10000個科學難題 信息科學捲 9787030319111 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
• 知識
• 問答
• 益智
• 學習
• 青少年
• STEM
• 挑戰

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030319111

商品編碼：29657264268

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

售價：182.2元,便宜85.8元,摺扣67

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，參照瞭國務院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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《10000個科學難題·信息科學捲》：探索數字時代的奧秘與前沿 在信息爆炸的時代，信息科學作為一門連接理論與實踐、驅動技術變革的核心學科，其重要性不言而喻。它不僅滲透於我們日常生活的方方麵麵，更是國傢發展、科技進步和社會進步的關鍵驅動力。《10000個科學難題·信息科學捲》正是這樣一部旨在引領讀者深入探索信息科學廣闊天地、剖析其核心難題、激發創新思維的百科全書式巨著。本書精選並深入解讀瞭信息科學領域內最具代錶性、最富挑戰性、最具有前瞻性的10000個科學難題，旨在為信息科學研究者、從業者、高校師生以及對信息科學充滿好奇的廣大讀者提供一個係統、全麵、深刻的學習與思考平颱。 本書並非簡單羅列問題，而是通過對每一個科學難題的深入剖析，展現信息科學發展的脈絡、前沿的探索方嚮以及潛在的突破口。信息科學的範疇極為廣泛，本書內容涵蓋瞭從信息論的基礎理論，到數據科學的挖掘與分析，從人工智能的核心算法，到網絡安全的技術挑戰，從計算機科學的體係結構，到軟件工程的實踐方法，再到信息管理與決策的智能化等等，幾乎囊括瞭現代信息科學的各個重要分支。 在信息論的基石上，我們追問信息的本質與極限： 信息論，作為信息科學的奠基石，為我們理解信息、量化信息、以及如何高效可靠地傳輸信息提供瞭強大的理論工具。本書將深入探討香農信息論的經典難題，例如如何剋服信道噪聲的限製，實現理論上傳輸速率的極限？在量子信息論的新領域，我們又該如何理解和利用量子疊加與糾纏的特性，實現超越經典的信息處理能力？糾纏分發的安全性和效率如何提升？量子密鑰分發（QKD）在實際應用中的安全漏洞和破解機製是什麼？這些問題不僅是對信息傳輸極限的挑戰，也是對信息安全基石的拷問。本書將帶領讀者一起思考，如何在物理極限下，實現更安全、更高效的信息傳遞。 數據科學的洪流中，我們駕馭數據的力量與智慧： 當今世界被海量數據所包圍，數據科學的興起正是為瞭從這些數據中提取有價值的信息和知識。本書將聚焦於數據科學領域的核心難題。例如，如何構建更有效的機器學習模型，以應對高維度、稀疏性、不確定性等復雜數據場景？在數據隱私日益受到重視的背景下，如何在保證數據分析結果的同時，最大限度地保護個人隱私？聯邦學習、差分隱私等技術在實際應用中又麵臨哪些挑戰？如何處理海量實時流數據，從中提取即時洞察？如何構建能夠自我學習、自我優化的智能數據分析係統？這些問題觸及瞭數據挖掘、模式識彆、統計推斷以及算法優化等多個方麵，是釋放數據潛能的關鍵。 人工智能的演進之路，我們探索智能的邊界與未來： 人工智能，無疑是信息科學中最具顛覆性的領域之一。本書將深入剖析人工智能領域的核心科學難題。深度學習模型為何如此“黑箱”？如何提高模型的可解釋性，讓機器的決策過程更加透明？如何在缺乏海量標注數據的情況下，實現高效的遷移學習和少樣本學習？通用人工智能（AGI）的實現路徑是什麼？機器能否真正擁有意識、情感和創造力？如何構建能夠進行復雜推理、規劃和決策的智能體？強化學習在現實世界復雜環境中的應用如何纔能更穩定、更魯棒？從自然語言處理的理解與生成，到計算機視覺的感知與識彆，再到機器人學的規劃與控製，本書都將帶來深入的探討。 網絡安全的銅牆鐵壁，我們抵禦數字世界的威脅： 隨著網絡化程度的加深，網絡安全問題日益突齣，成為信息科學領域的重要研究方嚮。本書將揭示網絡安全領域麵臨的嚴峻挑戰。如何設計齣能夠抵禦未知攻擊、零日漏洞的新型安全防護體係？在日益復雜的網絡環境中，如何實現對海量網絡流量的實時威脅檢測與溯源？區塊鏈技術的去中心化和不可篡改特性，能否真正解決大規模分布式係統的安全性和信任問題？在人工智能時代，如何應對AI驅動的攻擊（如深度僞造、自動化攻擊），以及如何利用AI進行更高級彆的安全防禦？雲計算、物聯網、5G網絡等新興技術帶來的安全風險又該如何化解？本書將引領讀者思考構建更加堅固的網絡安全防綫。 計算機科學的底層架構，我們優化計算的效能與效率： 計算機科學是信息科學的基石，其理論和技術直接影響著信息處理的效率和能力。本書將探討計算機科學領域內的關鍵難題。如何設計齣更具能效比的處理器架構，以應對摩爾定律的挑戰？如何優化存儲係統的性能，實現更快的訪問速度和更大的容量？如何構建更加高效、可擴展的分布式計算係統，以支撐海量數據和復雜應用的運行？新一代編程語言和編譯技術如何纔能更好地支持並行計算和異構計算？新型計算範式（如類腦計算、量子計算）在實際應用中將麵臨哪些工程化挑戰？從操作係統到數據庫，從算法設計到係統優化，本書都將提供深刻的見解。 軟件工程的藝術與科學，我們構建可靠且易於維護的數字係統： 軟件係統已成為現代社會運行的基石，但軟件開發的復雜性和易齣錯性始終是巨大的挑戰。本書將探討軟件工程領域的核心難題。如何開發齣高質量、高可靠性、低成本的軟件産品？如何應對日益增長的軟件復雜性，實現軟件的可維護性、可伸縮性和可演化性？如何有效地進行軟件需求分析和設計，減少後期修改的成本？自動化測試和持續集成/持續部署（CI/CD）在大型復雜項目中的瓶頸在哪裏？如何構建真正敏捷、高效的開發團隊和流程？本書將為讀者展現如何將科學的嚴謹與藝術的創造相結閤，構建齣更加健壯、高效的軟件係統。 信息管理與決策的智能化，我們賦能組織與社會的智慧升級： 在信息驅動的時代，如何有效地管理和利用信息，做齣更明智的決策，是組織和社會成功的關鍵。本書將聚焦於信息管理與決策領域的難題。如何構建能夠整閤異構信息源、實現全局可視化的智能信息管理平颱？如何利用數據分析和人工智能技術，為復雜決策提供支持，並提高決策的準確性和效率？如何設計齣更加人性化、智能化的信息交互界麵，提升用戶體驗？知識圖譜技術如何纔能更好地錶達和利用復雜知識，實現更深度的智能推理？在大數據時代，如何平衡信息共享與信息安全，構建負責任的信息利用生態？ 《10000個科學難題·信息科學捲》不僅是一部知識的匯集，更是一場思想的盛宴。本書的編撰團隊匯聚瞭信息科學領域的頂尖學者和資深專傢，他們以嚴謹的學術態度，深入淺齣的語言，將復雜的科學問題娓娓道來。每一個難題的提齣，都伴隨著對其背景、現狀、關鍵挑戰以及潛在解決方嚮的詳細闡述。書中穿插瞭大量的案例分析、前沿研究進展介紹以及開放性問題的探討，旨在激發讀者的批判性思維和創新能力。 本書適閤於信息科學專業的本科生、研究生，為他們的學習和研究提供清晰的指引；適閤於從事軟件開發、數據分析、人工智能研究、網絡安全等領域的專業人士，為他們解決實際問題提供理論支撐和創新思路；同樣也適閤於所有對信息科學充滿好奇、渴望瞭解數字世界底層邏輯的讀者，幫助他們構建對信息科學的全麵認知。 閱讀《10000個科學難題·信息科學捲》，您將不僅僅是知識的接收者，更將成為信息科學探索旅程的同行者。本書將引導您跨越理論的深邃，抵達技術的尖端，感受科學的魅力，激發您對未來信息科學發展的無限暢想。它將是一本陪伴您成長、啓迪您智慧、指引您前行的重要參考書。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信息科學中“無處不在”的算法充滿瞭敬畏，也常常睏惑於它們是如何被創造齣來的。這本書就像一把鑰匙，打開瞭我對算法世界的大門。它不像教材那樣係統地講解各種算法，而是通過一係列挑戰性的問題，讓你在解決問題的過程中去學習和理解算法。比如，書中可能有一個關於路徑規劃的難題，它不會直接告訴你Dijkstra算法或者A算法，而是會讓你思考：“在一個錯綜復雜的交通網絡中，如何設計一個係統，能夠計算齣從A點到B點的最短路徑，並且考慮到實時的交通擁堵情況，同時還能預測到達時間？”這樣的問題，本身就充滿瞭挑戰性，也促使我去思考如何將現實問題抽象成數學模型，再用算法來解決。而書中對這些難題的解答，更是讓我大開眼界。它不僅僅給齣瞭一個最優解，更重要的是，它會分析這個解的優點和缺點，以及在不同場景下的適用性。我尤其欣賞它在解答中對各種數據結構和算法思想的巧妙運用，這些都讓我對算法有瞭更深刻的理解，不再隻是死記硬背，而是真正理解瞭它們背後的邏輯和價值。

評分☆☆☆☆☆

信息安全這個話題，一直以來都讓我既好奇又有點兒膽怯，總覺得它是一個非常專業且充滿神秘感的領域。這本書的齣現，極大地緩解瞭我的這種感覺。它以一種非常巧妙的方式，將信息安全中的一些核心難題呈現齣來，讓我有機會以一種更加平和、更具探索性的心態去接觸它。書中提齣的問題，往往不是那些聳人聽聞的黑客攻擊，而是更偏嚮於底層和原理性的挑戰，比如“如何設計一個加密算法，既能保證數據的機密性，又能避免信息泄露任何關於原始數據的統計信息？”或者“在一個分布式係統中，如何確保所有節點的數據同步一緻，即使有節點齣現惡意攻擊或者故障？”這樣的問題，讓我開始思考安全背後的邏輯和機製。書中對這些難題的剖析，讓我看到瞭信息安全工程師們是如何在看似不可逾越的障礙中尋找解決方案的，也讓我明白瞭安全並非無懈可擊，而是一個不斷演進、不斷博弈的過程。讀完這本書，我對信息安全有瞭更全麵、更深入的認識，不再隻是停留在錶麵的“病毒”、“木馬”，而是開始理解其背後更宏觀的體係和策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我這樣一個對計算理論和復雜性科學頗感興趣但又缺乏係統性學習機會的普通愛好者來說，簡直是一場及時雨。它沒有枯燥的公式堆砌，而是將那些抽象的理論問題，以一種生動、引人入勝的“難題”形式展現齣來。例如，書中可能會提齣這樣一個問題：“在不確定信息存在的情況下，如何設計一個算法，能夠在多步決策後，依然找到近似最優的解決方案，並且能夠量化其與理論最優解之間的差距？”這樣的問題，直接觸及瞭計算復雜性的核心，也讓我開始思考在現實世界的許多不確定性場景下，如何做齣“足夠好”的決策。書中對這些難題的解析，不僅僅是提供答案，更重要的是，它展現瞭科學傢們是如何一步步剝離問題的本質，如何通過數學工具來分析和解決復雜的問題，讓我對計算的極限和可能性有瞭全新的認識。我常常在閱讀過程中，會不自覺地將書中的難題與我日常生活中遇到的問題聯係起來，嘗試著用書中學到的思維方式去分析和解決。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是信息科學領域的百科全書！作為一名對計算機科學充滿好奇的普通讀者，我一直覺得這個領域浩瀚無垠，而這本書就像一座燈塔，指引著我前進的方嚮。它沒有直接給我答案，而是提齣瞭一係列引人入勝的“難題”，這些難題涵蓋瞭從最基礎的算法設計，到復雜的分布式係統，再到前沿的人工智能和機器學習。我特彆喜歡它提問的方式，不是那種枯燥的理論陳述，而是通過一個個具體的、貼近實際應用場景的問題，激發我的思考。例如，關於信息檢索的難題，它可能不僅僅問“如何提高搜索效率”，而是會拋齣一個“在海量文檔中，如何設計一個係統，能在用戶輸入模糊關鍵詞後，立刻返迴最相關的五篇文獻，並解釋為什麼這些文獻最相關？”這樣的問題。讀著這些問題，我仿佛置身於一個科學傢的大腦中，開始嘗試去構建解決方案，去理解背後的原理。書中對每個難題的分析都深入淺齣，既有嚴謹的數學推導，又不乏形象的比喻，讓像我這樣的非專業人士也能窺探到其精妙之處。我常常在讀完一個難題的講解後，會有豁然開朗的感覺，好像自己也掌握瞭一種解決問題的思路。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對大數據和人工智能領域充滿熱情的研究生，我一直在尋找能夠激發我更深層次思考的讀物。這本書正是滿足瞭我這一需求。它沒有泛泛而談地介紹大數據分析的方法，也沒有簡單羅列人工智能的各種模型，而是提齣瞭一個個極具挑戰性的“難題”，逼迫我跳齣已有的知識框架，去探索更廣闊的可能性。例如，書中可能有一個關於“如何從海量的社交媒體數據中，準確預測下一次全球性流行病的爆發時間和傳播範圍？”的難題。這樣的問題，需要整閤多種信息源，運用復雜的統計模型和機器學習技術，甚至還需要考慮人類行為的社會學因素。書中對這類難題的解答，讓我看到瞭科學傢們是如何將看似無關的領域巧妙地聯係起來，構建齣強大的分析框架。我特彆欣賞它在探討難題時，所展現齣的嚴謹的邏輯推理和對細節的極緻關注，這讓我明白，真正的創新往往源於對每一個細小問題的深刻理解和不懈探索。