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出版者:清华大学出版社

作者:徐烨

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2003-12-1

价格:28.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302073727

丛书系列:

图书标签:

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主题：科技前沿与未来趋势的深度洞察 图书名称：数字前沿：连接人机交互的未来图景 内容简介： 本书旨在为读者描绘一幅宏大而精微的数字科技蓝图，它聚焦于当前和未来信息技术领域最引人注目、最具颠覆性的前沿动态。我们不探讨基础的硬件搭建或日常的系统维护，而是深入剖析驱动下一代信息革命的核心技术栈、跨界融合的创新模式以及它们对社会结构产生的深远影响。 第一部分：深度学习与人工智能的演化路径 本部分详细考察了当前人工智能领域的最新突破，特别是以Transformer架构为代表的大型语言模型（LLM）的底层逻辑与工程实践。内容涵盖了从传统的卷积神经网络（CNN）到最新的生成对抗网络（GAN）在艺术创作、科学模拟中的应用细节。我们侧重于探讨“涌现能力”的数学基础，分析模型规模、数据质量与计算资源投入之间的非线性关系。书中通过多个案例研究，解构了AI决策背后的“黑箱”问题，并讨论了可解释性人工智能（XAI）的最新进展，以及如何在确保伦理标准的前提下，推动通用人工智能（AGI）的研究进程。此外，我们还将探讨边缘计算中AI模型的轻量化部署技术，例如知识蒸馏和模型量化，使复杂算法能够在资源受限的设备上高效运行。 第二部分：量子计算的范式革命 量子计算被视为下一代计算范式的核心，本书用深入浅出的方式，剖析了超导比特、离子阱等主流量子硬件平台的物理学基础与工程挑战。我们详细阐述了量子纠缠、叠加态等核心概念如何转化为计算优势，并着重分析了Shor算法和Grover算法在密码学破解与搜索优化中的潜在颠覆性。书中也对当前的量子纠错码（QEC）技术进行了详尽的梳理，探讨了容错量子计算机（FTQC）距离实际应用还有哪些关键的物理和工程瓶颈需要克服。对于软件层面，我们考察了量子电路编程语言和框架（如Qiskit, Cirq）的使用方法，并展望了量子模拟在材料科学和药物研发中的早期应用场景。 第三部分：沉浸式体验：元宇宙与空间计算的生态构建 本书将“元宇宙”概念从炒作的泡沫中剥离，专注于其背后的技术支柱——空间计算。我们详细分析了高精度传感器融合、实时渲染管线优化（如光线追踪技术在实时环境中的应用）以及人机共生的交互设计理论。内容深入探讨了虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）硬件迭代的瓶颈，特别是视场角（FOV）、刷新率与延迟的物理限制。我们关注的重点在于如何通过空间音频、触觉反馈系统（Haptics）构建更具说服力的“临场感”，以及在数字孪生（Digital Twin）技术中，如何实现物理世界与虚拟世界的精确、低延迟映射，从而赋能工业制造、远程医疗等高价值领域。 第四部分：网络安全的新战场与零信任架构 随着万物互联的深化，网络安全已从边界防御转向身份与数据为中心。本书全面解析了零信任（Zero Trust Architecture, ZTA）的设计原则与实施路径，强调持续验证与最小权限原则在复杂分布式系统中的重要性。我们深入研究了后量子密码学（PQC）的最新标准，如格密码和哈希函数密码，以应对未来量子计算机对现有公钥基础设施（如RSA、ECC）的威胁。此外，内容还涵盖了基于AI的行为异常检测、供应链安全（SBOMs）的构建，以及Web3.0基础设施（如区块链）的内在安全机制与潜在漏洞分析，特别是智能合约审计的最佳实践。 第五部分：生物科技与信息技术的交汇点 本部分探讨了信息技术如何重塑生命科学的未来。内容包括高通量基因测序数据分析中的分布式计算挑战、蛋白质折叠预测（如AlphaFold的突破）背后的算法创新。我们详细阐述了生物信息学中复杂网络的建模技术，以及如何利用机器学习加速新药靶点的发现过程。同时，本书也关注神经接口技术（BCI）的最新进展，从非侵入式脑电图（EEG）到侵入式微电极阵列，分析这些技术如何实现对复杂神经信号的解码和编码，为神经康复和人机增强提供新的可能性。 结论：技术治理与人类的未来选择 最后，本书从宏观视角审视了上述前沿技术对社会、经济和哲学层面带来的冲击。我们探讨了数据主权、算法偏见、技术鸿沟等治理难题，并提出了一套前瞻性的框架，用以指导决策者、研究人员和行业领袖在追求技术进步的同时，确保其发展路径符合人类的长期福祉。这不是一本关于操作指南的书，而是关于理解、预判和驾驭下一波技术浪潮的深度分析读物。

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