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改變世界的九大演算法:讓今日電腦無所不能的最強概念

Nine Algorithms That Changed the Future: The Ingenious Ideas That Drive Today's Computers

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  • 作者: 約翰.麥考米克 追蹤作者 ? 追蹤作者後,您會在第一時間收到作者新書通知。
  • 出版社: 經濟新潮社 追蹤出版社 ? 追蹤出版社後,您會在第一時間收到出版社新書通知。
  • 出版日:2014/8/19
  • ISBN:9789866031557
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強力推薦

內容簡介

榮獲美國出版人協會(Association of American Publishers)電腦資訊科學最佳書籍獎

電腦網路技術無所不在:每天,我們從海量的資訊中搜尋到所要的資訊、我們上傳照片到臉書上、我們運用公鑰加密來傳送私人資訊例如信用卡號碼等等、我們使用數位簽章來確認所造訪的網站的真偽……

這本書介紹了讓電腦網路世界得以運作,塑造今日人類生活的九種最重要的演算法(algorithm)。作者挑選這九大演算法的標準是:

1.每天會被一般電腦使用者用到的演算法。
2.必須能解決現實世界的具體問題。
3.主要是與資訊科學理論有關的演算法。
4. 美、簡潔、優雅。

   本書所介紹的九大演算法是:搜尋引擎的索引(search engine indexing)、網頁排序(page rank)、公鑰加密(public-key cryptography)、錯誤更正碼(error-correcting codes)、模式辨識(pattern recognition,如手寫辨識、聲音辨識、人臉辨識等等)、資料壓縮(data compression)、資料庫(databases)、數位簽章(digital signature),以及一種如果存在的話將會很了不起的偉大演算法,並探討電腦能力的極限。

作者將我們日常生活會用到的電腦功能 背後的道理,以淺顯易懂的方式介紹,不具備資訊科學的背景也可以了解。而且令人驚喜的是,每一種演算法,都是一個解決問題的創意與線索,也讓我們得以一窺 近代數學家、資訊科學家的努力探索成果。面對越來越科技化的現代生活與職場挑戰,這些基本原理和概念值得我們去了解、吸收,為未來世界做好準備。

本書特色

1.演算法,做為電腦科技的核心,正在改變世界與你我的生活!

2.這本書介紹每個人日常生活會用到的演算法,身為現代人,面對越來越科技化的未來,這本書必讀!

媒體好評

「這是一本很容易讀的書,介紹了一些很重要的演算法。最重要的是,這本書傳達了一種神奇——不光是指科技的成就,而是使得電腦發揮神奇功能的美麗科學。」--Andreas Trabesinger,《自然物理學》(Nature Physics)

「這本書寫得非常好……風格相當平易近人,適合廣大讀者閱讀。」--John Gilbey,《泰晤士報高等教育專刊》(Times Higher Education)

「作者讓讀者有一種發動機的感覺,這台發動機為網路世界提供動力……本書讓讀者體會真實世界,開始看到這些演算法在你我周遭活跳跳。」--Kevin Slavin,《新科學家》(New Scientist)

「成功地把電腦科學呈現給廣大群眾。」--Ernest Davis,《工業與應用數學學會通訊》(SIAM News)

「作者讓大家稍稍體會到,我們電腦科學家們之所以對演算法如此興奮的原因——因為演算法的功用,還有它們的美與優雅。」--Paul Curzon,《科學》(Science)

名人推薦

PanSci泛科學總編輯 鄭國威 大力推薦!

目錄

目 次

推薦序 當演算法改變世界,認識演算法就是義務 / 鄭國威
前言

第1章 引言:讓今日電腦威力無窮的神奇概念
演算法:天才就在彈指間
偉大演算法的條件是什麼?
這些偉大的演算法為什麼重要?

第2章 搜尋引擎的索引:配對與排序
AltaVista:第一個網路規模的配對演算法
古早時代的陽春式索引
文字─位置技法
排序與相鄰
元詞技法
光是標註索引和配對技法還不夠

第3章 網頁排序:讓谷歌起飛的技術
超連結技法
權威性技法
隨機漫遊技法
網頁排序的實作

第4章 公鑰加密:用明信片寄送祕密
用共同的祕密來加密
設定一個公開的共同祕密
實務上的公鑰加密

第5章 錯誤更正碼:錯誤可以自己修正!
偵錯與改正的必要性
重複的技法
冗餘技法
校驗技法
定點目標技法
真實世界中的糾錯與偵錯

第6章 模式辨識:從經驗中學習
問題是什麼?
最近鄰居技法
二十個問題技法:決策樹
神經網路
模式辨識:過去、現在、未來

第7章 資料壓縮:白吃的午餐
無損失的壓縮:終極的白吃午餐
有損失的壓縮:不是白吃的午餐,但很划算
壓縮演算法的由來

第8章 資料庫:追求一致性
交易與待辦事項清單技法
複製資料庫所用的「準備然後承諾技法」
關聯式資料庫與虛擬表格技法
資料庫的人性面

第9章 數位簽章:這軟體到底是誰寫的?
數位簽章究竟用來做什麼?
書面簽字
上鎖的簽字
利用乘法鎖來簽字
利用指數型鎖來簽字
數位簽章的實務
解決矛盾

第10章 什麼是可計算的?
程式錯誤、毀壞和軟體的可靠度
反證法
用於分析其他程式的程式
有些程式不可能存在
尋找當機的程式不可能存在
電腦的極限給我們的啟示

第11章 結論:未來會如何呢?
頗具潛力的演算法
偉大的演算法可能失去光彩嗎?
我們學到了什麼?
旅程的結束

資料來源與延伸閱讀

序/導讀

推薦序

當演算法改變世界,認識演算法就是義務                              
鄭國威/PanSci泛科學總編輯

看完本書書稿,回頭繼續盯著電腦工作的我,有點感動,彷彿跟網路世界交上了心。

科普書的市場準則:出現的算式越多,賣得越差。曾經聽一位出版社編輯說,即使是在書名上出現「E=mc2」,都會讓他們猶豫再三,深怕影響銷量,這也 難怪針對電腦科學或演算法的科普書那麼的少。即便我們的世界已經被電腦科學所顛覆,絕大多數的人,包括我在內,都只是傻傻地看著奇蹟變成慣習。

《改變世界的九大演算法》是本我願意大力讚許跟推薦的好書,不僅因為這本書勇於碰觸科普書出版的禁忌,而是因為本書作者,美國迪金森學院數學暨電腦科 學系教授約翰˙麥考米克(John MacCormick)俐落的文筆跟清晰的鋪陳,足以抹消非專業人士對演算法的恐懼。

搜尋引擎到底是如何在百億個網頁之中,於零點幾秒之內找到我們想要的那個連結?讓數十億人感到滿意的網頁排序是如何實現的?如何在網路上傳輸隱私資 訊,而不被中間無數節點看得一清二楚?如何驗證收到的資料是正確,無篡改的版本?人工智慧的基本原理是什麼?…… 如同作者所說,看完本書並不會讓你我可以即刻動手寫程式,變成演算法大師,但了解其運作原理,足以讓人感到任督二脈暢通,擁有了練內力的根基。

作者善於用簡單的小案例開始,一層層地將演算法的精神跟實際應用堆疊而上,讓我們從邏輯上去了解演算法的設計因由,至於繁複的計算過程在本書其實並非 主角,除了幾個掰掰手指就能算出的範例外,作者並未給讀者太多負擔,因為在真實情況下,要展現演算法的能耐,也只能交由電腦去算。只要邏輯通了,演算法的 設計美感就自然浮現,而這就是作者每一章節由淺入深,幾乎可說是循循善誘的寫作想要帶領我們進入的境界。

近來最熱門的科技產業關鍵詞「大數據」,讓產官學無不趨之若鶩,但大數據跟青少年的性經驗一樣:每個人都在談,每個人都宣稱自己做了,然而真正讓數據 展現出價值的並非空談,而是演算法。從股市到戰爭,從自動交易到自動使用武力,背後都是演算法,而儘管實際做法不同,但看完本書,你都能更加理解演算法何 以改變世界,也比較能理性地看待許多吹得上天下地的大數據忽悠文。

從另一方面來看,演算法本身即是戰場。無數網路高手抱持著挑戰或是為惡的心態,試圖打穿演算法之牆(或是悄悄繞過),有趣的是,台灣正是核心戰場之 一。「誰說台灣是個沒有天然資源的國家?台灣最大的天然資源就是病毒樣本」這句話來自於一位知名台灣駭客 Birdman。台灣面對的入侵跟資安事件多不勝數,在世界上僅次於美國,是病毒(惡意程式)樣本數量最多的地方,既然如此,那麼對我們來說,多去認識電 腦科學與演算法,就更是一種義務了。

詳細資料

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    • 編/譯者
    • 陳正芬
    • 語言
    • 中文繁體
    • 規格
    • 平裝
    • ISBN
    • 9789866031557
    • 分級
    • 普通級
    • 開數
    • 頁數
    • 320
    • 出版地
    • 台灣
    • 適讀年齡

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