Unconventional Computing 2007 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Luniver Press

作者:De Lacy Costello, B. 编

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2007-06-01

价格:USD 27.30

装帧:Paperback

isbn号码:9781905986057

丛书系列:

图书标签:

计算机科学
Unconventional computing
Emerging technologies
Computation
Physics
Biology
Chemistry
Artificial intelligence
Complex systems
Non-traditional computing
Theoretical computer science

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具体描述

Unconventional computing is the quest for groundbreaking new algorithms and computing architectures based on and inspired by the principles of information processing in physical, chemical and biological systems. The timely scientific contributions in this book include cutting-edge theoretical work on quantum and kinematic Turing machines, computational complexity of physical systems, molecular and chemical computation, processing incomplete information, physical hypercomputation, automata networks and swarms. They are nicely complemented by recent results on experimental implementations of logical and arithmetical circuits in a domino substrate, DNA computers, and self-assembly. The book supports interdisciplinary research in the field of future computing and contributes toward developing a common interface between computer science, biology, mathematics, chemistry, electronics engineering, and physics.

《非常规计算：2007年》图书简介探索计算范式的边界，洞察未来信息处理的深邃图景。计算，作为现代文明的基石，早已渗透进我们生活的每一个角落。从庞大的超级计算机到掌中的智能设备，我们早已习惯了硅基芯片、二进制逻辑所构建的经典计算模式。然而，在2007年，世界正悄然经历一场前所未有的思想风暴，一场对计算本质的深刻反思和对未来可能性的大胆追问。《非常规计算：2007年》正是这场思想激荡的缩影与记录。它并非罗列枯燥的算法与公式，而是汇聚了当时最前沿的研究者、思想家和探索者，共同描绘了一幅充满想象力与挑战性的计算未来蓝图。本书深入剖析了那些超越传统图灵机模型、突破冯·诺依曼架构限制的计算范式，为读者开启了一扇通往计算新大陆的大门。量子计算的曙光：超越0和1的维度 2007年，量子计算的研究正从理论走向初步的实验验证。本书详细探讨了量子力学奇特的叠加态和纠缠现象如何被巧妙地转化为强大的计算能力。读者将有机会深入了解：量子比特（qubits）的奥秘：告别僵硬的0与1，理解量子比特如何同时代表多种状态，从而实现指数级的并行计算潜力。我们将深入剖析量子比特的编码、测量以及其在各种量子算法中的核心作用，例如Shor算法如何颠覆现有的加密体系，Grover算法如何加速数据库搜索。量子门的运行机制：领略量子逻辑门如何在量子比特上执行运算，以及这些运算的不可逆性和不可克隆性所带来的独特计算特性。本书将详细介绍Hadamard门、CNOT门等基本量子门，并展示它们如何构建出复杂的量子电路，以解决经典计算机难以企及的问题。物理实现的研究进展：尽管当时量子计算机的搭建仍处于早期阶段，但本书汇聚了当时在超导电路、离子阱、光学系统等不同物理平台上的前沿研究成果。读者将了解到不同实现方案的优势与挑战，以及它们距离构建大规模通用量子计算机还有多远的距离。量子算法的应用前景：探索量子计算机在密码学、材料科学、药物发现、优化问题等领域的颠覆性应用潜力。本书将着重介绍2007年时，学界对量子计算能够解决的经典问题边界的理解，以及那些尚待开发的、专为量子计算量身打造的全新算法。生物计算与DNA计算：生命的智慧融入计算生命本身就是一部精妙的计算史诗。2007年，科学家们开始积极探索将生物体的计算能力应用于信息处理。本书深入揭示了： DNA计算的潜力：纸面上的DNA计算理论，在2007年已开始逐步走向实验。本书详细介绍如何利用DNA分子的碱基配对特性，将信息编码并执行逻辑运算。读者将了解到DNA计算在解决某些特定问题（如旅行商问题）上的独特优势，以及其在存储密度和并行性方面的巨大潜力。生物系统的计算模型：从细胞内的信号转导网络到神经网络的生物学基础，本书探索了生物系统如何通过复杂相互作用实现信息处理。我们将讨论如何模仿生物神经网络构建人工神经网络，以及利用基因调控网络进行计算的可能性。合成生物学的计算应用：随着合成生物学的发展，利用工程化的生物分子和细胞构建计算模块成为可能。本书将探讨如何设计和构建“生物逻辑门”，以及如何将这些生物计算单元集成到复杂的计算系统中，用于疾病诊断、药物递送或环境监测。混合计算的构想：探讨将生物计算与经典计算相结合，取长补短，以解决更复杂问题的可能性。本书将分析生物计算在特定并行处理和问题建模上的优势，以及与传统电子计算协同工作的潜在模式。模拟计算与神经形态计算：模仿自然的计算方式在追求极致效率和适应性的过程中，科学家们也将目光投向了自然界。本书深入探讨了：模拟计算的复兴：摆脱离散的数字世界，模拟计算以连续的物理量来表示和处理信息。本书将回顾模拟计算在特定领域的优势，例如在处理具有连续变量的物理系统时，模拟计算机能够提供更直观、更高效的解决方案。我们将探讨其在信号处理、控制系统等方面的应用。神经形态工程的萌芽： 2007年，神经形态计算作为一种模仿人脑结构和功能的计算范式，正逐渐引起关注。本书详细介绍如何设计和构建模拟神经元的电子器件，以及如何构建大规模的“人造大脑”。读者将了解到神经形态芯片在模式识别、学习能力和能量效率方面的巨大潜力，以及它们在未来机器人、人工智能等领域的应用前景。混沌理论与复杂系统计算：混沌系统虽然看似随机，但其内部蕴含着深刻的规律。本书将探讨如何利用混沌系统进行信息处理，以及其在模拟复杂现实世界、生成随机数等方面的应用。我们将深入研究蝴蝶效应的计算意义，以及如何利用混沌系统的敏感性来设计新型计算方法。新材料与新器件的探索：随着纳米技术和新材料科学的飞速发展，2007年涌现出许多新颖的计算器件的可能性。本书将介绍基于新型材料（如石墨烯、相变材料）的计算单元，以及它们在超越传统CMOS技术限制方面的潜力，为非常规计算提供了物质基础。超越图灵的界限：计算的哲学思考《非常规计算：2007年》不仅仅是一部技术文献，更是一场关于计算本质的哲学对话。本书鼓励读者超越“计算就是执行算法”的狭隘定义，思考：计算的本质是什么？重新审视信息、处理和可计算性的定义，探索那些可能超出图灵机能力范围的计算模型。计算的未来形态？展望在量子、生物、模拟等多种计算范式融合发展的未来，我们将如何理解和构建计算系统。计算与智能的关系？探讨非常规计算如何为人工智能的突破提供新的路径和思路。计算的伦理与社会影响？随着计算能力边界的不断拓展，我们将面临哪些新的伦理挑战和技术机遇？献给所有对计算的未来充满好奇的读者。无论您是计算机科学的研究者、工程师，还是对前沿科技充满热情的爱好者，亦或是希望从更宏观的角度理解信息时代发展脉络的思考者，《非常规计算：2007年》都将为您提供一次深刻的启迪。本书以清晰的逻辑、丰富的案例和前瞻性的视角，将复杂而迷人的非常规计算世界呈现在您面前，激发您对计算无限可能的想象。 2007年，一场计算革命的种子已经播下。本书，就是您理解这场革命起点与未来方向的珍贵指南。