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出版者:人民邮电出版社

作者:全国计算机等级考试教材

出品人:

页数:184

译者:

出版时间:2007-2

价格:19.80元

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isbn号码:9787115156136

丛书系列:

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深入解析计算机科学前沿：构建未来数字世界的基石 书名： 深入解析计算机科学前沿：构建未来数字世界的基石 内容简介： 本书并非专注于某一特定考试的应试技巧或历年真题的机械重复解析，而是以更宏大、更具前瞻性的视角，全面剖析当代计算机科学领域的核心理论、新兴技术及其在实际应用中的深刻变革。我们的目标是为读者构建一个扎实、深入、全面的知识体系，使其能够适应未来技术迭代的步伐，真正掌握驱动数字世界运转的底层逻辑。 本书分为四大核心板块，内容涵盖了从经典算法理论的深度重构到尖端人工智能模型的实战应用，旨在为从业者、研究人员以及高阶学习者提供一份高质量的、可供长期参考的技术指南。 --- 第一部分：计算理论的再审视与算法的本质深化 本部分着眼于计算机科学的理论基石，旨在超越教科书层面的初步介绍，深入挖掘其背后的数学原理和哲学思考。 1. 复杂性理论的现代诠释与P/NP问题的新进展： 我们详细探讨了图灵机模型在处理大规模分布式计算环境下的局限性，并引入了量子计算模型中的复杂性类（如BQP）。重点分析了当前对P/NP问题的最新研究方向，包括对近似算法设计在NP-Hard问题中的重要性评估，以及对不可证明性（Incompleteness）在实际算法设计中的影响。 2. 高级数据结构与内存层级优化： 超越传统的数组、链表和树结构，本书深入讲解了面向大规模数据处理的特殊数据结构，如布隆过滤器（Bloom Filter）的概率误差控制、Skip List在并发环境下的高性能实现、以及B+树在现代数据库索引机制中的深度优化策略。特别关注了缓存友好性（Cache-Friendliness）的设计原则，即如何通过数据局部性和时间局部性原则，最大限度地减少CPU等待内存的时间。 3. 分布式算法的容错与一致性模型： 详尽剖析了Paxos、Raft等主流一致性协议的设计原理和状态机复制机制。重点分析了FLP（Fischer, Lynch, Paterson）不可能性定理的实际意义，以及在拜占庭将军问题解决框架下，如何通过权益证明（PoS）或工作量证明（PoW）等机制构建去中心化信任体系，确保系统在不可靠网络中的正确运行。 --- 第二部分：系统底层架构与高性能计算 本部分致力于揭示现代计算平台如何从硬件层面支撑起复杂的软件系统，强调性能瓶颈的识别与突破。 1. 现代CPU流水线与指令集架构（ISA）解析： 深入讲解了超标量、乱序执行、分支预测等现代CPU优化技术的工作机制。读者将理解编译器如何通过指令重排和寄存器分配，最大化并行度。此外，对比了x86-64与ARM架构在能效比和特定指令集扩展（如AVX-512）上的差异及其对高性能计算的影响。 2. 操作系统内核的并发控制与虚拟化技术： 探讨了进程间通信（IPC）的高效实现，如共享内存、消息队列的性能权衡。重点分析了Linux内核中如何通过读写锁、原子操作和内存屏障（Memory Barriers）来保证多线程环境下的数据一致性。同时，对KVM、Xen等全虚拟化和Hyper-V等半虚拟化技术进行了架构对比，解析了硬件辅助虚拟化（VT-x/AMD-V）如何最小化性能损耗。 3. 内存管理与垃圾回收机制的深度优化： 本书不满足于介绍引用计数或简单的标记-清除算法。我们详细分析了Java HotSpot G1、ZGC以及.NET Core的并发垃圾回收器，如何通过并发阶段、混合收集策略来应对低延迟和高吞吐量的双重挑战。探讨了内存分配器（如jemalloc, tcmalloc）如何解决内部碎片化和线程局部性问题。 --- 第三部分：数据科学的工程化与深度学习的数学基础 本部分聚焦于当前最热门的技术领域——人工智能，但侧重于其背后的数学建模和大规模工程实现，而非简单的API调用。 1. 概率图模型与因果推断： 超越传统的线性回归，本书详细介绍了贝叶斯网络、马尔可夫随机场（MRF）在复杂系统建模中的应用。着重讲解了结构因果模型（SCM）和Do-Calculus，如何帮助我们从相关性中识别出真正的因果关系，这对医疗诊断和政策评估至关重要。 2. 深度学习优化器的收敛性分析： 深入剖析了随机梯度下降（SGD）及其变体（Adam, Adagrad, RMSProp）的收敛速度和泛化能力差异。探讨了学习率调度策略（如Cosine Annealing）如何影响模型在损失曲面上的路径。书中包含针对特定损失函数（如交叉熵、Dice Loss）的梯度计算推导，以及如何利用二阶信息（如Hessian矩阵）进行更高效的优化。 3. 大规模模型训练的分布式策略： 详细阐述了如何将万亿参数的模型部署到数百甚至数千个GPU上。内容包括数据并行（Data Parallelism）、模型并行（Model Parallelism）的细分策略（如张量切分、流水线并行），以及如DeepSpeed、Megatron-LM中采用的混合优化技术，确保通信开销最小化，训练效率最大化。 --- 第四部分：网络、安全与未来计算范式 最后一部分将视野拓展到信息流动的核心——网络，以及构建可信赖数字世界的安全基石，并展望下一代计算范式。 1. TCP/IP协议栈的深度剖析与拥塞控制： 超越OSI七层模型的概念介绍，本书深入探究了TCP的序列号确认机制、慢启动和拥塞避免算法（如BBR的速率感知机制）。分析了QUIC协议如何利用UDP实现更快速的连接建立和流的多路复用，以应对移动网络环境下的复杂性。 2. 现代加密学的实用与理论： 详述了非对称加密（RSA、ECC）的数学基础，以及对称加密（AES）的轮函数设计。重点讲解了后量子密码学（如格密码、哈希类密码）的设计思路，以应对未来量子计算机的威胁。此外，对零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）的SNARKs和STARKs的结构进行了详细的分解，阐明其在隐私保护计算中的应用潜力。 3. 区块链技术与可编程信任： 从密码学安全角度解析了比特币和以太坊的共识机制。本书探讨了Layer 2 扩展方案（如Rollups，侧链）的设计挑战，以及智能合约的确定性执行环境（EVM）的漏洞分析。强调了不可篡改账本在供应链管理和数字身份认证中的潜在颠覆性作用。 --- 结语： 本书力求提供的是一种思维模式的升级，而非短期应试的捷径。通过对核心概念的深入挖掘和对前沿技术的系统性梳理，读者将能构建起坚不可摧的计算机科学知识体系，为驾驭和创造未来的数字技术奠定坚实的基础。本书适合具有一定编程基础，并渴望将知识提升到工程实践和理论前沿水平的专业人士阅读。

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作为一名多年从事计算机教育的老师，我一直在寻找能够真正帮助学生理解并掌握全国计算机等级考试精髓的教材。市面上的教材良莠不齐，很多都只是简单地罗列知识点，缺乏深入的解析和逻辑性的梳理。我注意到这本《全国计算机等级考试命题大透视》，从书名上来看，它试图超越传统的知识点罗列，更侧重于对考试命题的本质进行剖析，这正是我所期望的。我希望这本书能够不仅仅是告诉你“是什么”，更能告诉你“为什么是这样”，以及“出题者是如何思考的”。具体来说，我希望能看到它对历年真题的深度分析，不仅仅是给出答案，更是要解析出题的考点、考察的知识点之间的关联性，以及可能出现的变式。对于一些容易混淆的概念，希望能有清晰的辨析和类比。同时，我也期待它能够提供一些针对不同题型的解题策略，比如选择题的干扰项分析，填空题的答题技巧，以及简答题的组织思路等。如果这本书能够做到这些，我相信它将成为我教学过程中一份宝贵的资源，也能让我的学生在备考过程中事半功倍。

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这本《全国计算机等级考试命题大透视》在我看来，不仅仅是一本考试指南，更像是一位经验丰富的“考场老手”在跟我“掏心窝子”。我考过一次二级，感觉自己对计算机基础知识掌握得还不错，但到了三级，尤其是网络技术这一块，总感觉知识点散乱，很难形成一个系统性的认识。考试大纲上看，很多内容都很细致，但实际做题的时候，又不知道哪些是重点，哪些是容易考到的。有时候看书，觉得理解了，但做题的时候又不知道怎么运用，感觉像是纸上谈兵。我希望这本“透视”的书，能像一个扫描仪一样，把考试的“核心”扫描出来，让我一眼就能看到它的脉络。比如，在网络协议那块，我总是记不住TCP和UDP的区别，也搞不清楚HTTP、FTP这些应用层协议到底是怎么工作的。我希望这本书能提供一些形象的比喻或者实际的案例，让我更容易理解这些抽象的概念。同时，我也希望它能告诉我，哪些知识点是命题组“偏爱”的，经常以什么样的方式出题，这样我在复习的时候就能更有针对性，不至于浪费时间在一些边角料上。

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我是一名大三的学生，之前考了二级，感觉基础知识还算扎实，但对于三级网络技术这门考试，总觉得有些摸不着头绪。考试大纲看了几遍，里面的知识点繁多且联系性不强，自己看书又容易钻牛角尖，而且很多地方感觉理解得不够深入。刷了一些网上的题，答案解析又太简单，很多时候看了答案还是不知道为什么。尤其是涉及到一些网络协议的原理和具体的配置命令，需要更系统、更细致的讲解。我之前尝试过另一本号称“全解”的书，结果发现内容过于陈旧，很多考试要求的内容根本没有提到，让我白白浪费了时间和金钱。这次选择这本《全国计算机等级考试命题大透视》，主要是看中它“命题大透视”这个名字，希望能从出题者的角度，帮我理清考试的重点和难点，不再是孤立地记忆知识点，而是能形成一个完整的知识体系。我对这本书的期待是，它能提供一些解题思路和技巧，帮助我更高效地掌握考试内容，避免走弯路。毕竟，距离考试时间越来越近，我需要一本真正能帮我提高效率、节省备考时间的参考书。

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作为一个长期在IT行业工作的人，我对计算机等级考试的意义有着不同的理解。它不仅仅是学生时代的某个证明，更是衡量一个人对计算机基础知识掌握程度的重要标尺。然而，我也注意到，市面上很多考级书籍在内容更新、考试趋势把握上存在滞后性，或者过于侧重理论而忽略了实践应用，这对于真正想提升自身计算机素养的人来说，是远远不够的。这本《全国计算机等级考试命题大透视》，从名字上就吸引了我，它似乎承诺了一种更深层次的解读，一种对考试“本质”的洞察。我期待它能够提供一些更具前瞻性的分析，例如，如何将考试中的知识点与当前的IT行业发展趋势相结合，如何引导考生从“应试”思维转向“能力培养”的思维。在实际内容上，我希望它不仅仅是讲解“考什么”，更要阐述“为什么这么考”，以及“这些知识点在实际工作中有何应用”。比如说，在数据库领域，我希望能看到书中如何讲解SQL的精髓，以及在实际开发中如何运用；在网络安全领域，我希望能看到如何从考试的角度去理解常见的安全威胁和防护措施。

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我是一名即将毕业的大学生，正在准备考取全国计算机等级考试的某个级别（此处不具体说明是哪个级别），这是我能够获得毕业证书的一个重要环节。坦白说，我对计算机的理论知识掌握得还算可以，但考试的形式和要求有时候让我感到困惑。特别是涉及到一些细节性的操作和概念的区分，总觉得不够清晰。我之前也看过一些辅导资料，但感觉很多内容都只是停留在表面，对于“为什么”的解释不足，也缺乏对考试方向的精准把握。我希望这本《全国计算机等级考试命题大透视》能够提供一种全新的视角，帮助我理解考试的“出题逻辑”，而不是仅仅停留在“背诵知识点”的层面。例如，我希望它能够深入分析历年真题中出现的考点，揭示其背后的命题意图，并且能够预测未来可能出现的考试趋势。对于一些核心概念，例如数据结构、算法、数据库原理、操作系统原理等等（此处不具体说明是哪个级别需要的知识点），我希望它能提供更深入的原理性讲解，以及如何在实际考试中应用这些原理的指导。

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