng)智能商業(yè)。 ★榮獲美國(guó)出版商協(xié)會(huì)“2012年計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)*佳專業(yè)/學(xué)術(shù)圖書獎(jiǎng)”。 ★2010年“圖靈獎(jiǎng)”得主查克·塞克強(qiáng)烈推薦：作者解釋了數(shù)億人每天使用的一些算法，不是如算術(shù)和排序這類簡(jiǎn)單的算法，而是更復(fù)雜的事情——如何確定網(wǎng)頁的重要性，以及無法被計(jì)算的問題。 ★ “艾美獎(jiǎng)”得主(相機(jī)軟件開發(fā)者)安德魯·菲茨吉本：長(zhǎng)久以來，沒有哪本書能讓我像十幾歲時(shí)閱讀霍金和費(fèi)曼的書時(shí)那樣讓我興奮，而這本書做到了，它提醒我為什么我喜歡計(jì)算機(jī)科學(xué)。

改變未來的九大算法 內(nèi)容簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)如何準(zhǔn)確地傳輸海量數(shù)據(jù)，識(shí)別語音和筆跡；智能手機(jī)、平板電腦如何在幾分之一秒內(nèi)搜索整個(gè)頁面；身處大數(shù)據(jù)時(shí)代的我們，究竟該如何應(yīng)對(duì)變化莫測(cè)的世界。計(jì)算機(jī)算法的底層建設(shè)為經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了原始動(dòng)力。在科技互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，使用計(jì)算機(jī)和科技設(shè)備都不可避免地要依賴計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)思想，而這些思想都誕生于20世紀(jì)。這是一本科普讀物，作者致力于將計(jì)算機(jī)科學(xué)的復(fù)雜思想為大眾做深入淺出的解讀。此書通過簡(jiǎn)明的語言和生動(dòng)的例證，闡述了計(jì)算機(jī)王國(guó)的核心算法：搜索引擎、PageRank、公鑰加密、糾錯(cuò)碼、圖形識(shí)別、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字簽名等。在解釋這些算法的同時(shí)，作者也向我們展示了充滿科學(xué)原創(chuàng)精神的計(jì)算機(jī)世界：每一種算法的提出不但拓展了虛擬世界的領(lǐng)域，它同時(shí)也是人類智慧的彰顯，可以被廣泛運(yùn)用于眾多領(lǐng)域，以推動(dòng)商業(yè)和社會(huì)文明的發(fā)展。

改變未來的九大算法 目錄

推薦序 計(jì)算機(jī)的算法之美 克里斯·畢曉普


前言

計(jì)算機(jī)日常運(yùn)用的卓越思想


**章 搜索引擎索引——在世界上*大的草垛中尋針

搜索引擎對(duì)我們的生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。絕大多數(shù)人每天都進(jìn)行多次搜索查詢，但我們極少會(huì)停下來思考這個(gè)令人驚嘆的工具是如何奏效的。


第二章 PageRank——讓谷歌騰飛的技術(shù)

搜索引擎和網(wǎng)絡(luò)垃圾制造者在進(jìn)行一場(chǎng)軍備競(jìng)賽。搜索引擎不斷嘗試完善算法，以便返回真實(shí)排名。


第三章 公鑰加密——用明信片傳輸秘密

人們喜歡傳謠，也喜歡了解秘密。而由于加密的目的就是傳輸秘密，所以我們都是天生的密碼員。但人類進(jìn)行秘密溝通要比計(jì)算機(jī)容易。本章將探究計(jì)算機(jī)的加密源頭。

第四章 糾錯(cuò)碼——自糾正的錯(cuò)誤

沒有糾錯(cuò)碼，我們的計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)會(huì)比現(xiàn)在慢很多，功能上弱許多，可靠性也會(huì)差很多。下次你在周末享受高清衛(wèi)星電視時(shí)，不妨遐思一下這個(gè)令人回味的反諷：正是由于理查德·漢明在周末與早期計(jì)算機(jī)的斗爭(zhēng)中產(chǎn)生了困擾，才有了我們現(xiàn)在周末的娛樂。


第五章 圖形識(shí)別——從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)

圖形識(shí)別是人工智能的一部分，包括面部識(shí)別、物體識(shí)別、語音識(shí)別和筆跡識(shí)別等任務(wù)。本章描述的算法——*近鄰分類器、決策樹和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它們是圖形識(shí)別系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)構(gòu)件。不管你是否認(rèn)為它們是真正的“智能”，你都將在未來數(shù)年中看到更多這些算法。


第六章 數(shù)據(jù)壓縮——有益無害

幾乎所有軟件都是以壓縮格式被下載——這意味著你下載和轉(zhuǎn)移文件的速度，要比不壓縮時(shí)快數(shù)倍。甚至當(dāng)你對(duì)著電話講話時(shí)，你的聲音也經(jīng)過了壓縮：如果電話公司能在傳輸語音數(shù)據(jù)前進(jìn)行壓縮，它們就能對(duì)自己的資源實(shí)現(xiàn)超高利用率。


第七章 數(shù)據(jù)庫——追求一致性的征程

我們將了解數(shù)據(jù)庫背后三種美麗的基礎(chǔ)思想：預(yù)寫日志記錄（write-ahead logging）、兩階段提交 （two-phase commit）和關(guān)系數(shù)據(jù)庫（relational database）。這些思想讓存儲(chǔ)特定種類重要信息的數(shù)據(jù)庫技術(shù)占據(jù)了絕對(duì)的主宰地位。


第八章 數(shù)字簽名——這個(gè)軟件究竟由誰編寫

沒有數(shù)字簽名，我們所知的互聯(lián)網(wǎng)就不會(huì)存在。數(shù)據(jù)仍可以通過加密安全交換，但要驗(yàn)證接收數(shù)據(jù)的來源就要困難得多。這一偉大思想和如此廣泛的實(shí)際影響相結(jié)合，無疑讓數(shù)字簽名成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中*偉大的成就之一。


第九章

什么可以計(jì)算——有些程序不可能存在

有些問題根本不可能通過計(jì)算機(jī)解決，不管計(jì)算機(jī)有多強(qiáng)大或人類程序員有多聰明。這些不可判定問題包括潛在的有用任務(wù)，如分析其他程序以發(fā)現(xiàn)它們是否會(huì)崩潰。


結(jié)語 更多在你指尖的精靈


致 謝

注 釋


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改變未來的九大算法 節(jié)選

計(jì)算機(jī)行業(yè)正在改變我們的社會(huì)，正如物理學(xué)和化學(xué)在前兩個(gè)世紀(jì)給社會(huì)帶來的巨大改變一樣。的確，數(shù)字技術(shù)幾乎影響甚至顛覆了我們生活的方方面面。鑒于計(jì)算機(jī)行業(yè)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的重要性，人們對(duì)讓這一切成為可能的基本概念卻知之甚少，這顯得有點(diǎn)兒自相矛盾。對(duì)這些概念的研究是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心，而麥考密克的這本新書則是向大眾展示這些概念的少數(shù)書籍之一。 人們較少視計(jì)算機(jī)科學(xué)為一門學(xué)科，其中一個(gè)原因是，高中極少開設(shè)計(jì)算機(jī)科學(xué)這門課程。雖然人們通常認(rèn)為要強(qiáng)制開設(shè)物理學(xué)和化學(xué)這兩門基礎(chǔ)課程，但作為獨(dú)立學(xué)科的計(jì)算機(jī)科學(xué)，卻通常只在大學(xué)階段才被開設(shè)。況且，學(xué)校講授的“計(jì)算機(jī)”或“信息與通信技術(shù)”知識(shí)，通常只是略高于使用軟件的技能訓(xùn)練。因此，學(xué)生們認(rèn)為計(jì)算機(jī)學(xué)科枯燥也并不意外；而他們?cè)趭蕵泛屯ㄐ派鲜褂糜?jì)算機(jī)技術(shù)的天然熱情，也因?yàn)閷?shí)現(xiàn)這類技術(shù)的學(xué)術(shù)深度而有所消退。這些問題被認(rèn)為是導(dǎo)致過去10年大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)學(xué)生人數(shù)下降一半的主要原因。考慮到數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的極度重要性，讓人們重新領(lǐng)略計(jì)算機(jī)科學(xué)的奇妙之處已經(jīng)刻不容緩。 2008 年，我很榮幸地被選為第180 屆英國(guó)皇家科學(xué)院圣誕講座（Royal Institution Christmas Lectures）的演講人，該講座由邁克爾·法拉第（Michael Faraday）于1826 年發(fā)起。2008 年圣誕講座的主題首次涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)。在準(zhǔn)備這些講座時(shí)，我花了很多時(shí)間來思考如何向大眾解釋計(jì)算機(jī)科學(xué)，卻發(fā)現(xiàn)能提供解決這一需求問題的資源很少，幾乎沒有關(guān)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的暢銷書。因此，我特別高興能看到麥考密克的這本書。 麥考密克在面向大眾介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)的復(fù)雜思想方面做得非常好。這其中的許多思想極其新穎，僅從這點(diǎn)上來看，它們就很值得關(guān)注。舉個(gè)例子：電子商務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)之所以成為可能，是因?yàn)樗邆淞四茉诨ヂ?lián)網(wǎng)上秘密、安全地發(fā)送機(jī)密信息（如信用卡卡號(hào)）的能力。數(shù)十年來，建立在“開放”通道上的保密通信被認(rèn)為是一個(gè)科學(xué)難題。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)解決方法時(shí)，他們才發(fā)覺保密通信是精美的藝術(shù)。而麥考密克也以精確的類比進(jìn)行了解釋，讀者無須擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)就能理解。這些優(yōu)點(diǎn)使這本書在科普讀物領(lǐng)域做出了不可估量的貢獻(xiàn)，我極力推薦這本書。 克里斯·畢曉普（Chris Bishop） 微軟劍橋研究院資深科學(xué)家 大不列顛皇家學(xué)院副院長(zhǎng) 愛丁堡大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授

改變未來的九大算法 作者簡(jiǎn)介

約翰·麥考密克（John MacCormick），計(jì)算機(jī)科學(xué)的領(lǐng)頭人和導(dǎo)師。牛津大學(xué)博士，曾在惠普和微軟從事研究工作，F(xiàn)任迪金森學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)科的教授。多項(xiàng)專利所有者。

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