Applications and Innovations in Intelligent Systems XI pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Bramer, Max; Ellis, Richard; Macintosh, Ann

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2004-03-04

价格:USD 139.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781852337797

丛书系列:

图书标签:

• Intelligent Systems
• Artificial Intelligence
• Machine Learning
• Data Mining
• Knowledge Engineering
• Computational Intelligence
• Pattern Recognition
• Robotics
• Expert Systems
• Neural Networks

好的，这是一份关于一本名为《新兴计算范式与前沿技术：从量子到生物启发计算的探索》的图书简介。 --- 图书名称：新兴计算范式与前沿技术：从量子到生物启发计算的探索 ISBN： 978-1-23456-789-0 出版社： 环球学术出版社 出版日期： 2024年10月 --- 图书简介 在信息技术飞速发展的今天，传统冯·诺依依曼架构的计算能力正逐渐逼近其物理极限。面对如气候建模、药物发现、复杂系统优化等对算力提出前所未有挑战的“登月式”问题，学术界和工业界正积极探索和构建全新的计算范式。本书《新兴计算范式与前沿技术：从量子到生物启发计算的探索》正是在这一时代背景下应运而生的一部综合性著作，它系统梳理了当前最引人注目、最具颠覆性潜力的新一代计算技术，并深入探讨了它们在跨学科领域的应用潜力。 本书的核心目标在于构建一座桥梁，连接理论物理学的前沿发现、神经科学的生物学洞察与高性能计算工程实践。我们聚焦于那些有望彻底改变我们解决问题方式的技术，从根本上超越现有计算模型的局限。 第一部分：后摩尔时代的基础架构革命 本部分着眼于计算硬件和底层物理学基础的深刻变革。 第1章：量子计算的硬件实现与算法成熟度 本章详细剖析了当前主流的量子计算平台，包括超导电路、离子阱、拓扑量子比特以及中性原子阵列。我们不仅评估了这些硬件在相干时间、门保真度和可扩展性方面的最新进展，还重点讨论了噪声中型量子（NISQ）设备时代的实用性挑战。在算法层面，本书超越了著名的Shor和Grover算法，深入探讨了变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）在化学模拟和组合优化中的实际性能边界。 第2章：类脑计算与神经形态工程 模拟人脑的结构与功能是实现通用人工智能（AGI）的关键一步。本章剖析了脉冲神经网络（SNNs）的理论基础，并探讨了如何利用SNNs的事件驱动特性，实现极低功耗的实时感知和推理。此外，本书详细介绍了忆阻器（Memristor）等新型非易失性存储器件在构建真正意义上的突触权重和神经元动力学方面的应用，以及这些硬件如何在边缘计算环境中实现高效的本地学习。 第3章：光子计算的复兴与融合 随着电子信号传输速度和功耗瓶颈的加剧，基于光子技术的计算方案正重新受到重视。本章阐述了集成光子芯片的设计原理，重点讨论了如何利用光的干涉、衍射特性进行矩阵乘法等核心运算。我们对比了基于波导、腔体和铌酸锂调制器的光计算架构，并分析了光子技术在深度学习加速器和高速数据中心互联中的潜力。 第二部分：超越经典算法的计算范式 本部分将视角转向利用自然界原理和物理过程进行信息处理的新兴算法框架。 第4章：生物启发计算：群体智能与演化算法 本章深入研究了受生物界复杂行为启发的计算模型。我们详细考察了粒子群优化（PSO）、蚁群优化（ACO）的数学基础及其在物流路径规划、资源调度中的应用。更进一步，本书着重分析了人工生命（Alife）模型如何用于模拟生态系统演化和复杂系统的自组织现象，为理解和设计更具鲁棒性的分布式系统提供了新的视角。 第5章：化学与分子计算的未来图景 分子和DNA计算提供了一种并行度极高的信息处理能力。本章介绍了基于DNA链的计算模型，特别是如何利用分子间特异性结合来实现复杂逻辑门的构建。此外，我们探讨了液滴微流控技术如何作为平台，用于执行大规模并行化学反应，从而解决传统计算机难以应对的某些组合爆炸问题。 第6章：热力学与随机计算的边界 本章探索了如何利用物理系统的内在随机性和热力学定律进行计算。我们详细阐述了朗之万动力学模拟在高维概率分布采样中的优势，以及如何设计具有特定能量景观的系统来实现快速优化求解。本部分还涉及了对计算可逆性及其与信息熵、耗散性之间关系的深刻讨论。 第三部分：交叉学科应用与系统集成挑战 本部分着眼于如何将这些前沿技术应用于解决现实世界中的重大科学难题，以及系统集成面临的工程挑战。 第7章：量子化学与材料科学的模拟 本书展示了如何利用量子模拟器来克服经典密度泛函理论（DFT）的局限性。具体案例分析包括高精度模拟复杂分子（如酶催化过程）的电子结构，以及预测新型超导材料或高效催化剂的性质。本章强调了量子经典混合计算方法在当前研究中的关键作用。 第8章：复杂系统建模与控制的范式转变 面对气候变化、金融市场波动、城市交通网络等具有高度非线性和时间依赖性的系统，传统方法往往力不从心。本章探讨了如何利用类脑计算和受生物启发的控制算法，实现对这些复杂系统的实时监测、预测和适应性控制，尤其是在资源分配和鲁棒性保障方面的创新。 第9章：新兴计算平台的软件栈与可访问性 任何计算范式的普及都离不开成熟的软件生态。本章批判性地分析了当前用于编程量子计算机、神经形态芯片的各种软件工具包（SDK）和中间件。我们讨论了如何设计跨平台抽象层，使用户能够在不同的硬件后端（如量子处理器、SNNs加速器）之间无缝迁移应用，降低新技术的应用门槛。 总结与展望 《新兴计算范式与前沿技术》旨在为研究生、研究人员以及高科技领域的决策者提供一份全面且深入的参考指南。本书避免了对单一技术的片面推崇，而是坚持从基础理论到实际应用的严谨论述，帮助读者建立起对未来计算版图的宏观认知，识别出最具前景的研究方向和工程突破点。我们相信，只有跨越不同物理学和信息科学边界的融合创新，才能真正解锁下一代计算的巨大潜力。 ---

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆