人工智能基础教程

人工智能基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华
作者:朱福喜,朱三元,
出品人:
页数:380
译者:
出版时间:2006-3
价格:36.00元
装帧:
isbn号码:9787302125778
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机科学
  • 人工智能
  • AI
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具体描述

《量子纠缠的奥秘与前沿应用》 内容提要: 本书深入浅出地探讨了量子纠缠这一令人着迷的物理现象,从其理论基础到最新的实验进展及未来应用,勾勒出量子信息科学的前沿图景。全书结构严谨,内容翔实,旨在为物理学、计算机科学、信息技术等领域的专业人士和对前沿科学充满好奇的读者提供一份高质量的导读。 第一部分:量子纠缠的理论基石与历史溯源 第一章:经典世界与量子世界的鸿沟 本章首先回顾了经典物理学的基本范式,特别是定域性和实在性的概念,为理解量子力学的反直觉特性做铺垫。随后,引入量子力学的基本公设,包括态矢、希尔伯特空间以及演化方程,为后续讨论纠缠态的数学描述打下坚实基础。重点阐述了叠加态的概念,并解释了为何单一粒子的叠加不足以构成真正的“量子特性”,必须引入多体系统。 第二章:纠缠的数学语言:张量积与不可分离性 本章是全书的理论核心之一。详细介绍了多粒子系统的张量积结构,明确区分了可分离态(Separable States)和不可分离态(Inseparable States)。通过引入冯·诺依曼熵(Von Neumann Entropy)和纠缠熵(Entanglement Entropy)等量化指标,精确地度量了不同类型的纠缠态的“纯度”与“强度”。着重分析了贝尔态(Bell States)作为最大纠缠态的特殊地位,并推导了它们在不同基下的张量积表示,为理解量子隐形传态等应用奠定数学基础。 第三章:爱因斯坦的诘问:EPR佯谬与定域隐变量理论 本章回溯了量子力学发展史上最著名的思想实验——爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)佯谬的提出过程。深入分析了EPR佯谬对“定域性”和“实在性”提出的挑战,以及“鬼魅般的超距作用”的内涵。随后,详细介绍了贝尔(Bell)不等式的推导过程,解释了该不等式如何将定域隐变量理论与量子力学预测区分开来。本章最后总结了对EPR佯谬的实验检验历史,强调了实验结果对物理实在观的深刻影响。 第二部分:纠缠的生成、表征与操控 第四章:实验中“编织”量子之网:纠缠态的产生 本章聚焦于如何在实验室环境中高效地制备各种类型的纠缠态。内容涵盖了基于光子的纠缠源(如自发参量下转换SPDC、自发四波混频SFWM),以及基于物质的纠缠源(如囚禁离子、超导电路、量子点)。对于每种技术,都详细分析了其优势(如保真度、速率)和局限性(如可扩展性、退相干时间)。特别探讨了多光子纠缠态(如GHZ态、W态)的制备方法及其在量子网络中的关键作用。 第五章:量化纠缠的量度学 本章系统梳理了描述和量化不同类型纠缠的各种物理量。除了第一部分提到的冯·诺依曼熵外,还引入了纠缠保真度(Fidelity)、纠缠见证者(Entanglement Witnesses)的概念。对于混合态下的纠缠,深入讨论了纠缠对易性(Entanglement Negativity)和纠缠消耗量(Entanglement of Formation)的计算方法,阐明了为什么在处理开放系统和退相干时,选择合适的量度标准至关重要。 第六章:在噪声中保持相干:纠缠态的操控与保护 纠缠态的脆弱性是其实际应用的主要障碍。本章探讨了如何利用先进的控制技术来精确操控和保护纠缠。内容包括精确的拉曼散射控制、基于反馈的纠错码(如表面码)对环境噪声的抵抗机制。此外,还详细介绍了退相干理论,解释了环境耦合如何导致纠缠的迅速消散,并讨论了基于脉冲序列的动态解耦技术在延长纠缠寿命中的应用。 第三部分:纠缠驱动的革命性技术 第七章:量子信息传输的基石:隐形传态与量子密钥分发 本章深入解析了量子纠缠在信息传输中的核心应用。首先,详细阐述了量子隐形传态(Quantum Teleportation)的完整流程、必要条件以及它如何利用纠缠作为“量子信道”来传输未知量子态。随后,重点讨论了基于纠缠的量子密钥分发(QKD),特别是EPR-BB84协议和基于纠缠的Ekert91协议,强调了它们在理论上保证的绝对安全性。 第八章:超越图灵机:量子计算的纠缠基础 本章将视角转向量子计算领域。解释了量子比特(Qubits)的概念,并指出单量子比特操作无法实现通用计算的根本原因——必须依赖多量子比特的纠缠操作。详细分析了量子逻辑门,特别是受控非门(CNOT)作为产生双量子比特纠缠的关键门。讨论了量子电路模型、量子傅里叶变换(QFT)以及Shor算法和Grover算法中纠缠的内在作用机制。 第九章:量子网络的构建与未来展望 本章展望了利用纠缠构建全球性量子互联网的可能性。讨论了构建量子中继器(Quantum Repeaters)的必要性,以及如何利用纠缠交换(Entanglement Swapping)和纠缠提纯(Entanglement Purification)技术来克服光纤传输中的损耗和退相干问题。最后,本章探讨了纠缠在分布式量子计算、高精度量子传感和量子模拟等新兴交叉领域的潜力与挑战。 结语: 量子纠缠不仅是量子力学最深刻的特征之一,也是驱动下一代信息技术的驱动力。本书旨在揭示其深奥的物理本质,并展示人类如何学会驾驭这一自然界最奇特的资源。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的编排设计非常出色,充分考虑了读者的认知习惯和学习曲线。作者在介绍复杂的AI概念时,总是能够循序渐进,层层递进,确保读者在理解前一个概念的基础上,再去学习下一个。我尤其喜欢书中对AI发展“关键转折点”的梳理。例如,在讲述机器学习的兴起时,作者详细回顾了统计学习理论的发展,以及计算能力的提升如何为机器学习的突破奠定了基础。在介绍深度学习的革命性进展时,作者也清晰地阐述了多层神经网络、反向传播算法以及大数据和GPU计算的结合是如何共同推动了AI的飞跃。这种“故事化”的讲解方式,让我能够更清晰地理解AI发展的脉络,以及各个技术分支是如何相互关联、共同演进的。书中还穿插了许多“案例研究”,这些案例都非常贴切,能够帮助读者将抽象的理论与具体的应用场景联系起来。例如,在讲解“推荐系统”时,作者分析了协同过滤、基于内容的推荐以及混合推荐等不同方法的原理和优缺点,并以电商平台和社交媒体为例,生动地展示了推荐系统在实际生活中的应用。这种“理论+案例”的学习模式,让我能够更深入地理解AI的实际价值。

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这本书的内容深度和广度都让我感到非常满意。它覆盖了人工智能领域最核心和最基础的知识点,并且在讲解的深度上也做得相当到位。我特别欣赏作者在解释复杂概念时所采用的“类比”和“具象化”的技巧。比如,在讲解“神经网络”时,作者将神经元比作一个“决策单元”,将权重比作“连接的强度”,将激活函数比作“是否发出信号的阈值”,这些形象的比喻,让我这个对生物神经科学了解不多的读者,也能快速建立起对人工神经网络的直观理解。此外,书中对于不同AI模型之间的“权衡”和“选择”的讨论也让我受益匪浅。作者并没有一味地推崇某种特定的算法或模型,而是会分析不同方法在面对不同问题时的优劣势,以及在效率、准确性、可解释性等方面的取舍。这让我明白,在实际应用中,选择最适合的AI技术才是关键。书中还对一些前沿的AI研究方向进行了展望,比如生成对抗网络(GANs)、迁移学习、联邦学习等,虽然只是初步的介绍,但足以激发我对这些领域的兴趣,并为我未来的深入学习指明了方向。总的来说,这本书为我提供了一个非常扎实的AI基础,让我有信心去挑战更复杂的AI课题。

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《人工智能基础教程》最让我称赞的一点是,它没有将AI技术孤立地看待,而是将其置于一个更广阔的、更具历史和社会意义的视角下进行审视。作者在讲解AI算法的原理时,并没有忽略其背后的数学基础,但他更注重的是如何将这些数学原理转化为解决实际问题的工具。例如,在介绍“支持向量机”(SVM)时,作者并没有仅仅停留于“最大间隔超平面”的数学定义,而是深入分析了SVM如何通过“核技巧”来解决非线性可分问题,并探讨了其在模式识别、文本分类等领域的成功应用。这种“由数学到应用”的讲解方式,让枯燥的数学公式变得生动有趣,也让我看到了AI技术的强大生命力。此外,书中对AI伦理和哲学问题的探讨也让我印象深刻。作者并没有回避AI发展过程中可能带来的负面影响,而是鼓励读者进行批判性思考。比如,在讨论“算法的黑箱问题”时,作者详细分析了深度学习模型难以解释的挑战,以及科学家们为提高模型可解释性所做的努力,并引发读者对AI的信任和责任的思考。这种对AI的深度人文关怀,让我感觉这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一本引发思考、塑造价值观的读物。

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我之所以对《人工智能基础教程》如此推崇,很大程度上是因为它在概念的引入和解释上,展现出了作者深厚的功力和对初学者的体贴。许多号称“基础”的教程,往往会直接跳入到各种算法的细节,让初学者望而却步。然而,这本书的反其道而行之,它非常注重“铺垫”。在深入讲解某个具体算法之前,会先将其置于更广阔的AI图景中进行定位,阐述该算法在解决特定问题时所扮演的角色和意义。比如,在介绍决策树时,作者并没有立即展开ID3或C4.5算法的细节,而是先通过一个简单的“是否去公园玩”的例子,展示了如何根据一系列特征(天气、温度、湿度等)来做出决策,让读者理解决策树的“思维模式”。这种方式,使得读者在学习具体的算法时,不会感到突兀,而是能自然地理解其背后的逻辑和应用场景。此外,书中对于不同AI分支的界定和联系也清晰明了。它并没有将机器学习、深度学习、神经网络等概念割裂开来,而是通过“包容”和“递进”的关系进行阐述,让读者能够理解它们之间的层层递进和相互关联。例如,在介绍深度学习时,作者会先回顾神经网络的基本结构,然后解释深度学习为何在传统神经网络的基础上实现了突破,这使得整个学习过程更加连贯和系统。作者在文字的组织上也相当考究,用词精准,句子流畅,既有学术的严谨性,又不失通俗易懂的表达。即使是复杂的理论,在作者的笔下也变得生动有趣,让我能够轻松地沉浸在知识的海洋中。

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作为一名在人工智能领域摸爬滚打了好几年的技术爱好者,我一直渴望找到一本能够系统性地梳理和讲解人工智能核心概念的入门读物。终于,我找到了《人工智能基础教程》。这本书的标题就充满了吸引力,仿佛为我这样渴望深入了解AI的读者量身定制。从我拿到这本书的那一刻起,就有一种强烈的预感,它将成为我学习AI道路上不可或缺的伙伴。首先,它的编排结构非常合理,循序渐进地引导读者进入AI的宏大世界。从最基础的定义、历史发展,到各个分支领域(如机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等)的初步介绍,都做到了详略得当。我特别欣赏作者在讲解过程中,并没有直接跳到复杂的数学公式和算法,而是先通过生动形象的比喻和生活中的例子,帮助读者建立起对AI基本原理的直观认识。例如,在介绍“什么是学习”时,作者并没有直接抛出“梯度下降”之类的术语,而是通过“小孩学走路”的例子,巧妙地阐述了试错、反馈和优化的过程,这让我这个在数学方面不算特别精通的读者也感到豁然开朗,大大降低了学习的门槛。同时,书中对AI发展历程的回顾也让我印象深刻。了解AI的跌宕起伏,理解哪些技术曾经被寄予厚望又最终走向沉寂,哪些概念又如何在技术进步的浪潮中焕发新生,这对于我们理解AI的本质和未来发展趋势至关重要。这种历史视角,让我不再仅仅停留在“AI是什么”的层面,更能思考“AI为什么会是这样”以及“AI未来会走向何方”。总而言之,这本书以其严谨而不失趣味的讲解方式,为我打开了人工智能的大门,让我对这个令人着迷的领域充满了探索的动力。

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这本书的文字风格非常吸引我。它不像某些技术书籍那样枯燥乏味,充斥着冷冰冰的公式和术语。相反,《人工智能基础教程》的作者用一种非常平易近人、充满启发性的方式来讲解复杂的AI概念。我尤其喜欢书中那些“小贴士”或者“思考题”,它们不仅仅是为了考察读者的理解程度,更是引导读者主动去思考AI的边界、伦理问题以及未来的发展方向。比如,在讨论机器学习中的“过拟合”现象时,作者并没有简单地给出一个定义和公式,而是通过一个“学生为了考试而死记硬背,却无法灵活运用知识”的比喻,将抽象的数学概念与生活经验联系起来,瞬间就让“过拟合”这个概念变得鲜活而易于理解。这种“润物细无声”的教学方式,让我感觉像是在和一位经验丰富的导师交流,而不是在啃一本晦涩难懂的教材。此外,书中对于AI历史上的重要人物和事件的回顾,也充满了人文关怀。作者并没有将AI的发展仅仅看作是一系列技术突破的堆砌,而是将其置于人类文明发展的宏大背景下,讲述了AI是如何受到哲学、心理学、神经科学等多个学科的影响,又反过来推动了这些学科的发展。这种跨学科的视野,让我对AI的认知更加立体和全面,也更加深刻地理解了AI的真正意义。

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我在阅读《人工智能基础教程》的过程中,最大的收获之一是它对AI发展过程中一些“误区”和“挑战”的深刻洞察。很多时候,我们看到AI的飞速发展,很容易产生一种“万能”的错觉。但这本书则非常坦诚地指出了AI发展过程中遇到的瓶颈和存在的争议。例如,在探讨“通用人工智能”(AGI)的概念时,作者并没有一味地描绘美好的未来,而是详细分析了目前AI在推理、常识理解、情感认知等方面存在的巨大差距,以及实现AGI所面临的理论和技术上的重重困难。这种理性客观的态度,让我能够对AI有一个更清醒的认识,不被一时的技术热潮所迷惑。书中还对AI的伦理和社会影响进行了深入的讨论,比如数据隐私、算法偏见、就业冲击等问题,并提供了许多值得我们思考的视角。这让我意识到,作为一名AI学习者,不仅要掌握技术,更要关注技术背后所带来的社会责任。作者在讲解过程中,也经常引用一些经典的研究案例和实验,这些案例的分析非常到位,能够帮助读者理解AI在不同应用场景下的优势和局限性。比如,在介绍自然语言处理时,作者会详细分析早期基于规则的方法和后来基于统计学习方法在处理语言歧义性问题上的差异,以及深度学习模型在这一领域的突破性进展。这种细节化的案例分析,使得抽象的理论变得更加具体和生动。

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《人工智能基础教程》给我的感觉就像是在攀登一座知识的高峰,而这本书就是我的向导。它没有直接将我“传送”到山顶,而是循序渐进地带领我认识山体的各个部分,了解地形地貌。我尤其欣赏书中在介绍某些关键算法时,所采用的“问题驱动”的学习模式。作者不会生硬地抛出算法的名称和伪代码,而是先描述一个需要解决的问题,然后引导读者思考如何才能有效地解决这个问题,在这个过程中,自然而然地引出相关的AI技术或算法。例如,在介绍“强化学习”时,作者先设了一个“机器人学习如何走路”的场景,然后分析了传统的监督学习在这种场景下遇到的困难,比如如何定义“正确”的动作,如何处理海量的状态空间等,然后才引出“试错”、“奖励”等强化学习的核心思想,并逐步讲解Q-learning等算法。这种从实际需求出发的讲解方式,让我能够更好地理解算法的“意义”和“价值”,而不仅仅是其“形式”。此外,书中对于各种AI分支之间的“边界”和“联系”的梳理也做得非常出色。它清楚地阐释了机器学习是AI的一个子领域,而深度学习又是机器学习的一个重要分支,并且详细解释了它们之间的关系和区别。这种清晰的脉络,让我能够建立起一个完整、系统的AI知识框架,避免了知识点的碎片化。

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《人工智能基础教程》给我的最大惊喜在于,它成功地平衡了理论深度和实践可操作性之间的关系。很多技术书籍,要么过于理论化,让人觉得“高高在上”,难以触及;要么过于偏重实践,但却忽略了背后的原理,导致知其然不知其所以然。而这本书,恰恰在两者之间找到了完美的平衡点。它在讲解每一个算法或者概念时,都会附带相关的应用场景和潜在的实现思路。虽然本书并非一本直接的编程实操手册,但作者巧妙地在文字中嵌入了许多“启示”,比如在介绍聚类算法时,会提及K-means在客户细分、图像分割等方面的应用,并简单描述其迭代优化的过程,这让我很容易就能联想到如何将其应用到实际项目中,或者自己尝试去编写简单的代码实现。更重要的是,书中强调了“理解”的重要性,而非死记硬背。作者鼓励读者去思考,去尝试,去构建自己的知识体系。例如,在讲解反向传播算法时,作者并没有仅仅罗列出复杂的链式法则推导,而是通过类比“追溯错误根源”的方式,来解释误差如何一步步地反向传播到网络的每一层,从而进行权重调整。这种从“是什么”到“为什么”再到“怎么做”的深入剖析,让我对AI的理解更加透彻,也更有信心去应对实际问题。读完这本书,我感觉自己不再是那个只知道AI很厉害,但具体怎么运作却一无所知的门外汉,而是真正迈进了AI的殿堂,拥有了进一步探索的钥匙。

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《人工智能基础教程》给我留下了深刻的印象,主要体现在它对AI核心概念的“解构”和“重构”能力上。许多教程在介绍某个AI模型时,往往直接呈现其最终的结构和参数,让读者感觉像是直接看到了一个成品,却不知道这个成品是如何一步步搭建起来的。而这本书,则非常注重“过程”。它会细致地拆解每个算法或模型的构建逻辑,从最基础的数学原理出发,逐步推导出复杂的算法流程。例如,在介绍卷积神经网络(CNN)时,作者并没有直接展示卷积层、池化层、全连接层这些“模块”,而是先从“感知”的本质出发,讨论人类视觉系统是如何工作的,然后类比性地引入“感受野”的概念,再逐步讲解卷积核如何提取局部特征,池化层如何降低维度,以及这些操作最终如何组合成一个能够识别图像的强大网络。这种“由简入繁,由表及里”的讲解方式,让我能够真正理解每个组件的作用,以及它们是如何协同工作来完成复杂任务的。此外,书中还穿插了许多“为什么”的探讨,比如“为什么需要激活函数?”,“为什么使用反向传播?”,这些追问式的讲解,能够激发读者的思考,帮助他们建立起更深层次的理解,而不是停留在“记住公式”的层面。我感觉自己通过这本书,获得了一种“拆解”和“组合”AI模型的能力,这对于我未来学习更高级的AI技术非常有帮助。

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