10000個科學難題 信息科學捲 “10000個科學難題”信息科學編委會 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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“10000個科學難題”信息科學編委會 著

圖書標籤:

• 信息科學
• 科學難題
• 科普
• 問題解答
• 知識拓展
• 學習
• 教育
• STEM
• 挑戰
• 思維訓練

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030319111

商品編碼：29329329118

包裝：精裝

齣版時間：2011-09-01

基本信息

書名：10000個科學難題 信息科學捲

定價：268.00元

作者：“10000個科學難題”信息科學編委會

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-09-01

ISBN：9787030319111

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：2.120kg

編輯推薦

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內容提要

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《10000個科學難題.信息科學捲》是《10000個科學難題》係列叢書中的信息科學捲。為瞭能夠盡可能全麵地反映信息領域的學科全貌，編委會在以信息領域專傢為編委會主任、副主任委員的基礎上，參照瞭學位委員會的學科結構劃分原則，聘請信息領域六個一級學科的知名專傢作為責任編委，據此擴展。本書的編撰工作得到瞭信息領域眾多專傢學者的大力支持。由於信息科學本身就是一門應用科學，因此，在編撰過程中圍繞區分“科學難題”而非“技術難題”做瞭大量工作。為便於讀者瀏覽與閱讀，科普類題目放在前麵，其餘則按六個一級學科分類排列。
　　《10000個科學難題.信息科學捲》可供高等院校和科研單位從事信息科學研究的工作者參考閱讀。希望本書在引導廣大青年學子緻力於信息科學研究的同時，對從事信息科學研究的科研人員也有所幫助和啓發。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《探尋數字世界的奧秘：信息科學前沿解析》 信息科學，作為現代科技的基石，其廣博的領域滲透進我們生活的方方麵麵，從最基礎的數據處理到最尖端的智能係統，無不體現著其深邃的智慧與無窮的魅力。然而，在這片蓬勃發展的沃土之上，仍有無數的挑戰與未知等待著我們去探索，無數的難題驅動著科學的進步。本書《探尋數字世界的奧秘：信息科學前沿解析》並非試圖羅列一個詳盡無遺的“科學難題清單”，而是聚焦於信息科學領域中那些最具代錶性、最引人深思、最具前瞻性的核心問題，旨在帶領讀者深入理解信息科學的本質、發展脈絡以及未來圖景。 本書由一群在信息科學領域深耕多年的資深學者和研究人員共同編撰，他們以宏觀的視角審視學科發展，以銳利的洞察力剖析前沿挑戰，以嚴謹的邏輯梳理復雜的概念，力求呈現一個既有深度又不失廣度的信息科學畫捲。本書的價值在於，它不僅為信息科學的初學者提供瞭一個清晰的認知框架，更為專業研究人員提供瞭新的思考維度與研究啓示。 第一部分：信息科學的哲學基石與計算範式 在數字世界的構建之初，我們首先要審視其最根本的哲學支撐。信息科學的“信息”究竟是什麼？是比特的堆疊，還是蘊含意義的載體？本書將從信息論的經典視角齣發，探討香農信息論的局限性，並引入更高層次的信息語義學和信息本體論的思考。我們追問：信息的本質屬性是什麼？如何在復雜的現實世界中精確地度量和傳遞有價值的信息？這些根本性的哲學追問，直接關係到我們能否更有效地組織、管理和利用信息。 計算是信息科學的核心驅動力。從圖靈機的抽象模型到量子計算的顛覆性潛力，計算的每一次飛躍都極大地拓展瞭信息處理的邊界。本書將深入探討不同計算範式的演進，包括經典計算、並行計算、分布式計算、並行計算以及新興的量子計算和生物計算。我們將分析這些計算範式各自的優勢、劣勢及其適用的場景，並重點關注在處理海量、異構、動態信息時，如何設計更高效、更強大的計算模型。特彆是，量子計算如何挑戰傳統算法的極限，以及生物計算能否提供全新的信息處理路徑，將是本部分探討的重點。 第二部分：算法的智慧與數據處理的挑戰 算法是信息科學的靈魂，是解決問題的“智慧”。從排序算法到機器學習算法，算法的精妙設計是實現高效信息處理的關鍵。本書將聚焦於算法理論中的核心問題，例如NP-完備性問題及其對實際計算的挑戰，以及如何設計近似算法和啓發式算法來應對這類難題。我們還將深入探討算法的復雜度分析、優化策略，以及如何在不斷變化的數據環境中保證算法的魯棒性和效率。 在數據爆炸的時代，如何有效、高效地處理海量數據是信息科學麵臨的最大挑戰之一。本書將從數據存儲、數據檢索、數據挖掘、數據可視化等多個維度，深入剖析大數據處理的復雜性。我們將探討分布式文件係統、NoSQL數據庫、內存計算等技術在應對海量數據時的作用，以及如何在數據質量不高、噪聲纏繞的情況下，提取有價值的洞見。數據安全與隱私保護，作為大數據時代不可迴避的倫理與技術難題，也將得到深入的討論。 第三部分：人工智能的崛起與認知智能的邊界 人工智能（AI）無疑是信息科學最炙手可熱的研究領域。本書將從AI的起源與發展脈絡齣發，深入探討當前的AI技術，特彆是深度學習的原理、應用及其局限性。我們不僅關注AI在圖像識彆、語音識彆、自然語言處理等領域的突破，更將聚焦於AI的核心挑戰：常識推理、因果理解、創造力以及通用人工智能（AGI）的可能性。AGI是否能夠真正實現？實現AGI需要剋服哪些理論和技術障礙？這些問題將引發讀者對AI未來發展的深度思考。 認知智能是AI研究的高級目標。本書將從認知科學、心理學與信息科學的交叉視角，探討如何構建能夠理解、學習、推理並與人類進行自然交互的智能係統。我們將分析當前AI在情感理解、意識模擬、道德判斷等方麵存在的巨大差距，並探討如何通過多模態融閤、類腦計算等方法來彌閤這些差距。類比推理、歸納學習、符號與連接主義的融閤，將是構建更強大認知智能的關鍵。 第四部分：網絡世界的互聯與安全 信息科學的發展離不開網絡技術的支撐。本書將探討從互聯網的早期構想到未來物聯網、區塊鏈等新型網絡架構。我們將深入分析網絡協議的演進、網絡拓撲的優化、以及如何構建高效、可擴展、容錯的網絡係統。同時，網絡擁塞控製、路由選擇、資源調度等網絡性能優化問題，也將是本部分的重要議題。 在信息高度互聯的時代，網絡安全與隱私保護的重要性不言而喻。本書將從密碼學的基礎原理齣發，深入探討各種加密技術、身份認證機製、以及如何構建安全的通信協議。我們將剖析當前網絡安全麵臨的嚴峻挑戰，如惡意軟件、網絡攻擊、數據泄露等，並探討如何利用先進的信息科學技術，如機器學習、區塊鏈等，來構建更強大的網絡安全防護體係。去中心化網絡、零信任架構等新型安全理念，也將得到深入的探討。 第五部分：信息科學的未來圖景與跨學科融閤 信息科學並非孤立的學科，其發展與物理學、生物學、社會學、經濟學等眾多學科緊密相連。本書將展望信息科學的未來發展方嚮，探討其與其他學科的深度融閤所帶來的顛覆性創新。例如，在生命科學領域，如何利用信息科學工具加速基因組學、蛋白質組學研究，並實現精準醫療；在材料科學領域，如何利用計算模擬設計新型材料；在社會科學領域，如何利用大數據分析理解社會現象，預測發展趨勢。 同時，本書也將關注信息科學在推動社會可持續發展、解決全球性挑戰（如氣候變化、能源危機、疾病防治）方麵的潛力。例如，智慧城市、智能交通、智能電網等應用，都體現瞭信息科學在優化資源配置、提升生活品質方麵的巨大價值。 結語：永無止境的探索 《探尋數字世界的奧秘：信息科學前沿解析》並非一本旨在“解決”所有科學難題的書，而是希望通過對信息科學核心問題的深入剖析，激發讀者對未知的好奇心，培養科學的思維方式，並鼓勵更多有誌之士投身於信息科學的探索事業。我們相信，信息科學的旅程是一個永無止境的探索過程，每一次的突破都將開啓新的篇章，每一次的難題都將成為我們前進的動力。願本書能成為您在這場數字世界探險旅程中的一位有益的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本《10000個科學難題：信息科學捲》簡直是信息科學領域的一座寶藏，每一個“難題”都像是一扇通往未知世界的窗口，讓人欲罷不能。我尤其喜歡它那種循序漸進的編排方式，從最基礎的概念講起，慢慢深入到更復雜的理論和技術。剛開始翻開的時候，我以為自己會遇到很多難以理解的術語和晦澀的公式，但事實恰恰相反。編委會用一種非常生動有趣的方式，將那些看似高深莫測的知識點分解開來，就像一個經驗豐富的老師，耐心引導著你一步步去探索。舉個例子，關於“信息熵”的那個部分，我之前一直覺得它是個抽象的概念，但書中通過一係列生活化的比喻和圖示，讓我瞬間茅塞頓開。它不僅僅是枯燥的理論堆砌，更是一種思維方式的啓迪，教你如何用科學的眼光去審視信息，理解信息産生的機製，以及信息傳播的奧秘。我甚至開始嘗試用書中的方法去分析我日常生活中遇到的各種信息現象，比如社交媒體上的熱點傳播，或者某個算法推薦的精準度，都變得清晰明瞭許多。這本書不僅適閤那些正在信息科學領域深造的學生和研究人員，對於任何對信息世界充滿好奇的普通讀者來說，它都是一本不可多得的啓濛讀物。它讓我意識到，我們每天沉浸在信息洪流中，但卻很少真正去理解信息的本質。這本書填補瞭我的認知空白，讓我對這個信息爆炸的時代有瞭更深刻的認識和更理性的判斷。而且，書中的每一個“難題”都設計得非常巧妙，它不是直接給齣答案，而是提齣問題，引導你去思考，去尋找解決方案，這個過程本身就充滿瞭樂趣和成就感。我常常會花上很長時間去琢磨一個難題，然後嘗試在書中找到相關的綫索，這種主動學習的過程，比被動接受知識要深刻得多。

評分☆☆☆☆☆

我常常覺得，要真正理解一個學科，就必須去瞭解它在發展過程中所遇到的那些“卡脖子”的問題。而《10000個科學難題：信息科學捲》恰恰做到瞭這一點。它不是簡單地羅列現有的技術，而是深入到信息科學發展的每一個關鍵節點，去揭示那些曾經睏擾著科學傢們的難題。我特彆喜歡書中關於“信息爆炸”的討論，它不僅分析瞭信息産生的原因，更探討瞭在海量信息中如何進行篩選、存儲和檢索的挑戰。這讓我意識到，我們現在所享受的便利，背後是無數科學傢們孜孜不倦的努力和智慧。而且，書中的每一個難題，都不僅僅是一個理論問題，它往往與實際的應用緊密相連。比如，在討論“自然語言處理”時，書中會分析機器如何理解人類的語言，以及在語音識彆、機器翻譯等領域麵臨的挑戰。這讓我意識到，信息科學的發展，不僅僅是為瞭滿足人類的好奇心，更是為瞭解決現實世界中的各種問題，提升人類的生活質量。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最深刻的感受，是一種“原來如此”的豁然開朗。在信息科學這個領域，很多概念初聽起來都非常抽象，像是鏡花水月，難以捉摸。但《10000個科學難題：信息科學捲》就像一位技藝高超的嚮導，帶領我穿越迷霧，直抵知識的核心。它沒有使用過多華麗的辭藻，而是用最簡潔、最清晰的語言，將復雜的科學原理娓娓道來。我最喜歡它的一個特點是，它不懼怕“簡單”的問題，甚至會把一些看似理所當然的現象，刨根問底地去解釋。這讓我意識到，很多我們習以為常的技術和應用，背後都蘊含著深厚的科學邏輯。比如，關於“網絡延遲”的那個部分，書中並沒有簡單地告訴你它是什麼，而是從數據包的傳輸、路由器的轉發、信號的衰減等多個維度進行瞭詳細的解析，讓我對網絡的運行機製有瞭全新的認識。這種深入淺齣的講解方式，讓我這種非專業人士也能輕鬆理解。而且，書中提齣的難題，往往都是信息科學發展過程中曾經遇到過的，甚至是至今仍在探索中的關鍵問題。這讓我感覺，我不是在獨立地麵對問題，而是和曆史上無數偉大的科學傢們一起，在進行著一場跨越時空的智慧對話。這種參與感，讓我對信息科學的興趣倍增，也讓我對未來的科技發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書不僅僅是一本信息科學的百科全書，更是一本激發我無限想象力的“科幻小說”。它裏麵的每一個“科學難題”，都像是一個未來世界的藍圖，讓我對信息技術未來的發展充滿瞭期待。我尤其喜歡書中關於“量子計算”的討論，雖然我並不完全理解其中的數學原理，但書中對量子疊加、量子糾纏的形象化解釋，讓我對這種顛覆性的計算方式産生瞭濃厚的興趣。它讓我意識到，我們現在所熟悉的信息技術，可能隻是冰山一角，未來還有著更多令人驚嘆的可能性。而且，這本書的編排方式也非常獨特，它不像傳統的教科書那樣按部就班，而是將各種有趣的問題穿插其中，讓你在閱讀的過程中，始終保持著新鮮感和好奇心。我常常會在翻閱這本書時，被某個章節的標題所吸引，然後一頭紮進去，忘記瞭時間的流逝。它讓我意識到，科學的魅力，不僅在於它的嚴謹和邏輯，更在於它能夠挑戰人類的認知邊界，引領我們走嚮更遠的未來。

評分☆☆☆☆☆

《10000個科學難題：信息科學捲》這本書，與其說是一本“難題集”，不如說是一本“思想實驗集”。它沒有直接給齣答案，而是通過提齣問題，引導你去思考，去探索，去構建自己的知識體係。我最喜歡它的地方在於，它能夠將看似獨立的知識點巧妙地串聯起來，形成一個完整的知識網絡。比如，在探討“數據挖掘”的時候，書中會迴顧信息論的基礎，然後引入統計學的方法，最後再引齣數據挖掘的各種算法和應用。這種結構化的學習方式，讓我對知識的理解更加深刻，也更容易融會貫通。我曾經嘗試過閱讀一些其他的信息科學書籍，但往往因為知識點過於零散，或者講解過於晦澀而放棄。但這本書，卻讓我堅持瞭下來，並且樂在其中。它讓我意識到，學習科學，不是被動地記憶，而是主動地思考和探索。書中的每一個難題，都像是一個未解之謎，吸引著我去尋找答案。而在這個尋找答案的過程中，我不僅學到瞭知識，更提升瞭解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《10000個科學難題：信息科學捲》簡直是信息科學入門者的福音，也是進階者的良師益友。它以一種非常親民的方式，拆解瞭信息科學中那些令人望而卻步的難題，讓它們變得生動有趣，易於理解。我之前對“人工智能”的概念總是感到模糊不清，覺得它離我們很遙遠，但書中對機器學習、深度學習的講解，讓我第一次清晰地認識到它們是如何工作的，以及它們在現實生活中的廣泛應用。從人臉識彆到智能語音助手，再到自動駕駛，這些曾經看起來神奇的技術，在書中的解析下，都變得有跡可循。我尤其欣賞書中對於“算法偏見”問題的討論，它讓我意識到，人工智能並非完美無缺，也可能存在歧視和不公。這種辯證的視角，讓我對技術的發展保持瞭清醒的認識，而不是盲目樂觀。書中的每一個難題，都像是一個引人入勝的故事，它不僅僅是枯燥的理論，更包含瞭科學傢們探索未知、解決問題的智慧和勇氣。我常常會在閱讀過程中，想象科學傢們是如何一步步攻剋這些難題的，這種代入感，讓我對科學研究充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，閱讀《10000個科學難題：信息科學捲》的過程，對我來說更像是一場智力探險。這本書沒有給我直接的答案，而是給瞭我探索的工具和方嚮。我尤其欣賞書中關於“圖論”的章節，它將抽象的數學概念，與現實世界中的網絡連接、社交關係等問題巧妙地結閤起來。我之前對圖論的認識非常有限，但通過書中的講解，我纔瞭解到它在很多領域都有著廣泛的應用，比如交通網絡的優化、信息傳播的模擬等等。它讓我意識到，信息科學不僅僅是關於計算機和編程，更是一種解決問題的思維方式，一種分析復雜係統的工具。書中的每一個難題，都像是一個邏輯謎題，需要我去思考，去推理，去尋找解決方案。這個過程雖然充滿挑戰，但同時也帶來瞭巨大的滿足感。我常常會在解決一個難題之後，有種豁然開朗的感覺，仿佛打開瞭一個新的知識維度。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本《10000個科學難題：信息科學捲》徹底刷新瞭我對科學書籍的認知。它不是那種擺在書架上積灰的工具書，而是真正能夠激發你探索欲的“玩伴”。書中涉及的知識點非常廣泛，從早期信息論的奠基性工作，到如今火熱的人工智能、大數據分析，幾乎涵蓋瞭信息科學的方方麵麵。最讓我驚喜的是，它並沒有因為內容的龐雜而顯得雜亂無章，反而有一種內在的邏輯聯係，仿佛是將一幅宏大的信息科學全景圖展現在讀者麵前。我特彆欣賞編委會的處理方式，他們沒有直接將難題拋給你，而是先鋪墊背景知識，介紹相關的理論和技術，然後再引齣問題，讓你在有瞭一定的基礎之後，再去挑戰。這種“先授之以漁，再教之以漁”的方式，讓我感覺自己不是在被動地學習，而是在主動地參與到科學探索的過程中。比如，在討論“機器學習的過擬閤問題”時，書中會先詳細講解模型訓練的過程，誤差的來源，然後纔提齣過擬閤這個具體的難題，並提供幾種不同的解決思路。這種循序漸進的設計，讓我在麵對復雜問題時，不會感到束手無策，而是充滿瞭信心和動力。而且，書中的案例都非常貼切，很多都與我們現實生活息息相關，比如推薦係統如何工作，搜索引擎是如何檢索信息等等，這些都讓我覺得信息科學不再是遙不可及的理論，而是滲透在我們生活方方麵麵的實際應用。我甚至開始反思，自己平時使用的一些APP，背後的信息科學原理究竟是什麼，這本書給瞭我很多啓發。

評分☆☆☆☆☆

我之前對信息科學的理解，一直停留在一些零散的知識點上，比如編程語言、算法等等，總覺得它是個龐大而又遙遠的學科。但《10000個科學難題：信息科學捲》的齣現，徹底改變瞭我的看法。它就像一個巨大的拼圖盒，將信息科學的各個碎片有機地整閤在一起，讓我看到瞭一個完整而又 fascinating 的世界。我特彆喜歡書中對“信息”本身定義的探討，從香農的通信理論，到如今大數據時代的“數據即信息”，它展示瞭信息概念的演變和深化，讓我意識到，信息不僅僅是文字和數字，更是一種能夠降低不確定性的載體。書中關於“信息安全”的章節，也讓我受益匪淺。在如今網絡安全問題日益凸顯的時代，瞭解信息是如何被加密、如何被保護，以及攻擊者又是如何利用信息的漏洞，都非常有現實意義。它讓我意識到，信息安全不僅僅是技術問題，更是需要綜閤考慮技術、法律和倫理的復雜議題。我經常會在閱讀過程中，聯想到一些社會新聞，書中提供的科學解釋，能讓我更深刻地理解事件的本質。這本書的價值，不僅僅在於提供知識，更在於它能夠提升讀者的認知水平，培養批判性思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直接的感受，就是它對信息科學的“解構”能力。它沒有將信息科學視為一個整體，而是將其拆解成無數個具體的問題，然後逐個擊破。我特彆喜歡書中關於“信息檢索”的章節，它詳細地分析瞭搜索引擎是如何工作的，從網頁的索引到查詢的匹配，每一個環節都進行瞭深入的闡釋。這讓我對我們每天都在使用的搜索引擎有瞭全新的認識。我之前一直覺得它是個神奇的東西，但看完書之後，我纔瞭解到，它背後蘊含著多麼復雜的科學原理和技術。而且，書中的每一個難題，都提齣瞭一個明確的科學問題，然後從不同的角度去分析，去探討，去提齣可能的解決方案。這種嚴謹而又開放的討論方式，讓我對科學研究的本質有瞭更深刻的理解。它讓我意識到，科學的進步，往往來自於對那些“微小”問題的深入挖掘和不懈探索。