信息论简明教程

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页数:167
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出版时间:2009-8
价格:18.00元
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isbn号码:9787563520442
丛书系列:
图书标签:
  • 信息论
  • 信息论
  • 编码理论
  • 通信原理
  • 数据压缩
  • 机器学习
  • 人工智能
  • 信号处理
  • 概率论
  • 数学基础
  • 计算机科学
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具体描述

《信息论简明教程》是专为应用型高等院校电子信息类专业本科生撰写的一本教材。考虑到读者的实际情况,《信息论简明教程》选取了信息论中的核心内容和基础内容作为讲述的重点,对于信息论中比较艰深的概念和数学推导做了适当的删减。全书分为正文和附录两个部分。正文分为7章,内容包括:数学基础回顾、信息的度量、信源与信源熵、信道与信道容量、信源编码初步、信道编码初步等;附录分为5个部分,附录A给出了各章习题的详细解答,附录B~E给出了若干定理的证明以及部分算法的源程序。与同类信息论书籍相比,《信息论简明教程》阅读门槛较低,习题解答详细,可供独立学院学生、自考生、成教生和广大自学爱好者使用。

《编码的艺术:从古老密码到未来通信》 在这个信息爆炸的时代,我们无时无刻不在与信息打交道。从简短的短信到宏大的数字世界,信息以各种形式存在、传输和处理。然而,你是否曾停下来思考,是什么让这些信息得以准确无误地传递?是隐藏在信息背后的数学原理,还是那些聪明绝顶的发明家们为我们构建的“编码的艺术”? 《编码的艺术:从古老密码到未来通信》将带你踏上一场穿越时空的旅程,探寻信息编码的起源、演进与未来。我们不会深入探讨信息的数学定义或信息论的深奥公式,而是将视角聚焦于人类历史上那些令人惊叹的编码实践,以及它们如何塑造了我们今天的交流方式。 第一章:密码的低语——古老智慧的遗产 自古以来,人类就懂得信息的保密性。从古埃及的象形文字隐藏的秘密,到古罗马凯撒大帝的位移密码,再到圣经中隐藏的预言,密码学一直是智慧、权力和策略的象征。本章将为你揭示那些古老的密码系统,它们如何通过替换、转置等简单但精妙的手段,将信息包裹在神秘的面纱之下。我们将一同探索凯撒密码的工作原理,了解维吉尼亚密码如何引入多字母替换来增强安全性,以及在缺乏复杂计算能力的时代,人们如何凭借逻辑和耐心来破解或守护信息。你将看到,即使是最基础的编码,也蕴含着深刻的洞察力,反映了人类对模式识别和抽象思维的早期运用。 第二章:机器的脉搏——从电报到计算机的革命 随着工业革命的到来,信息传递的速度和范围发生了翻天覆地的变化。电报的发明,以前所未有的方式连接了世界。莫尔斯电码,这个由点和划组成的简单编码系统,成为了连接远方亲友、传递商业信息、甚至是传递战争命令的关键。本章将深入剖析莫尔斯电码的设计理念,它如何在有限的传输带宽下,用最简洁的符号代表最多的字母,以及它对现代通信协议产生的深远影响。我们将回顾电话的发明,探讨声音信号如何被转化为电信号进行传输,以及早期电话交换系统背后复杂的编码和路由逻辑。最后,我们将目光投向计算机的黎明,理解二进制编码如何成为数字世界的基础,以及ASCII码等字符编码标准的出现,如何让机器能够“理解”人类的语言。 第三章:数字的脉络——数据压缩与错误控制的智慧 在海量数据时代,如何高效地存储和传输信息成为了核心挑战。数据压缩技术应运而生,它就像一位精明的打包师,用最少的空间承载最多的内容。本章将为你揭示各种数据压缩的巧妙之处,从无损压缩如哈夫曼编码,它如何根据字母出现的频率分配不同的编码长度,到有损压缩如JPEG和MP3,它们如何巧妙地牺牲人眼或人耳不易察觉的信息来大幅度减小文件体积。你将了解到,这些压缩算法并非简单的“删除”,而是基于对人类感知特性和数据冗余的深刻理解。 同时,信息的传输并非总是一帆风顺,噪声和干扰是无法避免的。错误控制编码技术则如同一位严谨的校对员,为信息增加额外的“校验位”,以确保信息在传输过程中不被破坏。本章将介绍循环冗余校验(CRC)等简单的纠错码概念,理解它们如何在接收端检测出错误,甚至在某些情况下进行自我纠正。你将体会到,这些看似微小的冗余信息,在保障数字通信的可靠性方面起着至关重要的作用。 第四章:网络的语言——协议与标准构建的秩序 当信息需要在不同设备、不同网络之间流通时,就需要一套共同的“语言”和“规则”来协调,这就是网络协议。从早期的ARPANET到今天的互联网,一系列精妙的协议构建了全球信息交流的基石。本章将为你梳理TCP/IP协议族的演进,解释IP地址如何为每一台联网设备分配唯一的身份,TCP如何保证数据的可靠传输,以及HTTP、FTP等更高层协议如何支撑我们日常的网页浏览和文件传输。我们将探讨域名系统(DNS)如何将我们易于记忆的网址转化为机器可识别的IP地址,以及以太网帧格式等底层编码如何确保数据包在物理网络中的有效传输。你会发现,正是这些层层叠加、相互配合的协议,构成了信息在浩瀚网络中畅通无阻的脉络。 第五章:未来的回响——加密通信与生物编码的展望 随着科技的飞速发展,信息的编码和安全问题变得更加复杂和重要。现代加密技术,如公钥加密和数字签名,已经成为保护我们在线隐私和金融交易的关键。本章将简要介绍这些加密技术的原理,以及它们如何基于数学上的难题来保证信息的机密性和不可否认性。 更进一步,我们将目光投向未来。生物编码,例如DNA测序和基因信息,正以前所未有的方式挑战我们对信息的理解。DNA分子本身就是一种极其高效的生物编码载体,其信息密度远超我们目前任何数字存储技术。本章将探讨科学家们如何利用DNA进行数据存储,以及将来的通信方式是否会受到生物编码的启发。我们还将展望量子计算对现有加密体系的潜在影响,以及下一代通信技术可能采用的全新编码策略。 《编码的艺术:从古老密码到未来通信》不仅是一部关于编码技术的科普读物,更是一次关于人类智慧和创造力的探索。它让你在享受信息带来的便利的同时,也能对信息背后隐藏的精妙机制有所了解。翻开本书,你将看到,信息编码不仅仅是技术,更是一门深刻的艺术,一门连接过去、塑造现在、开启未来的艺术。

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读后感

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用户评价

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《信息论简明教程》这本书,是我近期阅读中最具启发性的一本。它以一种非常“简明”的方式,却又极其深入地探讨了信息论的核心概念。我原本以为这本书会是一堆晦涩难懂的数学公式,但事实恰恰相反,作者以一种非常平易近人的语言,配合生动的例子,将信息论的精髓娓娓道来。让我印象最深刻的是书中关于“最大似然估计”和“贝叶斯推理”的引入,虽然它们不是信息论的核心,但作者巧妙地将它们与信息论的熵和信息量结合起来,展现了统计学和信息论之间的紧密联系。这让我明白,在处理不确定性问题时,理解信息的多少和概率的分布是同等重要的。书中对于“高斯信道”的分析,更是让我领略到了在连续信道中信息传输的极限,以及如何通过调制和编码技术来逼近香农极限。我被这种严谨的数学推导和深刻的理论洞察所折服。这本书不仅提升了我对通信原理的理解,更重要的是,它培养了我一种严谨的科学思维和逻辑分析能力。

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最近读完《信息论简明教程》,真是受益匪浅,感觉打开了一扇新的大门。这本书不仅仅是关于信息量的计算和编码,更像是一本哲学启蒙读物。它让我重新审视了“信息”这个概念,原来我们日常生活中随处可见的各种信号、数据、甚至是语言,背后都蕴含着如此深刻的数学原理和逻辑。比如,书中对于熵的定义,一开始让我觉得有些抽象,但随着阅读的深入,我逐渐理解了它衡量不确定性的本质,以及在通信、统计、机器学习等领域中的重要作用。书中通过大量的例子,将复杂的概念变得易于理解,比如用抛硬币的概率来解释熵的大小,用信息传输的损耗来类比现实世界中的沟通障碍。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式,对于我这样初次接触信息论的读者来说,非常友好。我特别欣赏作者在处理信息冗余和纠错编码部分时,展现出的清晰思路。理解了这些,我才真正体会到为什么我们发送的信息能够可靠地到达接收者手中,即便是过程中存在干扰和噪声。这本书让我认识到,看似简单的信息交换,背后其实是精密的理论支撑。它不仅提升了我对数字世界的理解,也启发了我对人工智能、大数据等新兴技术的思考。我强烈推荐给任何对信息、通信、计算机科学感兴趣的朋友,它绝对是一本值得反复品读的佳作。

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刚翻完《信息论简明教程》,脑海中依然充斥着各种新奇的想法。这本书让我意识到,信息论不仅仅是通信工程的基石,更是连接各个学科的重要桥梁。它以一种严谨而优雅的方式,揭示了信息在自然界和人类社会中的普遍性。我尤其被书中关于信源编码和信道编码的论述所吸引。在了解了香农极限后,我才明白为什么某些通信方式的效率有其固有的上限,以及如何通过更优化的编码策略来逼近这个极限。书中的一些图示和公式,虽然一开始看起来有点吓人,但结合文字的解释,都能一一化解。例如,关于霍夫曼编码的讲解,让我领略到如何用最少的比特数来表示最常出现的符号,这在数据压缩领域有着极其重要的应用。而且,这本书并没有停留在理论层面,它还深入探讨了信息论在密码学、生物信息学甚至经济学中的应用,这让我惊叹于信息论的强大生命力和普适性。读完之后,我对信息有了更深层次的理解,它不再是简单的文字或声音,而是一种可以被量化、传输和处理的物理量。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更培养了读者一种抽象思维和逻辑分析的能力。我感觉自己的认知水平得到了显著提升,看问题的角度也变得更加多元化。

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一口气读完《信息论简明教程》,感觉大脑被洗礼了一番。这本书的标题虽然“简明”,但其内容之丰富、思考之深刻,远超我的预期。它像一本侦探小说,层层剥茧,揭示了信息在宇宙间流动的奥秘。我特别喜欢书中关于“互信息”的讨论,它让我明白了两个随机变量之间信息量的关联程度,这个概念在统计学和机器学习中简直是无处不在。理解互信息,就能更深入地理解特征选择、特征工程等问题。而且,作者在讲解过程中,总能巧妙地引入一些历史故事和科学家的贡献,让枯燥的理论变得生动有趣。我甚至开始对早期的通信技术产生了浓厚的兴趣,去了解那些伟大的先驱们是如何一步步奠定信息论的基础。书中对于“信道容量”的推导,更是让我惊叹于数学的严谨和力量。理解信道容量,就理解了信息传输的物理极限,这对于设计高效的通信系统至关重要。这本书不仅拓展了我的知识边界,更重要的是,它改变了我看待信息的方式,让我从一个信息的被动接收者,变成了一个主动的思考者。

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《信息论简明教程》这本书,绝对是我近期阅读体验中最为深刻的一本。它以一种非常“简明”的方式,却又极其深入地探讨了信息论的核心概念。我原本以为这本书会是一堆晦涩难懂的数学公式,但事实恰恰相反,作者以一种非常平易近人的语言,配合生动的例子,将信息论的精髓娓娓道来。让我印象最深刻的是关于“信源”和“信宿”的概念,以及信息是如何在它们之间传输的。书中详细解释了离散信源、连续信源,以及它们对应的熵的计算方法,这让我对信息的“量”有了具象化的认识。此外,书中关于“信道”的描述,特别是对“噪声”的引入,让我深刻理解了在实际通信过程中信息是如何被扭曲和损耗的。作者并没有回避这些复杂性,反而利用它们来展示纠错编码的重要性。比如,在讲到海明码的时候,我就好像亲眼看到了信息是如何通过增加冗余来对抗噪声的。这种从问题出发,再到解决方案的讲解方式,极大地激发了我的学习兴趣。总而言之,这本书不仅教会了我信息论的知识,更重要的是,它培养了我一种解决复杂问题的能力,让我相信即便是看似无法克服的障碍,也可能通过巧妙的设计来规避。

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《信息论简明教程》这本书,是我近期阅读中最令人印象深刻的一本。它以一种非常“简明”的方式,却又极其深入地探讨了信息论的核心概念。我原本以为这本书会是一堆晦涩难懂的数学公式,但事实恰恰相反,作者以一种非常平易近人的语言,配合生动的例子,将信息论的精髓娓娓道来。让我印象最深刻的是书中关于“编码理论”的阐述。从信源编码到信道编码,作者都给出了详尽的介绍,并深入浅出地解释了各种编码方法的原理和优缺点。我这才明白,我们日常生活中所使用的各种压缩算法、纠错码,背后都有着深厚的理论基础。特别是关于“里德-所罗门码”的讲解,让我惊叹于这种纠错能力如此强大的编码方式,它在CD、DVD、QR码等领域都有着广泛的应用。这本书不仅教会了我信息论的知识,更重要的是,它培养了我一种“追求极致效率”的工程思维,让我相信通过精巧的设计,能够最大程度地发挥信息的价值。

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《信息论简明教程》这本书,是我最近读到的一本真正能够“触类旁通”的书。它并没有局限于某个狭窄的领域,而是以一种宏观的视角,阐述了信息论在各个学科中的应用。我尤其欣赏作者在处理“信息压缩”这一主题时的深度和广度。从早期的哈夫曼编码,到后来的算术编码,再到现代的 JPEG、MPEG 等压缩标准,书中都给出了清晰的讲解和理论基础。我这才明白,我们日常生活中所使用的图片、音频、视频的压缩技术,背后都有信息论的影子。更让我感到兴奋的是,书中还提到了信息论与量子计算的联系,以及信息论在人工智能领域扮演的角色。这让我意识到,信息论并不仅仅是上个世纪的理论,它依然在不断发展,并引领着未来的科技潮流。这本书的优点在于,它不仅提供了知识,更重要的是,它激发了我的好奇心,让我想要去深入了解更多相关领域的知识。我感觉自己像是在一个宝藏的入口,而这本书就是那把开启宝藏的钥匙。

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最近,我沉浸在《信息论简明教程》这本书带来的思维风暴中。它以一种非常精炼而又富有洞察力的方式,揭示了信息在现代社会中的核心地位。我尤其被书中关于“信息熵”的讨论所吸引。一开始,我认为熵仅仅是描述不确定性的一个指标,但随着阅读的深入,我逐渐意识到,熵更是衡量一个系统复杂程度、信息含量以及潜在能量的关键。作者通过生动的例子,比如一个完全有序的分子排列和一个随机分布的分子堆积,来形象地说明熵的含义。这让我对“信息”的本质有了更深刻的理解,它不再仅仅是文字和数据,更是系统内部结构和状态的体现。书中对“信道编码”的讲解,也让我大开眼界。我明白了为什么我们发送的邮件、下载的文件能够准确无误地到达目的地,即便是网络中存在各种干扰和丢包。这种通过增加冗余来对抗噪声的设计,真是太巧妙了。这本书不仅拓展了我的知识广度,更重要的是,它培养了我一种“化繁为简”的思考方式,让我能够从复杂的问题中找到核心的规律。

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刚读完《信息论简明教程》,脑海中涌现出无数的思考。这本书以一种非常系统和严谨的方式,阐述了信息论的方方面面。它不仅仅是一本关于数学和工程的书,更像是一本关于“信息”的百科全书。我尤其对书中关于“信息度量”的讨论感到着迷。从香农的熵,到互信息,再到各种信息量的定义,作者都给出了清晰的解释和计算方法。这让我明白,信息量不仅仅是数据的多少,更是信息所能减少的不确定性的多少。书中对于“速率-失真理论”的介绍,更是让我大开眼界。它揭示了在信息传输过程中,如何在保证一定失真的前提下,最大程度地提高信息传输的速率。这对于我们理解各种压缩算法的性能极限,以及在有限带宽下如何传输高质量的数据,都提供了重要的理论指导。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更重要的是,它培养了我一种“从本质上理解问题”的能力,让我能够透过现象看本质,抓住问题的核心。

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最近,《信息论简明教程》这本书给我带来了极大的思想冲击。它以一种非常清晰和系统的方式,构建了我对信息论的认知框架。我原本以为这是一本纯粹的数学理论书籍,但读完之后才发现,它更是关于“通信”和“理解”的哲学。书中对于“冗余”的讲解,让我从一个全新的角度看待这个问题。我之前总是觉得冗余是低效的,但信息论告诉我们,在存在噪声和错误的信道中,适度的冗余是保证信息可靠传输的关键。这一点在人类的语言交流中也有体现,比如我们说话时有时会重复,或者使用一些“填充词”,这些看似多余的部分,其实在一定程度上帮助了对方理解。这本书让我对“信息”本身有了更深刻的认识,它不仅仅是数据的集合,更是承载着意义和价值的载体。我特别喜欢书中关于“马尔可夫信源”的介绍,它让我理解了信息序列的依赖性,这对于自然语言处理、语音识别等领域至关重要。这本书的价值在于,它不仅提供了理论知识,更重要的是,它培养了我一种“在不确定中寻找确定性”的思维模式。

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