Modelling of Computer and Communication Systems (Cambridge Computer Science Texts) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Israel Mitrani

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:1987-11-27

价格:USD 69.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521306881

丛书系列:

图书标签:

• 计算机建模
• 通信系统
• 排队论
• 性能评估
• 计算机科学
• 网络
• 仿真
• 随机过程
• 概率论
• 系统分析

计算机与通信系统建模：理论与实践的深度探索 图书名称： Modelling of Computer and Communication Systems (Cambridge Computer Science Texts) 图书简介： 本书是一部全面且深入探讨计算机与通信系统建模理论、方法与实际应用的权威著作。它旨在为研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导，以理解、分析、设计和优化复杂的计算与网络基础设施。本书内容聚焦于如何运用严谨的数学工具和计算模型来精确描述和预测这些系统的行为，尤其是在性能评估、资源管理和可靠性分析等关键领域。 第一部分：基础理论与建模范式 本书首先奠定了系统建模的理论基石。它详细阐述了建模在系统工程中的核心地位，以及从抽象到具体的过程。内容涵盖了建模的哲学思想，区分了描述性模型、预测性模型和规范性模型。 离散事件系统 (Discrete Event Systems, DES) 基础： DES是分析并发和异步系统的核心框架。书中深入讲解了状态空间、事件驱动机制以及时间流动的处理。特别强调了如何将系统活动（如任务到达、处理完成、资源竞争）抽象为离散事件序列。 随机过程与排队论 (Stochastic Processes and Queueing Theory)： 这是性能分析的支柱。本书系统地介绍了马尔可夫链（Markov Chains）、泊松过程（Poisson Processes）以及更一般的再生过程（Regenerative Processes）。随后，重点转向排队论，从最基础的M/M/1模型开始，逐步扩展到更复杂的系统，如具有有限缓冲区的系统（M/M/c/K）、具有优先级调度的系统，以及批量到达和服务的模型。书中详尽推导了稳态分布、等待时间分布、吞吐量等关键性能指标的解析解，并讨论了这些模型的适用边界和局限性。 概率生成函数与Z变换： 为了处理复杂的组合和时间序列问题，本书引入了强大的代数工具——概率生成函数（Probability Generating Functions, PGF）和Z变换。这些工具被用来简化对离散时间随机过程和复合过程的分析，尤其是在分析具有复杂到达模式的网络流量时显示出强大的威力。 第二部分：特定系统的建模技术 在掌握了基础工具后，本书将重点转向如何将这些理论应用于两大核心领域：计算机系统和通信网络。 计算机系统建模： 单处理器与多处理器模型： 详细分析了CPU调度算法（如FCFS, SJF, Round Robin）对等待时间和响应时间的影响。对于多处理器系统，讨论了负载均衡、任务分配策略以及缓存一致性对整体性能的复杂影响。 内存与存储系统建模： 关注于虚拟内存管理和磁盘I/O的性能。分析了页面置换算法（如LRU, FIFO）的效率，并利用半马尔可夫过程（Semi-Markov Processes, SMP）来建模包含休眠和激活阶段的I/O操作序列。 软件性能建模： 引入了性能预测模型，如基于工作负载的分析（Workload-Based Analysis），以及如何使用抽象模型来评估新硬件或新软件架构的预期性能提升。 通信网络建模： 流量建模与突发性 (Traffic Modeling and Burstiness)： 这是现代网络分析的难点。书中不仅讨论了经典的泊松流量模型，还深入探讨了更符合实际的自相似流量（Self-Similar Traffic，如M/Pareto/1模型）的特性。解释了Hurst参数的意义及其对网络拥塞的影响。 路由与交换系统： 建模数据包在网络中的传播延迟和丢失率。分析了路由算法对端到端延迟的影响，并对基于有限状态机（FSM）的交换协议（如TCP/IP协议栈中的握手过程）进行建模和验证。 无线与移动通信建模： 专门开辟章节讨论了无线信道的特性，包括衰落模型（如瑞利衰落和莱斯衰落）和干扰对系统容量的影响。使用马尔可夫调制随机过程（MMRP）来描述信道状态的变化，并评估了功率控制和切换策略的有效性。 第三部分：高级分析方法与仿真技术 对于无法通过解析方法精确求解的复杂系统，本书强调了数值分析和仿真技术的重要性。 性能近似与界限分析 (Approximation and Bound Analysis)： 当精确模型过于复杂时，如何找到可接受的近似解？书中介绍了平均场近似（Mean Field Approximations）、矩近似（Moment Approximations）以及使用Chebyshev不等式和Chernoff界来确定性能指标的可靠上界和下界。 组合模型：产品形式解 (Product-Form Solutions)： 详细讲解了Jackson网络、BCMP网络等具有特殊结构的网络模型。这些模型允许系统性能指标以独立组件的乘积形式计算，极大地简化了大规模系统的分析过程。 离散事件仿真 (Discrete Event Simulation, DES)： 详细介绍了如何设计和实现高效的DES模型。内容包括随机数生成、统计有效性检验（如收敛性测试、初始观测期的剔除）、以及如何通过方差缩减技术（如控制变量法、重要性抽样）提高仿真结果的精度。本书强调了仿真在验证解析模型或处理模型化挑战时的不可替代性。 系统验证与性能工程： 总结了如何利用建立的模型来指导系统设计和优化决策，包括容量规划、服务质量（QoS）保证和故障恢复策略的性能评估。 总结 《Modelling of Computer and Communication Systems》不仅仅是一本教科书，更是一份系统建模领域的实用指南。它以严谨的学术态度，清晰地阐述了从基础随机过程到复杂网络流量分析的完整知识体系，确保读者能够驾驭从理论推导到实际工程应用的全过程，是深入理解当代信息系统内在运行机制的必备参考。

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这本书的整体风格极其干燥和去人性化，阅读时很难找到任何能激发好奇心或保持专注的“亮点”或“钩子”。它完全采用了一种冷冰冰的、纯粹的数学语言来描述所有现象，缺乏将抽象概念与现实世界中的具体应用场景进行巧妙联结的努力。例如，当讨论到排队论模型时，它可以轻易地结合一个现代数据中心的请求调度问题来阐述其意义，但作者似乎认为这种“接地气”的描述是有损其学术严谨性的。结果就是，读者很容易在大量符号和变量的海洋中迷失方向，忘记了这些复杂的公式究竟是为了解决哪一类实际问题。这种对“美感”和“趣味性”的彻底摒弃，使得阅读过程变得异常枯燥乏味，需要极强的自我驱动力才能坚持下去。对于那些需要通过生动的实例和清晰的类比来理解复杂系统的读者而言，这本书提供的情感和认知激励接近于零，与其说是阅读，不如说是在进行一场漫长而艰苦的智力拉力赛。

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这本书的叙事逻辑简直像一个迷宫，作者似乎有一种将最基础的概念隐藏在最深层、最抽象的理论框架之后的癖好。读完前几章，我感觉自己像是在一个技术术语的沼泽地里挣扎，每一个段落都充满了缩写和行话，却没有提供足够多的上下文或直观的比喻来帮助建立初步的直觉理解。它假定读者已经拥有了远远超出现有水平的背景知识，直接跳跃到了高度复杂的数学建模和证明环节。那些试图通过本书来入门系统建模的初学者，恐怕会直接被这种陡峭的学习曲线劝退。我花了数倍于常人的时间来试图理解那些看似毫不相干的章节之间的内在联系，结果往往是越钻越深，离抓住核心思想反而越来越远。如果说好的技术书籍应该像一个耐心的导师，循序渐进地引导，那么这本书更像是一个经验丰富但极度缺乏表达能力的专家，在一间充满黑板的会议室里，用一种旁人难以理解的“行话”进行了一场不间断的、高强度的学术汇报。

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这本书在理论阐述上虽然严谨，但在教学工具和辅助材料的提供上显得极为吝啬，简直是吝啬到了令人发指的地步。大量的证明和推导过程被直接省略，只留下一个“可以轻易证明”的结论，这对于那些需要亲手操作、验证公式的自学者来说，无疑是设置了巨大的门槛。更不用提缺乏配套的练习题和详细的解题思路了。一本优秀的教材，理应通过精心设计的习题来巩固和检验读者对抽象概念的掌握程度，但此书在这方面几乎交了白卷。如果你想通过自己动手来内化这些复杂的建模技巧，这本书提供的支持几乎为零，你必须自己去搜集补充材料，自己去构造验证场景，这极大地增加了学习的摩擦成本。对于希望通过“做中学”来掌握知识的实践派读者来说，这本书的价值链条在“理解”之后便戛然而止，后续的“应用”和“巩固”环节完全依赖于读者自身的毅力和外部资源的补充，出版社在教学辅助设计上的失职令人侧目。

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这本书的装帧和排版简直是一场视觉的灾难，厚重的封皮摸上去手感粗糙得像砂纸，印刷质量也堪忧，内页的字迹深浅不一，时不时还会出现墨迹洇开的情况，看得人眼花缭乱。更别提那些复杂的数学公式了，它们被挤压在狭小的空间里，符号之间的间距混乱不堪，使得原本就晦涩难懂的理论推导，在视觉上更增添了一层难以逾越的障碍。翻阅这本书的过程，与其说是学习知识，不如说是一场对视力和耐心的极限挑战。我不得不经常停下来，对着那些模糊不清的图表和密密麻麻的文字符号叹气，感觉自己像是在试图解读一份被虫蛀过、又被雨水浸泡过的古老羊皮卷。对于追求阅读体验和清晰呈现的读者来说，这本“砖头”绝对会让人在打开它的第一时间就产生强烈的退缩感。可以说，内容上的价值尚未完全消化，阅读体验上的挫败感已经先行击溃了读者的意志。这种对基本出版规范的漠视，让人不禁怀疑出版商对这个领域的尊重程度。

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书中引用的参考文献和案例分析部分，暴露了它在时效性和广度上的明显短板。许多被当作“前沿”引用的理论和技术，在当前快速迭代的计算和通信领域，已经显得有些陈旧和过时了。虽然历史性的奠基工作固然重要，但一本旨在教授“建模”这一实用技能的教材，如果不能充分涵盖近五到十年内涌现的关键范式和新兴挑战（例如，针对大规模分布式系统的建模方法，或者更现代的随机过程应用），其参考价值就会大打折扣。当我试图将其中的某些经典模型应用到我当前接触的实际问题中时，发现它们在处理现代系统固有的动态性、异构性和非线性方面显得力不从心。这使得阅读过程充满了一种“知其然，但不能用”的尴尬，仿佛在学习如何修理一台蒸汽机，却无法应对今天的喷气式发动机带来的设计难题。对于追求实战效能的工程师读者而言，这本书更像是一部厚重的历史文献而非最新的操作手册。

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