Coding Theorems of Information Theory

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出版者:
作者:Wolfowitz, J.
出品人:
页数:192
译者:
出版时间:2011-11
价格:$ 111.87
装帧:
isbn号码:9783642668241
丛书系列:
图书标签:
  • 信息论
  • 信息论
  • 编码理论
  • 数学
  • 计算机科学
  • 算法
  • 离散数学
  • 通信
  • 数据压缩
  • 理论计算机科学
  • 随机过程
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具体描述

《信息论编码定理》—— 探索信息传输与存储的基石 欢迎来到《信息论编码定理》的世界,一本深入剖析现代通信与数据存储核心原理的著作。本书并非关于如何编写软件代码,而是聚焦于信息论领域中最具影响力的基石——编码定理。这些定理,如香农的信道容量定理和率失真理论,为我们理解信息传输的极限、压缩数据的可能边界以及在噪声干扰下可靠通信的本质提供了坚实的理论基础。 本书的每一章都将引领读者踏上一段严谨而富于洞察力的求知之旅,从信息论的起源和基本概念出发,逐步深入到编码定理的数学证明及其广泛的应用。我们不会止步于理论的陈述,而是将重点放在定理背后的直观理解和实际意义,阐释它们如何塑造了我们今天所知的数字世界。 开篇:信息论的奠基石 在启程之前,本书将首先为读者构建坚实的基础。您将学习到信息熵的概念,理解其作为信息不确定性度量的深刻含义。熵不仅是理论上的抽象,更是衡量信息量和随机性的关键指标。我们将深入探讨互信息的概念,它是两个随机变量之间共享信息量的量化,这对于理解信道如何传递信息至关重要。此外,像条件熵、链式法则等基本概念也将被细致地讲解,为后续章节的复杂定理铺平道路。 第一部分:无噪信道与信道容量 本书的核心内容之一,在于对无噪信道(例如,二进制对称信道)的深入分析。我们将详细阐述香农为这类信道设定的极限——信道容量。信道容量代表了在给定噪声水平下,能够以任意低的错误率进行可靠通信的最大信息速率。本书将循序渐进地展示信道容量的推导过程,并着重于其直观解释:它并非是具体编码方案的直接产物,而是一种理论上的可能性,是信息论中最具革命性的发现之一。我们将探讨不同类型信道的容量计算方法,以及这些容量如何成为衡量通信系统性能的终极标杆。 第二部分:有噪信道与编码的艺术 在现实世界中,通信信道总是不可避免地受到噪声的干扰。本书将重点介绍有噪信道下的编码定理,特别是香农关于率(Rate)和错误概率(Error Probability)之间权衡的深刻洞见。我们将详细剖析香农的第一个编码定理,它宣告了在信道容量之下,存在着能够实现任意低错误率的编码方案。本书将深入探讨实现这一目标的编码思想,包括但不限于代数编码(如线性分组码、卷积码)和现代的低密度奇偶校验码(LDPC)以及Turbo码等。读者将了解到这些编码技术如何在数学上构造出能够抵抗噪声的冗余,并如何在接收端有效地检测和纠错。 第三部分:数据压缩的边界——率失真理论 除了可靠通信,信息论在数据压缩领域同样扮演着至关重要的角色。本书将详细介绍率失真理论,这是香农另一项伟大的贡献。率失真理论定义了在允许一定失真水平的情况下,对信息进行压缩的极限速率。我们将解释失真度量(如平方误差)的概念,并深入研究率失真函数的性质。本书将展示率失真理论如何指导我们设计高效的数据压缩算法,例如图像、音频和视频压缩,并解释为何我们无法无限地压缩数据,以及失真与压缩率之间的内在联系。 第四部分:编码定理的推广与现代应用 随着信息技术的发展,编码定理的应用领域也在不断拓展。本书将探讨一些重要的编码定理的推广,例如多用户通信系统中的编码,以及分布式信源编码等。我们将重点关注这些定理在现代通信技术中的实际应用,包括: 无线通信: 4G、5G等蜂窝通信系统如何利用信道编码技术来提高频谱效率和可靠性。 数据存储: 硬盘驱动器、闪存以及新兴的DNA存储等介质如何利用编码来容忍物理介质的缺陷和噪声。 机器学习与人工智能: 编码的思想如何启发了神经网络的设计,以及信息论在模型压缩、特征选择中的作用。 纠错码在网络传输中的应用: 如何在互联网协议中使用纠错码来应对数据包丢失和传输错误。 学习体验与目标读者 《信息论编码定理》旨在为有一定数学基础(包括概率论、线性代数和微积分)的读者提供一个全面而深入的学习体验。本书的每一部分都力求清晰易懂,即使对于初次接触信息论的读者,也能逐步建立起对核心概念的深刻理解。我们鼓励读者通过解决书中提供的习题来巩固所学知识,这些习题不仅是为了测试理解程度,更是为了引导读者探索编码定理的更多细节和应用。 本书的最终目标是使读者不仅能够理解信息论编码定理的数学表述,更能掌握其背后的思想精髓,并能将其应用于分析和设计实际的通信与信息处理系统。无论您是通信工程、计算机科学、统计学还是相关领域的学生、研究人员或工程师,本书都将为您打开一扇通往信息世界奥秘的大门,让您对数字时代赖以生存的底层原理有更深刻的认识。 我们相信,《信息论编码定理》将成为您在信息论领域深入探索的宝贵财富。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就充满了科技感,深邃的蓝色背景下,流动的二进制代码如同星辰大海,中间跳跃着几个醒目的英文字母“Coding Theorems”,仿佛在诉说着信息编码的奥秘。我拿到这本书的时候,第一感觉是它沉甸甸的,封面材质有一种特殊的哑光质感,摸上去很舒服,也显得十分专业。虽然我还没有深入阅读,但仅仅是这份精心设计的封面,就已经激起了我极大的阅读兴趣。我预感这本书的内容会十分扎实,因为它给我的第一印象就是严谨和深度。我一直对信息论这个领域充满好奇,特别是关于编码的理论,感觉这是现代通信、存储技术以及人工智能等领域不可或缺的基石。我知道信息论的很多理论都建立在严密的数学基础上,所以我也做好了迎接挑战的准备。我希望这本书不仅能清晰地阐述那些核心的编码定理,还能引导我理解这些定理的由来、它们之间的联系以及在实际工程中的应用。例如,香农的信道容量定理,一直是我非常着迷的概念,我想知道这本书会如何深入浅出地解析它,并引申出其他更高级的编码技术。我特别关注那些能够帮助我理解“纠错码”和“信源编码”的章节,因为我知道这些是信息论在实际应用中最直接的体现,比如数据传输的可靠性和数据压缩的效率。我期望这本书能用恰当的例子和图示来辅助理解,避免过于抽象的数学推导让我望而却步。而且,作为一本理论性很强的书籍,我希望它能提供一些思考题或者练习,让我能够检验自己的理解程度,并尝试自己去推导一些简单的结论。这本书的作者一定是一位在该领域有着深厚造诣的专家,我期待能从他/她那里学到最前沿的知识和最精辟的见解。

评分☆☆☆☆☆

我最近在关注信息论的几个关键定理,尤其是那些与编码直接相关的部分。这本书《Coding Theorems of Information Theory》恰好是这个领域的一部专著,所以我把它列入了我的阅读清单。我的初步印象是,这本书的定位非常明确,就是要深入探讨信息论中的核心编码定理,而不是泛泛而谈。我推测这本书的内容会非常有条理,从最基础的概念出发,逐步深入到复杂的定理和证明。我特别希望书中能够详细阐述香农的几个基本定理,比如信源编码定理,它告诉我们如何实现最优的数据压缩,以及信道编码定理,它揭示了在存在噪声的情况下,如何实现可靠的信息传输。我期待书中能够提供严谨的数学证明,但同时也希望能够有足够的解释,让我理解这些证明的直观含义和物理意义。我也会关注书中是否会涉及一些具体的编码构造方法,因为理论的实现往往离不开具体的工程技术。例如,如何构造出接近香农极限的编码方案,以及这些编码方案在实际中是如何应用的。我希望这本书能够帮助我理解,为什么某些编码方案在某些场景下表现优异,而在其他场景下则不然。我还会留意书中是否会讨论一些前沿的研究方向,比如在分布式系统、无线通信或者生物信息学等领域,信息论的编码定理是如何发挥作用的。总的来说,我希望这本书能够为我提供一个坚实的信息论编码理论基础,让我能够更好地理解和分析各种信息处理系统。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《Coding Theorems of Information Theory》这本书时,一股浓厚的学术氛围扑面而来。这本书的书名就透露出它是一本专注于信息论核心理论的著作,特别是关于编码的那些最根本的定理。我对于信息传输的效率和可靠性有着极大的好奇心,而编码定理正是解释这一切的理论基石。我希望这本书能够像一位循循善诱的老师,带领我一步步深入理解信息论的精髓。我尤其期待书中能够详细阐述香农的几个标志性成果,例如信道容量定理,以及它如何为信息传输设定了一个理论上的速度上限。我希望书中能够提供清晰、完整的数学推导过程,但同时也希望作者能够用通俗易懂的语言解释这些推导的含义,以及它们在物理世界中的直观意义。我对书中是否会讨论不同类型的编码,比如纠错码、压缩码,以及它们各自依赖的编码定理,也充满兴趣。我希望能够理解,为什么某些编码方案能够极大地提高数据传输的可靠性,而另一些编码方案又能够有效地减少数据的存储空间。我预计这本书的阅读需要投入大量的时间和精力,但我也相信,它所带来的知识和洞见将是无价的。我希望读完这本书,我能够对信息论的编码理论有一个系统、深刻的理解,并能将其应用于分析和解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计风格非常务实,深邃的蓝色封面上,书名《Coding Theorems of Information Theory》以一种沉稳的字体呈现,没有多余的修饰,直接点明了其核心内容。我之所以对这本书产生浓厚的兴趣,是因为我一直在寻求对信息论中那些最基本、最核心的编码定理的深入理解。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我穿越信息论的海洋,解锁关于信息传输和存储的奥秘。我特别期待书中能够详细解析香农的几个关键定理,比如信源编码定理,它告诉我信息压缩的极限在哪里;以及信道编码定理,它揭示了在有噪声的情况下,如何实现可靠的信息传输。我希望书中不仅提供严谨的数学证明,更能用清晰的语言解释这些证明的直观含义和物理意义。我对书中是否会涉及一些经典的编码构造方法,比如如何设计纠错码,以及这些方法是如何利用编码定理的原理来实现的,也充满了期待。我希望通过阅读这本书,我能够建立起对信息论编码理论的完整认知,理解这些理论在现代通信、数据存储和信息安全等领域的深远影响。这本书的篇幅和内容,预示着它需要投入大量的时间和精力,但我相信,这份知识的积累将是无价的。

评分☆☆☆☆☆

在浩瀚的书海中,《Coding Theorems of Information Theory》这本书给我留下了一种特别的印象,它不像一些流行读物那样轻飘飘,而是自带一种厚重感和权威感。我之所以会选择它,是因为我对信息理论中那些看似抽象但又至关重要的编码定理产生了浓厚的兴趣。我常常思考,我们现在无时无刻不在享受着信息时代的便利,从全球通讯到海量数据的存储,这一切背后都离不开精妙的信息编码技术。这本书的书名直接点明了其核心内容,这让我非常欣赏。我期待它能像一位经验丰富的向导,带领我穿越信息论的理论迷宫,解锁那些关于信息传输、压缩和纠错的底层密码。我知道,像香农的熵、信源编码定理、信道编码定理这些概念,往往需要扎实的数学功底才能理解透彻。我希望这本书能够在这方面做得非常出色,既能保持理论的严谨性,又能以一种相对容易接受的方式呈现出来,比如通过清晰的数学推导过程,并辅以适当的解释和背景知识。我对书中关于“容量”和“限度”的讨论尤其感兴趣,比如信道的最大传输速率是如何被计算出来的,以及我们如何在理论上实现接近这个速率的无差错传输。我也会密切关注书中对各种编码方案的介绍,例如线性分组码、卷积码、Turbo码、LDPC码等等,并希望了解它们各自的优缺点和适用场景。我对书中的某些章节可能会涉及到的信息论在机器学习、量子计算等交叉领域的应用也充满期待。我希望读完这本书,我不仅仅能记住一些公式和定理,更能领悟到信息论的智慧,并能将其思考方式迁移到其他领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计颇为简洁有力,深邃的蓝色背景衬托着醒目的白色字体,没有过多的装饰,直接传递出一种专业和严谨的学术气息。我拿到《Coding Theorems of Information Theory》这本书时,就有一种“正本清源”的感觉。我长期以来对信息论中的一些基本概念,特别是关于编码的理论,一直存在着一些模糊的认识。我希望这本书能够提供一个清晰、系统化的讲解,让我能够深入理解那些关于信息传输极限和纠错能力的关键定理。我特别关注书中对“熵”的定义以及它与信息量的关系,以及香农的信源编码定理是如何从熵的概念推导出来的。我也非常期待书中对信道编码定理的深入剖析,包括各种信道的容量是如何计算的,以及如何通过编码来克服信道的噪声。我希望书中能够用严谨的数学推导,同时辅以恰当的例子和图示,来帮助我理解那些抽象的数学概念。我对书中是否会涉及一些经典的编码构造方法,比如里德-所罗门码或者更现代的Turbo码和LDPC码,以及它们的理论基础,也充满了期待。我希望通过阅读这本书,我不仅能够掌握这些编码定理的表述和证明,更能理解它们在现代通信、数据存储和信息安全等领域的实际意义和应用价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计风格简洁而专业,深灰色的封面上,《Coding Theorems of Information Theory》几个字以一种沉稳的字体排列,给人一种扎实可靠的感受。我选择这本书,是因为我一直在寻求对信息论中那些最基础、最核心的编码定理的深度理解。我希望它能帮助我拨开信息论的迷雾,看清信息编码的本质。我期待书中能够详细介绍香农的两个主要定理:信源编码定理和信道编码定理。我希望能够理解,信源编码定理是如何揭示信息压缩的极限的,以及信道编码定理又是如何告诉我们,在存在噪声的情况下,如何实现可靠的信息传输。我希望书中能够提供严谨的数学证明,但同时也能辅以直观的解释和实际的例子,让我能够更好地理解这些理论的意义。我对书中是否会讨论一些经典的编码构造方法,例如纠错码的设计思路,以及这些方法是如何利用编码定理的原理来实现的,也充满了期待。我希望通过这本书,我能够理解,为什么信息论的编码定理如此重要,以及它们在现代通信、数据存储、人工智能等领域是如何发挥作用的。我预感这本书的内容会相当密集,需要反复研读,但我相信,这份努力最终会转化为对信息论深刻的洞察。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《Coding Theorems of Information Theory》这本书的封面时,我就知道这是一本不走寻常路的学术专著。它没有花哨的插图,也没有通俗的语言,只有直击核心的书名,预示着它将是一次对信息论编码理论的深入探索。我一直对信息传输的效率和可靠性背后的数学原理感到着迷,尤其是那些能够定义极限和可能性的基本定理。我希望这本书能够为我提供一个全面而深入的视角,让我理解信息编码的理论基础。我特别期待书中对香农信息论中那些奠基性的定理的详细阐述,比如信道容量的概念,以及如何通过信道编码来实现接近理论极限的无差错传输。我希望书中能够提供清晰、严谨的数学推导,并能辅以恰当的解释,让我能够理解这些公式背后的直观意义。我对书中是否会包含关于不同类型信道的分析,以及针对不同信道所设计的编码策略,也充满了兴趣。我希望通过阅读这本书,我能够建立起一个关于信息编码理论的坚实体系,能够理解不同编码方案的优劣,以及它们在实际应用中的局限性。这本书的厚度和内容密度,预示着它需要投入大量的时间和精力,但我相信,这份投入将会带来丰厚的回报。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信息论中那些“极限”和“可能性”的讨论着迷,《Coding Theorems of Information Theory》这本书的书名就精准地抓住了我的兴趣点。我感觉它不是一本简单的教科书,更像是一本深入探讨信息论核心原理的专著。我希望这本书能够让我理解,在信息传输和存储的无限可能性背后,究竟存在着怎样的理论约束和基本规律。我特别期待书中能够详细解析“香农极限”,以及它是如何成为所有信息编码技术的理论上限的。我希望书中能够用清晰的数学语言和直观的解释,让我理解信源编码定理和信道编码定理的深刻含义,以及它们是如何相互关联的。我也会关注书中是否会介绍一些关于编码实现的具体方法,例如如何设计能够逼近这些极限的编码方案,以及这些方案在实际应用中会遇到哪些挑战。我对书中对“编码”的定义和分类充满好奇,它是否会区分不同的编码类型,例如纠错码、压缩码、加密码等等,并分别讨论它们所依据的核心编码定理。我希望这本书能够帮助我建立起对信息论编码理论的整体认知框架,让我能够从更宏观的视角去理解各种信息技术的设计理念。我预计这本书的阅读过程会充满挑战,但也正是这种挑战,让我更加期待它所能带来的知识的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《Coding Theorems of Information Theory》这本书时,我的脑海中立刻浮现出那些经典的数学公式和严谨的逻辑推导。我一直认为,信息论是理解现代数字世界的关键学科之一,而编码定理则是信息论的灵魂所在。我期待这本书能够为我打开一扇通往这个知识殿堂的大门,让我能够以一种系统、深入的方式去学习和理解这些核心概念。我特别关注书中对“可达速率”和“误差概率”之间关系的阐述,因为这直接关系到我们能否在实际通信中实现高效且可靠的信息传输。我希望书中能详细介绍一些经典的编码理论,例如,香农对二元对称信道的分析,以及他提出的关于信道容量的结论。我也会期待书中能够提供一些关于如何构造有效的纠错码的思路,即使我不能完全掌握所有的构造算法,我也希望能理解它们的设计原理和思想。我对书中可能包含的关于不同类型信道(例如离散输入输出、连续输入输出、衰减信道等)的编码定理的讨论也充满好奇。此外,我希望这本书能够帮助我理解,在信息量、噪声和编码复杂度之间,如何找到一个恰当的平衡点。这本书的厚度和内容密度预示着它需要投入大量的时间和精力去研读,但我坚信,这份付出是值得的。我希望读完之后,我能够对信息编码的理论有更深刻的认识,并能更好地欣赏现代通信系统和数据存储技术背后的智慧。

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