《计算之魂》吴军 人民邮电出版社

计算的本质——从机械到电子

策划人高博介绍: 深度+广度

目标:

  1. 理解计算科学的精髓和灵魂
  2. 坚定长期投入和发展的信心 ——职业潜力,职业道路,发展前景广阔
    要潜下心来,扎扎实实投入

全书结构:
CP1: 算法级衡量算法优劣
CP2: CP3: 抽象与表示 计算机存储与处理数据的原理
CP4: 分类与组合
CP5: 图论及应用
CP6: 分治 结合4
CP7: 存储 时空的权衡
CP8: 并行与串行 CP9: 状态与流程 CP10: 概率算法及应用

如何对待习题与思考题:

  1. 辅助理解书中内容,在对习题的思考与解答中进一步深化对书中内容的理解

问题:

  1. 面对众多的计算机科学研究方向,对选择什么感到困惑?
    比如说现在火的人工智能,深度学习......
    发展潜力很大的计算机体系结构
    怎样分辨,怎样选择

工程师的分级:每一级的贡献差十倍以上

六级:~码农
五级:能独立解决问题,完成工程工作。 熟练掌握编程语言,必备的基本技能
四级:

什么是计算机

计算 计算机
1+1=2

数(概念or“状态”的抽象or编码) 运算符(规则,规则与数的概念无关,但规则的组合却能实现“计算”) 计算机(执行计算的机器-机械运动)
软件与硬件的分野 —— 数与数的物理表示

算盘:为什么古代中国的算盘是最早的 “计算机”?
算盘及算盘的使用包含了计算机与计算的内核:
算盘珠子:数的表示
三下五除二:计算的规则
人拨动算珠:计算机的机械运动
对谁做运算和实现什么样的运算:程序

数的表示与进制的选择:
为什么选择二进制来表示数?
巴比奇: 想用复杂的物理计算装置,实现复杂的计算。
思路的改变:在布尔代数与香农的布尔代数实现运算进而实现逻辑控制
简单的基本计算装置,按照简单的规则,进行了复杂的组合,实现了复杂的计算

图灵与图灵机:什么是计算?
计算的跨越

纸带:状态与“程序”
读写头:读取与输出
读写头遵循的规则:计算的规则

能够实现一切我们所定义的“计算” —— 通用计算

冯诺依曼结构

  1. 数据和指令的统一表示,不同解释
    数据和指令的等价认识,认识的突破
  2. 极致的简单才能构筑大规模的复杂

从算盘到芯片:材料学,工程上的改进

计算的边界:

可计算就是图灵机能进行的计算
现代计算机:非无限存储纸带,图灵机的物理近似
《哥德尔、艾舍尔、巴赫:集异璧之大成》

边界:
数学的边界:
计算的边界:
工程的边界:(可接受的时空成本)

日常问题求解的一般思路

  • 问题建模

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