電腦如何思考

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商品訊息

  • 作者:希力思
  • 出版社:天下文化
  • 出版日:2001/3/27
  • ISBN:9789576216435
  • 適讀年齡:全齡適讀
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內容簡介

電腦不只是先進的計算機、照相機或畫筆,我們寧可說,它是加速並延伸人類思維過程的裝置。電腦是創意機器,它始於我們所賦予的概念,卻也超越了我們所能想像的境地。
  窺探顯微鏡下的晶片,你相信這些錯綜複雜的圖案能如咒語般創造出真實世界嗎?很多人對於電腦運作的原理感到困惑,總覺得自己永遠無法了解它。表面上看起來很複雜的電腦運作方式,其實可以分解成幾個簡單部分,再以單純的步驟反覆執行,這就是電腦運作的原理,也是奚力思在這本書中所要呈現的。電腦鬼才奚力思針對資訊處理做了精闢的解釋,經由他的闡述,你可以直線思考,發現電腦的運行方式其實就像腳踏車一樣簡單。
  少了對硬體艱澀的描述與高科技用語,也沒有電子學的深奧理論,取而代之的是清晰的解釋與生動的譬喻,本書引領你進入電腦運作的世界,無須拐彎抹角,讓你知道電腦究竟在做些什麼、思考什麼。跟隨奚力思的腳步,從描繪基本邏輯開始,經過程式語言、演算法和記憶體,最後邁入現今最熱門的話題--量子計算、平行電腦、神經網路以及自我組織系統。這本透視電腦思考的經典之作,將為你一一解開矽晶謎咒。

名人推薦

葉李華
 電腦如何思考》/葉李華‧《科學月刊》編輯委員

曾在《科學月刊》(www.scimonth.com.tw)上讀到一則耐人尋味的笑話:「深藍電腦擊敗棋王卡斯帕洛夫,帶給我們兩種截然不同的啟示:一是電腦的智慧終於勝過人腦,二是下棋根本不需要智慧。」雖說只是笑話,它卻點出半世紀以來,科學上與哲學上一個極其嚴肅的問題,那就是電腦是否能夠思考,又如何能夠思考。

未來世代的科技史家,極有可能將二十世紀後半稱為「電腦世紀」--雖然早已有數學家提出「計算機」的基本概念,但真正的重要發展都集中於過去五十年。從來沒有任何一門科學或技術,竄升的速度比得上電腦相關科學,以致在新舊世紀 之交,電腦不但成為無孔不入的萬能工具,也成了令一般人又敬又畏的神祕器物。

在資訊知識普及、上網已成潮流的今天,網路族對電腦的認識卻有逐漸膚淺化的趨勢。對大多數人而言,電腦只是一個提供無窮資訊的界面;至於黑盒子裡的內容與機制,則不是大家關心與好奇的問題。

之所以會有這種現象,實用主義當然是一大主因。除此之外,便是由於電腦科技一日千里,令人難以掌握全貌,索性乾脆一律放棄。放眼書店中陳列的電腦書籍,不是實用性的手冊,就是專業的教科書,很難找到一本能以鳥瞰的方式,對電腦整體做深入淺出介紹的科普書籍。

就這個角度而言,《電腦如何思考》或許是入門電腦世界的最佳指南。書中幾乎沒有任何難解的文字,也極力避免深奧的電子學理論與硬體方面的探討。取而代之的是清晰的解釋、生動的比喻,以及淺顯易懂的範例與圖解。

至於一般人以為非常艱澀的原理,作者也都能以循序漸進的方式說明。這包括了布耳邏輯、有限狀態機、程式語言、杜林機、量子電腦、演算法、啟發式解法、圖文資訊壓縮、訊息加密、平行電腦、神經網路等題材。

誠如本書原文書名(The Pattern on the Stone)的意旨,電腦的能力完全來自矽石(矽晶片)上所刻劃的圖樣(積體電路)。然而那些錯綜複雜如符咒般的圖樣,居然能夠改變整個世界的面貌,進而開創一個嶄新的世紀,卻是令人難以想像且難以接受的事實。本書最主要的目的,就是要讓讀者掩卷之餘,能在知性層面上接受這個事實。因為正如作者所言:電腦雖然是世上最複雜的機件,但從最根本的觀點而言,其實相當簡單……電腦是由元件按照階層架構建立起來的,每個元件被重複利用。因此想要瞭解電腦,只需要瞭解這個階層架構即可。

中譯本的一流編譯水準,讓《電腦如何思考》成為一流的科普讀物。唯一令筆者不解的是,兩百頁不到的一本書似乎不必動用兩位譯者。

作者

奚力思(Daniel Hillis)
奚力思是當今著名的電腦科學家,並參與世界上速度最快的電腦之設計工作,在美國擁有三十四項專利。他也是思考機器公司的首席科學家與創辦人之一,並為其主要產品──連結機器(Connection Machine)的首要設計者。奚力思同時擔任幾家科學期刊的編輯,包括《人工生命》(Artificial Life)、《複雜》(Complexity)、《複雜系統》(Complex System)和《未來世代電腦系統》(Future Generation Computer Systems)。著有《連結機器》(The Connection Machine)。

目錄

總序 激發出半個愛因斯坦 高希均
序 石頭上的神奇魔力 奚力思

第一章 And、Or、Invert
晶片設計的原理其實只是邏輯函數。
你可以藉由正確的邏輯敘述,加上開關和連接器,
做出會玩猜拳或井字遊戲的機器。

第二章 有限狀態機
在自動原子筆、密碼鎖、紅綠燈,
甚至契約書中都可見到有限狀態機的蹤影,
它不僅可辨別序列,更可執行時間函數。

第三章 與硬體對話
有經驗的程式設計師就像詩人一樣,
可以將心中無法表達的想法,化為美麗的詩句,
就如同看莎士比亞的作品般享受。

第四章 杜林機的通用程度
就功能而言,所有的電腦都是一樣的,
不論它是由電晶體、水管與活門,或是神經元所構成,
只要程式正確,電腦就會思考。

第五章 演算法與啟發式解法
演算法是一種萬全的程序,保證能得到特定的目的;
啟發式解法則傾向於得到正解,卻無法百分百保證。
但是,啟發式解法往往比演算法來得實際。

第六章 記憶體:壓縮與加密
理想的通用電腦有無限大的記憶體,
但真實電腦的記憶體卻有限,
壓縮與加密資訊不但節省時間,更能減少記憶體數量。

第七章 速度:平行電腦
資料傳輸的速度受限於光的極速,
在不改變電腦基本設計的情況下,
平行電腦突破了人類所能加速電腦的極限。

第八章 學習與適應的電腦
當一個會隨經驗改進的程式在運作時,
電腦能夠從錯誤中學習,並修正錯誤,
這是透過回饋系統來達成的。

第九章 演化」出人工智慧
在電腦裡模擬生物演化的過程,
使每一代新程式在產生之後,
經歷測試與淘汰的程序,讓適合的程式存留下來,
這就是以演化概念取代工程設計上的缺失。

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