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出版者:第4版 (2006年5月1日)

作者:杨莉

出品人:

页数:646

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:168.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111052708

丛书系列:

图书标签:

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电子信息技术前沿与应用 图书简介 本书聚焦于当前电子信息技术领域最活跃、最具颠覆性的前沿技术及其在各个行业的深入应用。全书结构清晰，内容涵盖了从基础理论到尖端实践的多个维度，旨在为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的电子信息技术知识体系。 第一部分：基础理论与新兴计算范式 第一章 深入理解半导体物理与器件原理： 详细阐述了半导体材料的能带理论、载流子输运机制，重点剖析了当前主流的CMOS晶体管结构，并延伸至FinFET、GAAFET等先进互补金属氧化物半导体场效应晶体管的发展历程与物理极限。本章对新型存储器技术（如MRAM、RRAM、FeRAM）的物理基础、工作机制及其在非易失性存储器领域的潜力进行了深入探讨，区别于传统的SRAM和DRAM的局限性。 第二章 量子计算的数学基础与物理实现： 本章从信息论和线性代数的角度，系统梳理了量子比特（Qubit）的数学描述、量子门操作的酉矩阵表示。随后，详细比较了当前主流的量子计算平台，包括超导量子比特（Transmon）、离子阱、光量子计算（玻色采样）以及拓扑量子计算的实现挑战与进展。重点分析了量子纠错码（如表面码）的理论结构和抗噪能力。 第三章 新一代网络架构：空天地一体化通信： 阐述了5G/6G网络的核心技术，如毫米波通信、大规模MIMO（Massive MIMO）、非正交多址接入（NOMA）。特别地，本章着重探讨了低轨卫星（LEO）通信网络的组网架构、星间链路技术（激光通信），以及如何将卫星通信与地面蜂窝网络无缝融合，构建覆盖全球的高速泛在网络。此外，还涵盖了可见光通信（VLC）和太赫兹（THz）通信在特定场景下的应用潜力。 第二部分：人工智能与数据智能的深度探索 第四章 深度学习模型的结构创新与优化： 详细解析了Transformer架构的自注意力机制（Self-Attention）的数学原理及其对自然语言处理（NLP）的革命性影响。本章对生成对抗网络（GANs）的训练稳定性和模式崩溃问题进行了深入分析，并介绍了扩散模型（Diffusion Models）在图像生成领域的最新突破。在模型优化方面，讨论了知识蒸馏、量化（Quantization）和稀疏化技术，以适应边缘计算设备的需求。 第五章 强化学习在复杂决策中的应用： 侧重于Actor-Critic类算法（如A2C、PPO）的理论推导和实际部署。重点分析了在多智能体系统（Multi-Agent Systems, MAS）中实现协调与竞争的策略，例如合作式多智能体强化学习（MARL）在机器人编队控制中的应用案例。此外，本章还探讨了离线强化学习（Offline RL）在利用历史数据进行安全决策方面的挑战。 第六章 图神经网络（GNN）及其在复杂系统建模中的应用： 介绍了图卷积网络（GCN）、图注意力网络（GAT）的基本运算。深入探讨了GNN在社交网络分析、推荐系统、分子结构预测和交通流预测中的具体建模方法和性能优势，特别是如何处理非欧几里得结构化数据。 第三部分：前沿交叉技术与产业赋能 第七章 边缘智能与分布式计算： 探讨了将AI能力下沉到终端设备的必要性，分析了联邦学习（Federated Learning）的隐私保护机制（如差分隐私的应用）和通信效率优化。本章详细介绍了边缘计算的架构设计，包括边缘服务器的部署策略、任务卸载算法，以及如何利用容器化技术（如Docker、Kubernetes）管理大规模边缘节点。 第八章 扩展现实（XR）的技术栈与人机交互： 全面梳理了虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）的技术基础，包括高精度传感器融合（惯性测量单元IMU、光学追踪）、低延迟渲染技术（如异步时间扭曲ATW）和空间计算（Spatial Computing）。本章还探讨了触觉反馈技术（Haptics）和脑机接口（BCI）在提升沉浸感方面的最新进展。 第九章 工业互联网与数字孪生技术： 深入解析了数字孪生模型的构建流程，包括物理实体的数据采集（基于物联网IoT传感器）、数据建模、实时仿真与预测维护。本章重点介绍了时间序列分析在预测设备故障（PdM）中的应用，以及如何利用工业级网络协议（如OPC UA、MQTT）确保数据传输的实时性和可靠性。 第十章 网络安全与数据隐私保护的先进策略： 关注后量子密码学（PQC）的发展，特别是格密码（Lattice-based Cryptography）在抵抗量子计算机攻击方面的优势。此外，详细阐述了零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKP）在验证数据有效性而不暴露数据内容方面的应用，以及在区块链技术中保障交易隐私的机制。 全书内容紧密结合最新的学术研究成果和工业界实际部署案例，力求为电子信息领域的研发人员、工程师及高年级学生提供一份高质量的参考资料，助力读者掌握支撑未来技术变革的核心能力。

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