Abstract State Machines, B and Z pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG

作者:Borger, Egon (EDT)/ Butler, Michael (EDT)/ Bowen, Jonathan P. (EDT)/ Boca, Paul (EDT)

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:

价格:79.95

装帧:

isbn号码:9783540876021

丛书系列:

图书标签:

• 形式化方法
• 抽象状态机
• B方法
• Z方法
• 软件验证
• 程序设计语言
• 理论计算机科学
• 规范方法
• 离散数学
• 计算机科学

科技前沿与未来展望：多领域交叉创新研究（暂定书名） 图书简介 本书汇集了当代科技领域中多个前沿方向的深度研究与创新实践，旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，理解当前技术范畴的边界拓展与未来发展趋势。全书内容横跨人工智能的下一代架构、量子计算的实用化路径、生物工程的伦理与突破、新型能源的储存与转化，以及复杂的系统工程在应对全球性挑战中的应用。本书不侧重于单一学科的理论基础构建，而是聚焦于跨学科知识的融合与应用，探讨技术如何重塑社会结构、经济模型乃至人类的认知方式。 第一部分：智能系统的演进与超越 本部分深入剖析了当前主流深度学习模型所面临的局限性，并前瞻性地探讨了构建更具鲁棒性、可解释性和泛化能力的下一代智能系统的必要性与潜在路径。 章节一：基于因果推理的机器学习框架 本章超越了传统相关性分析的范畴，详细探讨了如何将先进的因果发现算法融入到机器学习流程中。内容包括：结构因果模型（SCM）在复杂系统中的应用、反事实推理在决策优化中的实现、以及如何设计能够进行“为什么”和“如果……将会怎样”的提问的AI模型。重点分析了在医疗诊断和金融风险评估中，引入因果结构后模型性能与可靠性的显著提升。 章节二：具身智能与环境交互的复杂性 探讨了智能体如何从纯粹的数据驱动转向与物理世界的深度、多模态交互。详细讨论了传感器融合技术、实时运动规划的优化算法，以及在不确定环境中进行长期规划的挑战。重点关注了类人机器人在非结构化环境下的适应性学习机制，并对大规模机器人集群协作的通讯协议与任务分配策略进行了深入的建模分析。 章节三：可解释性与公平性：构建可信赖的AI 本部分关注AI系统落地应用中至关重要的伦理与安全问题。内容涵盖了后黑箱时代模型透明化的技术手段，例如基于梯度和注意力机制的局部解释方法，以及全局模型结构的可视化技术。此外，对公平性度量的多维度探讨，包括对偏见来源的追溯、去偏处理的技术方案（如对抗性去偏），以及建立自动化审计流程以确保系统符合监管要求。 第二部分：量子信息科学的实用化桥梁 本部分着眼于理论量子力学向可操作性计算平台的转化过程，侧重于当前硬件限制下的算法创新与容错技术的研究。 章节四：噪声中级量子计算（NISQ）时代的算法创新 详细介绍如何利用现有噪声较大、量子比特数有限的量子计算机解决特定难题。重点分析了变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）在分子模拟和组合优化问题中的应用实例。讨论了如何通过更精巧的量子电路设计，最大程度地抑制噪声对计算结果的干扰。 章节五：量子纠错码与容错架构的工程挑战 探讨了构建大规模容错量子计算机所必须攻克的关键障碍。本章细致分析了表面码（Surface Code）的拓扑结构、译码器的实时性能要求，以及如何将逻辑量子比特编码到物理量子比特阵列中。对实现高保真度量子门操作所需的脉冲序列控制技术进行了深入的工程分析。 第三部分：生命科学的数字化前沿与生物工程的伦理边界 本部分聚焦于计算方法如何加速生命科学的发现过程，以及基因编辑等新兴技术带来的社会影响。 章节六：高通量测序数据与精准医疗的计算模型 侧重于如何处理和解释海量的基因组、转录组和蛋白质组数据。内容包括先进的单细胞数据分析流程、空间转录组学数据的降维与聚类技术，以及利用图神经网络（GNN）来建模蛋白质相互作用网络，从而发现新的药物靶点。 章节七：合成生物学与基因编辑的自动化设计 探讨了使用AI驱动的设计-构建-测试-学习（DBTL）循环来优化生物路径和构建新型细胞工厂。详细分析了CRISPR系统的递送效率优化、脱靶效应的预测模型，以及在微生物代谢工程中应用强化学习来指导底盘细胞的改造。同时，本章也严肃探讨了“双重用途”研究的监管框架与全球治理策略。 第四部分：能源与环境系统的集成化解决方案 本部分关注在气候变化背景下，如何通过跨系统集成优化来提升能源效率和可持续性。 章节八：下一代固态电池的材料模拟与界面工程 本章从计算材料学的角度出发，分析了固态电解质的离子传导机制。利用密度泛函理论（DFT）计算预测新型固态电解质的结构稳定性与界面阻抗。重点讨论了锂枝晶的形成机理以及如何通过界面层设计来抑制其生长，从而提升电池的循环寿命和安全性。 章节九：智慧电网的分布式优化与弹性调度 研究了如何将可再生能源（风能、太阳能）的高间歇性纳入电网管理。内容涵盖了基于模型预测控制（MPC）的负荷预测与实时调度，以及利用区块链技术来确保分布式能源交易的安全性和透明性。探讨了网络化控制理论在维持电网频率稳定和抵御网络攻击方面的关键作用。 第五部分：复杂系统的韧性与灾害应对 本书最后一部分考察了社会、经济和基础设施在面对极端事件时的响应能力与恢复力。 章节十：复杂网络中的信息传播与级联失效分析 使用网络科学工具分析关键基础设施（如交通网络、通信网络）在受到局部冲击后的扩散效应。内容包括不同拓扑结构对信息和故障传播速度的影响，以及最优的“断点”识别策略，以最小化全局影响。重点分析了疫情传播的动态模型在不同社会隔离政策下的预测准确性。 章节十一：高维度不确定性下的决策科学 本章探讨了在数据稀疏且模型参数高度不确定的环境下，如何做出可靠的决策。引入了鲁棒优化（Robust Optimization）和随机控制理论来处理现实世界中无法完全量化的风险。案例分析涵盖了大型基础设施项目的风险预算与应急资源的最优分配。 结语：技术融合的未来图景 全书最后总结了这些前沿技术领域间的内在联系，强调了解决未来重大挑战需要超越传统学科壁垒的系统性思维。本书期望激发读者对科技交叉地带的深入思考，并为下一代研究人员和政策制定者提供必要的理论基础与前瞻性视野。

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