Artificial Neural Networks in Real-life Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Idea Group Reference

作者:Juan Ramon Rabunal

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:November 15, 2005

价格:$89.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781591409021

丛书系列:

图书标签:

• Artificial Neural Networks
• Machine Learning
• Deep Learning
• AI
• Applications
• Data Science
• Pattern Recognition
• Computational Intelligence
• Neural Networks
• Algorithms

好的，下面是一份为您创作的图书简介，内容聚焦于一个与《Artificial Neural Networks in Real-life Applications》主题不同，但同样引人入胜的技术领域： --- 书名： 《量子纠缠与计算：超越冯·诺依曼架构的未来蓝图》 作者： [请自行填写一位虚构或真实作者姓名] 出版社： [请自行填写一家虚构或真实出版社名称] ISBN： [请自行填写一个虚构或真实的ISBN] 图书简介： 在信息科学的宏伟殿堂中，我们正站在一个新纪元的门槛上。传统的计算范式，基于图灵机和冯·诺依曼架构的二进制逻辑，在过去的数十年中驱动了数字革命的磅礴发展。然而，面对指数级增长的复杂问题，如新材料的精确模拟、药物分子筛选的优化，以及复杂金融模型的深度风险分析，经典计算机的局限性日益凸显。传统的硅基芯片正在逼近物理极限，摩尔定律的步伐正逐渐放缓。 《量子纠缠与计算：超越冯·诺依曼架构的未来蓝图》并非仅仅是对现有技术的迭代，它是一次深刻的哲学与工程学的跃迁。本书带领读者深入探索一个由量子力学基本原理所支撑的全新计算领域——量子计算。我们着眼于超越传统计算的界限，聚焦于那些只有利用量子叠加态和量子纠缠的奇特属性才能有效解决的问题。 本书的叙事结构分为五个主要部分，旨在为具备一定高等数学和基础物理知识的读者构建一个全面且严谨的认知框架。 第一部分：量子力学的基石与计算的重塑 本部分首先回顾了量子力学的核心概念，但其重点并非停留在纯粹的理论推导上，而是着力于如何将这些抽象概念转化为可操作的计算资源。我们将详尽阐述希尔伯特空间（Hilbert Space）在描述量子态中的作用，并引入量子比特（Qubit）的概念，将其与经典比特（Bit）的确定性进行鲜明对比。我们深入探讨了量子叠加（Superposition）如何实现大规模并行计算的潜力，以及量子纠缠（Entanglement）作为信息关联的“鬼魅般的超距作用”，如何成为实现强大计算能力的根本资源。本部分特别强调了量子门（Quantum Gates）的设计，这是构建量子算法的“逻辑单元”，解析了如Hadamard门、相位门以及受控非门（CNOT）在量子线路中的具体功能和矩阵表示。 第二部分：量子算法的突破性进展 在奠定理论基础后，本书将重心转移至具有实际颠覆潜力的量子算法。我们不会泛泛而谈，而是选择最具里程碑意义的算法进行深入剖析。 首先是Shor算法，本书将详细拆解其如何利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）在多项式时间内解决大数因子分解问题，这一成果对当前基于RSA的公钥加密体系构成了根本性的威胁。接着，我们将系统讲解Grover搜索算法，阐释其如何将无序数据库的搜索时间从$O(N)$加速到$O(sqrt{N})$，并讨论其在优化问题中的广泛适用性。 更重要的是，本书探讨了变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）。这些属于“含噪中等规模量子”（NISQ）时代的算法，是当前硬件限制下最接近实际应用的前沿。我们将详细展示如何利用这些混合量子-经典方法来模拟分子哈密顿量，解决组合优化难题，这为材料科学和化学研究开辟了全新的模拟工具箱。 第三部分：硬件平台的博弈与工程挑战 量子计算的实现是一个极其复杂的工程壮举。本部分对当前主流的物理实现路径进行了客观的比较和深入的分析。我们探讨了超导量子比特（如Google Sycamore和IBM Osprey架构）的优势与退相干（Decoherence）的挑战；分析了离子阱技术在连通性和保真度上的卓越表现；同时也审视了拓扑量子比特在容错方面的理论潜力。 本书强调了环境控制在量子计算中的极端重要性——从极低温（毫开尔文级别）到高真空，再到磁场隔离。我们详细介绍了量子纠错码（Quantum Error Correction Codes）的必要性，并分析了如表面码（Surface Code）等方案如何通过冗余编码来对抗量子噪声，这是迈向量子霸权（Quantum Supremacy）和容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computing, FTQC）的关键瓶颈。 第四部分：量子模拟与特定领域应用 量子计算的第一个“杀手级应用”很可能不是通用计算，而是量子模拟。本部分聚焦于如何利用可编程的量子系统来模仿那些经典计算机难以处理的物理系统。我们将探讨如何构建精确模拟强关联电子系统或复杂催化反应的量子线路。 此外，我们还探讨了量子计算在金融建模中的潜力，例如利用量子振幅估计（Quantum Amplitude Estimation, QAE）来加速蒙特卡洛模拟，从而更精确地计算期权定价和风险价值（VaR）。在机器学习领域，本书介绍了量子支持向量机（QSVM）和量子神经网络（QNN）的基本框架，虽然仍处于早期阶段，但它们预示着数据处理范式的根本性变革。 第五部分：软件栈与未来展望 要将这些深奥的理论转化为可执行的代码，需要强大的软件生态系统。本部分介绍了当前主流的量子计算编程框架和工具包，如Qiskit、Cirq以及相应的编译器和仿真器的工作原理。我们讨论了量子编程语言的设计原则，以及如何将高层级的算法描述有效地编译成特定硬件平台上的基本量子门序列。 展望未来，本书总结了量子计算从NISQ时代向FTQC时代演进的路线图。我们探讨了量子网络和量子互联网的构想，以及这些技术将如何影响未来的信息安全和分布式计算架构。 《量子纠缠与计算：超越冯·诺依曼架构的未来蓝图》旨在为读者提供一个清晰、深入、且不失批判性的视角，去理解这场正在酝酿中的技术革命。它不是一本简单的技术手册，而是一份通往下一代信息处理范式的战略指南。 ---

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