① 與電氣工程及其自動化有關的偉大著作
電氣與自動化工程學院主要著作
《自動檢測和儀表中的共性技術》 徐科軍,陳榮保,張崇巍 2000 清華大學出版社
《信號處理技術》 徐科軍 2001 武漢理工大學出版社
《運動控制系統》 張崇巍 2002 武漢理工大學出版社
《定點DSP的原理、開發與應用》 徐科軍 2002 清華大學出版社
《Verilog 與PC機介面電路設計》 高明倫 2002 安徽科技出版社
《電氣測試技術基礎》 徐科軍 2003 機械工業出版社
《PWM整流器及其控制》 張崇巍,張興 2003 機械工業出版社
《EDA與數字系統設計》 李國麗,朱維勇,欒銘 2004 機械工業出版社
《TMS320LF/LC24系列DSP的CPU與外設》 徐科軍,張興,肖本賢,吳婷等編譯 2004 清華大學出版社
《感測器與檢測技術》 徐科軍 2004 電子工業出版社
《電機及拖動基礎》 顧繩谷 2004 機械工業出版社
《自動控制原理(學練考)》 孔慧芳 2004 清華大學出版社
《電工技術(電工學Ⅰ)》 高福華,常通義主編(馬紅傑) 2004 機械工業出版社
《電子技術(電工學Ⅱ)》 羅會昌,周新雲主編(劉春) 2004 機械工業出版社
《TMS320LF/LC24系列DSP指令和編程工具》 徐科軍,肖本賢,張興,吳婷等編譯 2005 清華大學出版社
《電路分析》 劉健,徐褘,尹均萍,劉良成 2005 電子工業出版社
《信號分析與處理》 徐科軍主編 2006 清華大學出版社
《電路學練考》 主編:葉運驊,江兵;參編:張晨彧 2005 清華大學出版社
《TMS320X281XDSP原理與應用》 徐科軍,張瀚,陳智淵編著 2006 北京航空航天大學出版社
《爪極電機的結構、理論及應用》 王群京,倪有源,李國麗 2006 中國科學技術大學出版社
《CMOS集成電路版圖--概念、方法與工具》 高明倫審校,鄧紅輝,王曉蕾等譯 2006 電子工業出版社
《自動化專業英語》 張曉江參編 2006 中國林業出版社 北京大學出版社
《現代控制理論基礎》 王孝武主編 張曉江副主編 2006 機械工業出版社 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材
《微機原理與介面技術習題與解析》 溫陽東,鮑遠慧 2006 清華大學出版社
《電機及拖動基礎(上、下冊)(第四版)》 顧繩谷 主編,姚守猷 副主編,張曉江 唐海源 參編 2007 機械工業出版社 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材
《感測器與檢測技術》 徐科軍主編,馬修水 李曉林等副主編,王化祥主審 2008 電子工業出版社 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材,普通高等教育「十一五」國家級精品教材
《電氣測試技術》 徐科軍主編,馬修水 李國麗副主編 2008 電子工業出版 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材
《電路分析》 劉健主編,徐褘副主編,尹均萍 劉良成編 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材
《自動控制系統計算機模擬》 張曉江,黃雲志編著;張崇巍主審 2009 機械工業出版社 普通高等教育「十一五」電氣信息類規劃教材
《自動控制理論》 王孝武,方敏,葛鎖良編 2009 機械工業出版社 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材,普通高等教育電氣工程與自動化「十一五」規劃教材
《電機及拖動基礎習題解答與學習指導(第2版)》 唐海源,張曉江 2010 機械工業出版社 普通高等教育「十一五」國家級規劃教材配套教材
《DSP及其電氣與自動化工程應用》 徐科軍,陶維青,汪海寧等編著 2010 北京航空航天大學出版社
《TMS320F2812 DSP應用技術》 徐科軍,陳志輝,傅大豐編著 2010 科學出版社 高等院校電氣工程及其自動化專業系列精品教材
② 推薦一本資料庫原理的好書。中文的,如果是翻譯的,要公認翻譯的不錯的。
計算機科學與技術學習反思錄
計算機理論的一個核心問題--從數學談起:
記得當年大一入學,每周六課時高等數學,天天作業不斷(那時是六日工作制)。頗有些同學驚呼走錯了門:咱們這到底念的是什麼系?不錯,你沒走錯門,這就是計算機科學與技術系。我國計算機科學系裡的傳統是培養做學術研究,尤其是理論研究的人(方向不見得有問題,但是做得不是那麼盡如人意)。而計算機的理論研究,說到底了,如網路安全,圖形圖像學,視頻音頻處理,哪個方向都與數學有著很大的關系,雖然也許是正統數學家眼裡非主流的數學。這里我還想闡明我的一個觀點:我們都知道,數學是從實際生活當中抽象出來的理論,人們之所以要將實際抽象成理論,目的就在於想用抽象出來的理論去更好的指導實踐,有些數學研究工作者喜歡用一些現存的理論知識去推導若干條推論,殊不知其一:問題考慮不全很可能是個錯誤的推論,其二:他的推論在現實生活中找不到原型,不能指導實踐。嚴格的說,我並不是一個理想主義者,政治課上學的理論聯系實際一直是指導我學習科學文化知識的航標(至少我認為搞計算機科學與技術的應當本著這個方向)。
其實我們計算機系學數學光學高等數學是不夠的(典型的工科院校一般都開的是高等數學),我們應該像數學系一樣學一下數學分析(清華計算機系開的好像就是數學分析),數學分析這門科學,咱們學計算機的人對它有很復雜的感情。在於它是偏向於證明型的數學課程,這對我們培養良好的分析能力極有幫助。我的軟體工程學導師北工大數理學院的王儀華先生就曾經教導過我們,數學系的學生到軟體企業中大多作軟體設計與分析工作,而計算機系的學生做程序員的居多,原因就在於數學系的學生分析推理能力,從所受訓練的角度上要遠遠在我們之上。當年出現的怪現象是:計算機系學生的高中數學基礎在全校數一數二(希望沒有冒犯其它系的同學),教學課時數也僅次於數學系,但學完之後的效果卻不盡如人意。難道都是學生不努力嗎,我看未見得,方向錯了也說不一定,其中原因何在,發人深思。
我個人的淺見是:計算機系的學生,對數學的要求固然跟數學系不同,跟物理類差別則更大。通常非數學專業的所謂「高等數學」,無非是把數學分析中較困難的理論部分刪去,強調套用公式計算而已。而對計算機系來說,數學分析里用處最大的恰恰是被刪去的理論部分。說得難聽一點,對計算機系學生而言,追求算來算去的所謂「工程數學」已經徹底地走進了誤區。記上一堆曲面積分的公式,難道就能算懂了數學?那倒不如現用現查,何必費事記呢?再不然直接用Mathematics或是Matalab好了。
我在系裡最愛做的事情就是給學弟學妹們推薦參考書。中文的數學分析書,一般都認為以北大張築生老師的「數學分析新講」為最好。萬一你的數學實在太好,那就去看菲赫金哥爾茨的「微積分學教程」好了--但我認為沒什麼必要,畢竟你不想轉到數學系去。吉米多維奇的「數學分析習題集」也基本上是計算型的東東。書的名氣很大,倒不見得適合我們,還是那句話,重要的是數學思想的建立,生活在信息社會里我們求的是高效,計算這玩意還是留給計算機吧。不過現在多用的似乎是復旦大學的《數學分析》也是很好的教材。
中國的所謂高等代數,就等於線性代數加上一點多項式理論。我以為這有好的一面,因為可以讓學生較早感覺到代數是一種結構,而非一堆矩陣翻來覆去。這里不得不提南京大學林成森,盛松柏兩位老師編的「高等代數」,感覺相當舒服。此書相當全面地包含了關於多項式和線性代數的基本初等結果,同時還提供了一些有用的又比較深刻的內容,如Sturm序列,Shermon-Morrison公式,廣義逆矩陣等等。可以說,作為本科生如能吃透此書,就可以算高手。國內較好的高等代數教材還有清華計算機系用的那本,清華出版社出版,書店裡多多,一看就知道。從抽象代數的觀點來看,高等代數里的結果不過是代數系統性質的一些例子而已。莫宗堅先生的《代數學》里,對此進行了深刻的討論。然而莫先生的書實在深得很,作為本科生恐怕難以接受,不妨等到自己以後成熟了一些再讀。
正如上面所論述的,計算機系的學生學習高等數學:知其然更要知其所以然。你學習的目的應該是:將抽象的理論再應用於實踐,不但要掌握題目的解題方法,更要掌握解題思想,對於定理的學習:不是簡單的應用,而是掌握證明過程即掌握定理的由來,訓練自己的推理能力。只有這樣才達到了學習這門科學的目的,同時也縮小了我們與數學系的同學之間思維上的差距。
概率論與數理統計這門課很重要,可惜大多數院校講授這門課都會少些東西。少了的東西現在看至少有隨機過程。到畢業還沒有聽說過Markov過程,此乃計算機系學生的恥辱。沒有隨機過程,你怎麼分析網路和分布式系統?怎麼設計隨機化演算法和協議?據說清華計算機系開有「隨機數學」,早就是必修課。另外,離散概率論對計算機系學生來說有特殊的重要性。而我們國家工程數學講的都是連續概率。現在,美國已經有些學校開設了單純的「離散概率論」課程,乾脆把連續概率刪去,把離散概率講深些。我們不一定要這么做,但應該更加強調離散概率是沒有疑問的。這個工作我看還是盡早的做為好。
計算方法學(有些學校也稱為數學分析學)是最後一門由數理學院給我們開的課。一般學生對這門課的重視程度有限,以為沒什麼用。不就是照套公式嘛!其實,做圖形圖像可離不開它,密碼學搞深了也離不開它。而且,在很多科學工程中的應用計算,都以數值的為主。這門課有兩個極端的講法:一個是古典的「數值分析」,完全講數學原理和演算法;另一個是現在日趨流行的「科學與工程計算」,乾脆教學生用軟體包編程。我個人認為,計算機系的學生一定要認識清楚我們計算機系的學生為什麼要學這門課,我是很偏向於學好理論後用計算機實現的,最好使用C語言或C++編程實現。向這個方向努力的書籍還是挺多的,這里推薦大家高等教育出版社(CHEP)和施普林格出版社(Springer)聯合出版的《計算方法(Computational Methods)》,華中理工大學數學系寫的(現華中科技大學),這方面華科大做的工作在國內應算是比較多的,而個人認為以這本最好,至少程序設計方面涉及了:任意數學函數的求值,方程求根,線性方程組求解,插值方法,數值積分,場微分方程數值求解。李慶揚的那本則理論性過強,與實際應用結合得不太緊。
每個學校本系裡都會開一門離散數學,涉及集合論,圖論,和抽象代數,數理邏輯。不過,這么多內容擠在離散數學一門課里,是否時間太緊了點?另外,計算機系學生不懂組合和數論,也是巨大的缺陷。要做理論,不懂組合或者數論吃虧可就太大了。從理想的狀態來看,最好分開六門課:集合,邏輯,圖論,組合,代數,數論。這個當然不現實,因為沒那麼多課時。也許將來可以開三門課:集合與邏輯,圖論與組合,代數與數論。(這方面我們學校已經著手開始做了)不管課怎麼開,學生總一樣要學。下面分別談談上面的三組內容。
古典集合論,北師大出過一本《基礎集合論》不錯。
數理邏輯,中科院軟體所陸鍾萬教授的《面向計算機科學的數理邏輯》就不錯。現在可以找到陸鍾萬教授的講課錄像,自己去看看吧。總的來說,學集合/邏輯起手不難,普通高中生都能看懂。但越往後越感覺深不可測。
學完以上各書之後,如果你還有精力興趣進一步深究,那麼可以試一下GTM系列中的《Introction to Axiomatic Set Theory》和《A Course of Mathematical Logic》。這兩本都有世界圖書出版社的引進版。你如果能搞定這兩本,可以說在邏輯方面真正入了門,也就不用再浪費時間聽我瞎侃了。
據說全中國最多隻有三十個人懂圖論。此言不虛。圖論這東東,技巧性太強,幾乎每個問題都有一個獨特的方法,讓人頭痛。不過這也正是它魅力所在:只要你有創造性,它就能給你成就感。我的導師說,圖論裡面隨便揪一塊東西就可以寫篇論文。大家可以體會裡面內容之深廣了吧!國內的圖論書中,王樹禾老師的「圖論及其演算法」非常成功。一方面,其內容在國內教材里算非常全面的。另一方面,其對演算法的強調非常適合計算機系(本來就是科大計算機系教材)。有了這本書為主,再參考幾本翻譯的,如Bondy & Murty的《圖論及其應用》,人民郵電出版社翻譯的《圖論和電路網路》等等,就馬馬虎虎,對本科生足夠了。再進一步,世界圖書引進有GTM系列的"Modern Graph Theory"。此書確實經典!國內好象還有一家出版了個翻譯版。不過,學到這個層次,還是讀原版好。搞定這本書,也標志著圖論入了門。 外版的書好就好在這里,最新的科技成果裡面都有論述,別的先不說,至少是「緊跟時代的理論知識」。
組合感覺沒有太適合的國產書。還是讀Graham和Knuth等人合著的經典「具體數學」吧,西安電子科技大學出版社有翻譯版。
抽象代數,國內經典為莫宗堅先生的「代數學」。此書是北大數學系教材,深得好評。然而對本科生來說,此書未免太深。可以先學習一些其它的教材,然後再回頭來看「代數學」。國際上的經典可就多了,GTM系列裡就有一大堆。推薦一本談不上經典,但卻最簡單的,最容易學的:這本「Introction to Linear and Abstract Algebra"非常通俗易懂,而且把抽象代數和線性代數結合起來,對初學者來說非常理想,我校比較牛的同學都有收藏。
數論方面,國內有經典而且以困難著稱的」初等數論「(潘氏兄弟著,北大版)。再追溯一點,還有更加經典(可以算世界級)並且更加困難的」數論導引「(華羅庚先生的名著,科學版,九章書店重印,繁體的看起來可能比較困難)。把基礎的幾章搞定一個大概,對本科生來講足夠了。但這只是初等數論。本科畢業後要學計算數論,你必須看英文的書,如Bach的"Introction to Algorithmic Number Theory"。
計算機科學理論的根本,在於演算法。現在很多系裡給本科生開設演算法設計與分析,確實非常正確。環顧西方世界,大約沒有一個三流以上計算機系不把演算法作為必修的。演算法教材目前公認以Corman等著的"Introction to Algorithms"為最優。對入門而言,這一本已經足夠,不需要再參考其它書。
再說說形式語言與自動機。我看過北郵的教材,應該說寫的還清楚。但是,有一點要強調:形式語言和自動機的作用主要在作為計算模型,而不是用來做編譯。事實上,編譯前端已經是死領域,沒有任何open problems,北科大的班曉娟博士也曾經說過,編譯的技術已相當成熟。如果為了這個,我們完全沒必要去學形式語言--用用yacc什麼的就完了。北郵的那本在國內還算比較好,但是在深度上,在跟可計算性的聯繫上都有較大的局限,現代感也不足。所以建議有興趣的同學去讀英文書,不過國內似乎沒引進這方面的教材。可以去互動出版網上看一看。入門以後,把形式語言與自動機中定義的模型,和數理邏輯中用遞歸函數定義的模型比較一番,可以說非常有趣。現在才知道,什麼叫「宮室之美,百官之富」!
計算機科學和數學的關系有點奇怪。二三十年以前,計算機科學基本上還是數學的一個分支。而現在,計算機科學擁有廣泛的研究領域和眾多的研究人員,在很多方面反過來推動數學發展,從某種意義上可以說是孩子長得比媽媽還高了。但不管怎麼樣,這個孩子身上始終流著母親的血液。這血液是the mathematical underpinning of computer science(計算機科學的數學基礎),也就是理論計算機科學。原來在東方大學城圖書館中曾經看過一本七十年代的譯本(書皮都沒了,可我就愛關注這種書),大概就叫《計算機數學》。那本書若是放在當時來講決是一本好書,但現在看來,涵蓋的范圍還算廣,深度則差了許多,不過推薦大一的學生倒可以看一看,至少可以使你的計算數學入入門。
最常和理論計算機科學放在一起的一個詞是什麼?答:離散數學。這兩者的關系是如此密切,以至於它們在不少場合下成為同義詞。(這一點在前面的那本書中也有體現)傳統上,數學是以分析為中心的。數學系的同學要學習三四個學期的數學分析,然後是復變函數,實變函數,泛函數等等。實變和泛函被很多人認為是現代數學的入門。在物理,化學,工程上應用的,也以分析為主。
隨著計算機科學的出現,一些以前不太受到重視的數學分支突然重要起來。人們發現,這些分支處理的數學對象與傳統的分析有明顯的區別:分析研究的問題解決方案是連續的,因而微分,積分成為基本的運算;而這些分支研究的對象是離散的,因而很少有機會進行此類的計算。人們從而稱這些分支為「離散數學」。「離散數學」的名字越來越響亮,最後導致以分析為中心的傳統數學分支被相對稱為「連續數學」。
離散數學經過幾十年發展,基本上穩定下來。一般認為,離散數學包含以下學科 :
1) 集合論,數理邏輯與元數學。這是整個數學的基礎,也是計算機科學的基礎。
2) 圖論,演算法圖論;組合數學,組合演算法。計算機科學,尤其是理論計算機科學的核心是
演算法,而大量的演算法建立在圖和組合的基礎上。
3) 抽象代數。代數是無所不在的,本來在數學中就非常重要。在計算機科學中,人們驚訝地發現代數竟然有如此之多的應用。
但是,理論計算機科學僅僅就是在數學的上面加上「離散」的帽子這么簡單嗎?一直到大約十幾年前,終於有一位大師告訴我們:不是。D.E.Knuth(他有多偉大,我想不用我廢話了)在Stanford開設了一門全新的課程Concrete Mathematics。 Concrete這個詞在這里有兩層含義:
首先:對abstract而言。Knuth認為,傳統數學研究的對象過於抽象,導致對具體的問題關心不夠。他抱怨說,在研究中他需要的數學往往並不存在,所以他只能自己去創造一些數學。為了直接面向應用的需要,他要提倡「具體」的數學。在這里我做一點簡單的解釋。例如在集合論中,數學家關心的都是最根本的問題--公理系統的各種性質之類。而一些具體集合的性質,各種常見集合,關系,映射都是什麼樣的,數學家覺得並不重要。然而,在計算機科學中應用的,恰恰就是這些具體的東西。Knuth能夠首先看到這一點,不愧為當世計算機第一人。其次,Concrete是Continuous(連續)加上discrete(離散)。不管連續數學還是離散數學,都是有用的數學!
理論與實際的結合--計算機科學研究的范疇
前面主要是從數學角度來看的。從計算機角度來看,理論計算機科學目前主要的研究領域包括:可計算性理論,演算法設計與復雜性分析,密碼學與信息安全,分布式計算理論,並行計算理論,網路理論,生物信息計算,計算幾何學,程序語言理論等等。這些領域互相交叉,而且新的課題在不斷提出,所以很難理出一個頭緒來。想搞搞這方面的工作,推薦看中國計算機學會的一系列書籍,至少代表了我國的權威。下面隨便舉一些例子。
由於應用需求的推動,密碼學現在成為研究的熱點。密碼學建立在數論(尤其是計算數論),代數,資訊理論,概率論和隨機過程的基礎上,有時也用到圖論和組合學等。很多人以為密碼學就是加密解密,而加密就是用一個函數把數據打亂。這樣的理解太淺顯了。
現代密碼學至少包含以下層次的內容:
第一,密碼學的基礎。例如,分解一個大數真的很困難嗎?能否有一般的工具證明協議正確?
第二,密碼學的基本課題。例如,比以前更好的單向函數,簽名協議等。
第三,密碼學的高級問題。例如,零知識證明的長度,秘密分享的方法。
第四,密碼學的新應用。例如,數字現金,叛徒追蹤等。
在分布式系統中,也有很多重要的理論問題。例如,進程之間的同步,互斥協議。一個經典的結果是:在通信信道不可靠時,沒有確定型演算法能實現進程間協同。所以,改進TCP三次握手幾乎沒有意義。例如時序問題。常用的一種序是因果序,但因果序直到不久前才有一個理論上的結果....例如,死鎖沒有實用的方法能完美地對付。例如,......操作系統研究過就自己去舉吧!
如果計算機只有理論,那麼它不過是數學的一個分支,而不成為一門獨立的科學。事實上,在理論之外,計算機科學還有更廣闊的天空。
我一直認為,4年根本不夠學習計算機的基礎知識,因為面太寬了,8年,應該差不多了......
這方面我想先說說我們系在各校普遍開設的《計算機基礎》。在高等學校開設《計算機基礎課程》是我國高教司明文規定的各專業必修課程要求。主要內容是使學生初步掌握計算機的發展歷史,學會簡單的使用操作系統,文字處理,表格處理功能和初步的網路應用功能。但是在計算機科學系教授此門課程的目標決不能與此一致。在計算機系課程中目標應是:讓學生較為全面的了解計算機學科的發展,清晰的把握計算機學科研究的方向,發展的前沿即每一個課程在整個學科體系中所處的地位。搞清各學科的學習目的,學習內容,應用領域。使學生在學科學習初期就對整個學科有一個整體的認識,以做到在今後的學習中清楚要學什麼,怎麼學。計算機基本應用技能的位置應當放在第二位或更靠後,因為這一點對於本系的學生應當有這個摸索能力。這一點很重要。推薦給大家一本書:機械工業出版社的《計算機文化》(New Perspective of Computer Science),看了這本書我才深刻的體會到自己還是個計算機科學初學者,才比較透徹的了解了什麼是計算機科學。
一個一流計算機系的優秀學生決不該僅僅是一個編程高手,但他一定首先是一個編程高手。我上大學的時候,第一門專業課是C語言程序設計,念計算機的人從某種角度講相當一部分人是靠寫程序吃飯的。關於第一程序設計語言該用哪一種。我個人認為,用哪種語言屬於末節,關鍵在養成良好的編程習慣。當年老師對我們說,打好基礎後學一門新語言只要一個星期。現在我覺得根本不用一個星期,前提是先把基礎打好。不要再猶豫了,學了再說,等你抉擇好了,別人已經會了幾門語言了。
匯編語言和微機原理是兩門特煩人的課。你的數學/理論基礎再好,也占不到什麼便宜。這兩門課之間的次序也好比先有雞還是先有蛋,無論你先學哪門,都會牽扯另一門課里的東西。所以,只能靜下來慢慢琢磨。這就是典型的工程課,不需要太多的聰明和頓悟,卻需要水滴石穿的漸悟。有關這兩門課的書,計算機書店裡不難找到。弄幾本最新的,對照著看吧。組成原理推薦《計算機組成與結構》清華大學王愛英教授寫的。匯編語言大家拿8086/8088入個門,之後一定要學80x86匯編語言。實用價值大,不落後,結構又好,寫寫高效病毒,高級語言里嵌一點匯編,進行底層開發,總也離不開他,推薦清華大學沈美明的《IBM-PC匯編語言程序設計》。有些人說不想了解計算機體系結構,也不想製造計算機,所以諸如計算機原理,匯編語言,介面之類的課覺得沒必要學,這樣合理嗎?顯然不合理,這些東西遲早得掌握,肯定得接觸,而且,這是計算機專業與其他專業學生相比的少有的幾項優勢。做項目的時候,了解這些是非常重要的,不可能說,僅僅為了技術而技術,只懂技術的人最多做一個編碼工人,而永遠不可能全面地了解整個系統的設計,而編碼工人是越老越不值錢。關於組成原理還有個講授的問題,在我學這門課程時老師講授時把CPU工作原理譽微程序設計這一塊略掉了,理由是我們國家搞CPU技術不如別的國家,搞了這么長時間好不容易出了個龍芯比Intel的還差個十萬八千里,所以建議我們不要學了。我看這在各校也未見得不是個問題吧!若真是如他所說,那中國的計算機科學哪個方向都可以停了,軟硬體,應用,有幾項搞得過美國,搞不過別人就不搞了,那我們坐在這里干什麼?教學的觀念需要轉變的。
模擬電路這東東,如今不僅計算機系學生搞不定,電子系學生也多半害怕。如果你真想軟硬體通吃,那麼建議你先看看邱關源的「電路原理」,也許此後再看模擬電路底氣會足些。教材:康華光的「電子技術基礎」(高等教育出版社)還是不錯的(我校電子系在用)。有興趣也可以參考童詩白的書。
數字電路比模擬電路要好懂得多。清華大學閻石的書算一本好教材,遺憾的一點是集成電路講少了些。真有興趣,看一看大規模數字系統設計吧(北航那本用的還比較多)。
計算機系統結構該怎麼教,國際上還在爭論。國內能找到的較好教材為Stallings的"Computer Organization and Architecture:Designing for Performance"(清華影印
本)。國際上最流行的則是「Computer architecture: aquantitative approach", by Patterson & Hennessy。
操作系統可以隨便選用《操作系統的內核設計與實現》和《現代操作系統》兩書之一。這兩部都可以算經典,唯一缺點就是理論上不夠嚴格。不過這領域屬於Hardcore System,所以在理論上馬虎一點也情有可原。想看理論方面的就推薦清華大學出版社《操作系統》吧,高教司司長張堯學寫的,我們教材用的是那本。 另外推薦一本《Windows操作系統原理》機械工業出版社的,這本書是我國操作系統專家在微軟零距離考察半年,寫作歷時一年多寫成的,教操作系統的專家除了清華大學的張堯學(現高教司司長)幾乎所有人都參加了。Bill Gates親自寫序。裡面不但結合windows2000,xp詳述操作系統的內核,而且後面講了一些windows編程基礎,有外版書的味道,而且上面一些內容可以說在國內外只有那本書才有對windows內核細致入微的介紹,
如果先把形式語言學好了,則編譯原理中的前端我看只要學四個演算法:最容易實現的遞歸下降;最好的自頂向下演算法LL(k);最好的自底向上演算法LR(k);LR(1)的簡化SLR(也許還有另一簡化LALR)。後端完全屬於工程性質,自然又是another story。
推薦教材:Kenneth C.Louden寫的「Compiler Construction Principles and Practice」即是《編譯原理及實踐》(機械工業出版社的譯本)
學資料庫要提醒大家的是,會用VFP,VB, Power builder不等於懂資料庫。(這世界上自以為懂資料庫的人太多了!)資料庫設計既是科學又是藝術,資料庫實現則是典型的工程。所以從某種意義上講,資料庫是最典型的一門計算機課程--理工結合,互相滲透。另外推薦大家學完軟體工程學後再翻過來看看資料庫技術,又會是一番新感覺。推薦教材:Abraham Silberschatz等著的 "Database System Concepts".作為知識的完整性,還推薦大家看一看機械工業出版社的《數據倉庫》譯本。
計算機網路的標准教材還是來自Tanenbaum的《Computer Networks》(清華大學有譯本)。還有就是推薦謝希仁的《計算機網路教程》(人民郵電出版社)問題講得比較清楚,參考文獻也比較權威。不過,網路也屬於Hardcore System,所以光看書是不夠的。建議多讀RFC,里可以按編號下載RFC文檔。從IP的讀起。等到能掌握10種左右常用協議,就沒有幾個人敢小看你了。再做的工作我看放在網路設計上就比較好了。
數據結構的重要性就不言而喻了,學完數據結構你會對你的編程思想進行一番革命性的洗禮,會對如何建立一個合理高效的演算法有一個清楚的認識。對於演算法的建立我想大家應當注意以下幾點:
當遇到一個演算法問題時,首先要知道自己以前有沒有處理過這種問題.如果見過,那麼你一般會順利地做出來;如果沒見過,那麼考慮以下問題:
1. 問題是否是建立在某種已知的熟悉的數據結構(例如,二叉樹)上?如果不是,則要自己設計數據結構。
2. 問題所要求編寫的演算法屬於以下哪種類型?(建立數據結構,修改數據結構,遍歷,查找,排序...)
3. 分析問題所要求編寫的演算法的數學性質.是否具備遞歸特徵?(對於遞歸程序設計,只要設計出合理的參數表以及遞歸結束的條件,則基本上大功告成.)
4. 繼續分析問題的數學本質.根據你以前的編程經驗,設想一種可能是可行的解決辦法,並證明這種解決辦法的正確性.如果題目對演算法有時空方面的要求,證明你的設想滿足其要求.一般的,時間效率和空間效率難以兼得.有時必須通過建立輔助存儲的方法來節省時間.
5. 通過一段時間的分析,你對解決這個問題已經有了自己的一些思路.或者說,你已經可以用自然語言把你的演算法簡單描述出來.繼續驗證其正確性,努力發現其中的錯誤並找出解決辦法.在必要的時候(發現了無法解決的矛盾),推翻自己的思路,從頭開始構思.
6. 確認你的思路可行以後,開始編寫程序.在編寫代碼的過程中,盡可能把各種問題考慮得詳細,周密.程序應該具有良好的結構,並且在關鍵的地方配有注釋.
7. 舉一個例子,然後在紙上用筆執行你的程序,進一步驗證其正確性.當遇到與你的設想不符的情況時,分析問題產生的原因是編程方面的問題還是演算法思想本身有問題.
8. 如果程序通過了上述正確性驗證,那麼在將其進一步優化或簡化。
9. 撰寫思路分析,注釋.
對於具體的演算法思路,只能靠你自己通過自己的知識和經驗來加以獲得,沒有什麼特定的規律(否則程序員全部可以下崗了,用機器自動生成代碼就可以了).要有豐富的想像力,就是說當一條路走不通時,不要鑽牛角尖,要敢於推翻自己的想法.我也只不過是初學者,說出上面的一些經驗,僅供大家參考和討論。
關於人工智慧,我覺得的也是非常值得大家仔細研究的,雖然不能算是剛剛興起的學科了,但是絕對是非常有發展前途的一門學科。我國人工智慧創始人之一,北京科技大學塗序彥教授(這老先生是我的導師李小堅博士的導師)對人工智慧這樣定義:人工智慧是模?
③ 航空電子的相關著作
《航空機載電子設備》
作者:馬銀才 張興媛
出版社:清華大學出版社 第1章飛機通信系統
1.1高頻通信系統
1.1.1概述
1.1.2高頻通信系統的組成
1.1.3高頻通信系統的基本工作原理
1.2甚高頻通信系統
1.2.1概述
1.2.2甚高頻通信系統的組成
1.2.3工作原理
1.3選擇呼叫系統
1.3.1概述
1.3.2系統組成
1.3.3工作原理
1.4應急電台
1.5音頻選擇與內話系統
1.5.1音頻選擇系統
1.5.2服務內話系統
1.5.3機組呼叫系統
1.6旅客廣播系統
1.7話音記錄系統
1.7.1功能與組成
1.7.2話音記錄器的基本工作原理
1.8衛星通信系統
1.8.1衛星通信的特點
1.8.2靜止衛星通信系統
1.9飛機通信定址報告系統
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第2章導航系統
2.1導航系統概述
2.1.1導航系統分類
2.1.2位置線與無線電導航定位
2.2自動定向機
2.2.1自動定向機概述
2.2.2自動定向的基本原理
2.3甚高頻全向信標系統
2.3.1概述
2.3.2全向信標測定方位的基本原理
2.3.3機載VOR接收系統
2.3.4航道偏離與向/背台指示
2.4儀表著陸系統
2.4.1概述
2.4.2航向偏離指示原理
2.4.3下滑指示的基本原理
2.4.4指點信標系統
2.5低高度無線電高度表
2.5.1功用與組成
2.5.2三種無線電高度表
2.5.3飛機安裝延時校正和多設備安裝干擾
2.5.4高度表指示
2.6測距系統
2.6.1功能及原理
2.6.2機載測距機
2.7氣象雷達系統
2.7.1概述
2.7.2氣象雷達對目標的探測
2.7.3觀察地形
2.7.4氣象雷達系統的工作
2.7.5雷達維護中的一些注意事項
2.8空中交通管制雷達信標系統應答機
2.8.1航管雷達信標系統
2.8.2離散選址信標系統
2.8.3機載應答機系統
2.9交通咨詢與避撞系統
2.9.1TCAS Ⅱ的工作
2.9.2TCAS系統的組成與部件功用
2.9.3TCAS咨詢信息的顯示和控制
2.10近地警告系統
2.10.1GPWS的組成
2.10.2GPWS的工作方式
2.10.3EGPWS
2.11全球定位系統
2.11.1GPS的系統組成
2.11.2機載GPS
2.11.3機載GPS系統工作方式
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第3章儀表系統
3.1航空儀表概述
3.1.1航空儀表的分類
3.1.2航空儀表的發展
3.2大氣數據系統儀表
3.2.1高度測量與氣壓高度表
3.2.2升降速度表
3.2.3馬赫?空速表
3.3全/靜壓系統
3.3.1組成和功能
3.3.2靜壓系統
3.3.3全壓系統
3.3.4系統結構
3.3.5使用注意事項
3.4大氣數據計算機系統
3.4.1模擬式大氣數據計算機系統
3.4.2數字式大氣數據計算機系統
3.5飛行數據記錄系統
3.6陀螺及陀螺原理
3.6.1陀螺
3.6.2陀螺儀的應用
3.7陀螺儀表
3.7.1姿態儀表
3.7.2航向儀表
3.8電子飛行儀表系統
3.8.1概述
3.8.2EFIS的基本組成
3.9發動機指示和機組警告系統與電子中央飛機監控系統
3.9.1EICAS
3.9.2電子中央飛機監控系統
3.10慣性基準系統
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第4章自動飛行控制系統
4.1飛行控制系統及飛行控制計算機
4.1.1飛行控制系統的基本組成
4.1.2飛行控制系統的基本工作原理
4.1.3FCC的功用及基本組成
4.1.4FCC的軟、硬體組成及功能
4.2自動飛行控制系統的組成
4.3自動駕駛儀
4.3.1自動駕駛儀的功用及其基本組成
4.3.2自動駕駛儀的基本原理
4.3.3自動駕駛儀的常見工作方式
4.4飛行指引
4.5偏航阻尼系統
4.5.1偏航阻尼系統的功用
4.5.2荷蘭滾原理
4.5.3偏航阻尼系統組成
4.6俯仰配平系統
4.6.1安定面配平的功用
4.6.2俯仰配平系統的組成和工作原理
4.7自動油門系統
4.7.1自動油門系統的功用
4.7.2自動油門系統在整個飛行過程中的工作情況
4.8飛行管理系統
4.8.1飛行管理系統的功能與組成
4.8.2飛行管理系統的子系統組成
4.8.3FMS控制與顯示單元
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
參考文獻
④ 電子書為什麼不能取代紙質書
電子書本身就有弱點,閱讀不方便,打開紙質書就可以直接閱讀了,閱內讀電子書是容需要利用電子設備的,還需要有電,一旦電子設備有故障或者是停電了根本就沒辦法閱讀。
再加上電子書也會有輻射,對眼睛有損傷,電子書也不容易保存,特別容易丟失,u盤是可以存放很大的信息量,一旦被破壞什麼都沒有了,雖然現在是提倡辦公無紙化,但是除了做成電子版,還是有必要做成紙質以便存檔。
閱讀價值的本身並不在於書籍,而是在於交流和傳播,讀的書越多,學的知識也會越多,現在都非常流行讀書分享會,圖書館共享閱讀等等,共同閱讀一本書是可以讓讀者相互交流的,而人們會更加註意對於閱讀過程的分享。
(4)數字電路名著擴展閱讀
電子書的功能:可以訂閱眾多電子期刊、書和文檔,從網上自動下載所訂閱的最新新聞和期刊,顯示整頁文本和圖形,通過搜索、注釋和超鏈接等增強閱讀體驗,電子書是傳統的印刷書籍的電子版本,它可以使用個人計算機或用電子書閱讀器進行閱讀。
它流行的原因就是因為電子書允許進行類似紙張書本的操作,讀者可以在某頁做書簽,記筆記,對某一段進行反選,並且保存所選的文章。
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⑥ 尼古拉斯·沃斯的學術著作
沃斯的學術著作很多,主要有如下幾種,其中一些是由法文譯成英文的:《系統程序設計導論》(《Systematic Programming:An Introction》,Prentice-Hall,1973。其法文版已出至第5版) ;
《演算法 數據結構=程序》(《Algorithms Data Structures=Programs》,Prentice-Hall,1976)。
《演算法和數據結構》(《Algorithms and Data Structures》,Prentice-Hall,1986)。
《Mola-2程序設計》(《Programming in Mola-2》, Springer,1988,第4版)。
《PASCAL用戶手冊和報告:ISO PASCAL標准》 (《PASCAL User Manual and Report:ISO PASCAL Standard》,Springer,1991)。
《Oberon計劃:操作系統和編譯器的設計》(《Project Oberon:the Design of an Operating System and Compiler》,ACM Pr.,1992)。
《Oberon程序設計:超越Pascal和Mola》(《Programming in Oberon:Steps beyond Pascal and Mola》,ACM Pr.,1922)。
《數字電路設計教材》(《Digital Circuit Design for Computer Science Students:An Introctory Textbook》,Springer,1995)。
ACM除了在1984年授予沃斯圖靈獎外,1987年又授予他另一項獎:計算機科學教育傑出貢獻獎。另一個重要的國際學術組織IEEE也授予過沃斯兩個獎項:1983年的Emanual Piore獎和1988年的計算機先驅獎(Computer Pioneer Award)。1992年,加州大學伯克利分校命名威茨為「傑出校友」。
沃斯是在1984年10月於舊金山舉行的ACM年會上接受圖靈獎的。沃斯發表了題為「 從程序設計語言設計到計算機建造」(From Programming Language Design to Computer Construction)的圖靈獎演說,回顧了自己在計算機領域所做的工作。演說全文刊載於《Communications of ACM》1985年2月,159-164頁,也可見《ACM 圖靈獎演說集》(《ACM Turing Award Lectures-The First 20 rears:1966-1985》,ACM Pr.),179- 196頁。
⑦ 圖靈有哪些著作
著作很少,主要是科學方面
主要成就
圖靈機
1936年,圖靈向倫敦權威的數學雜志投了一篇論文,題為"論數字計算在決斷難題中的應用」,這是他對理論計算機的研究成果。
劍橋大學國王學院的計算機房現在以圖靈為名
在這篇開創性的論文中,圖靈給「可計算性」下了一個嚴格的數學定義,並提出著名的「圖靈機」的設想。「圖靈機」與「馮·諾伊曼機」齊名,被永遠載入計算機的發展史中。。「圖靈機」不是一種具體的機器,而是一種思想模型,可製造一種十分簡單但運算能力極強的計算裝置,用來計算所有能想像得到的可計算函數。基本思想是用機器來模擬人們用紙筆進行數學運算的過程。
圖靈機被公認為現代計算機的原型,這台機器可以讀入一系列的零和一,這些數字代表了解決某一問題所需要的步驟,按這個步驟走下去,就可以解決某一特定的問題。這種觀念在當時是具有革命性意義的,因為即使在50年代的時候,大部分的計算機還只能解決某一特定問題,不是通用的,而圖靈機從理論上卻是
圖靈機模型的理論
通用機。在圖靈看來,這台機器只用保留一些最簡單的指令,一個復雜的工作只用把它分解為這幾個最簡單的操作就可以實現了,在當時他能夠具有這樣的思想確實是很了不起的。他相信有一個演算法可以解決大部分問題,而困難的部分則是如何確定最簡單的指令集,怎麼樣的指令集才是最少的,而且又能頂用,還有一個難點是如何將復雜問題分解為這些指令的問題。
「圖靈機」想像使用一條無限長度的紙帶子,帶子上劃分成許多格子。如果格里畫條線,就代表「1」;空白的格子,則代表「0」。想像這個「計算機」還具有讀寫功能:既可以從帶子上讀出信息,也可以往帶子上寫信息。計算機僅有的運算功能是:每把紙帶子向前移動一格,就把「1」變成「0」,或者把「0」變成「1」。「0」和「1」代表著在解決某個特定數學問題中的運算步驟。「圖靈機」能夠識別運算過程中每一步,並且能夠按部就班地執行一系列的運算,直到獲得最終答案。
圖靈機」是一個虛擬的「計算機」,完全忽略硬體狀態,考慮的焦點是邏輯結構。圖靈在他那篇著名的文章里,還進一步設計出被人們稱為「萬能圖靈機」的模型,它可以模擬其他任何一台解決某個特定數學問題的「圖靈機」的工作狀態。他甚至還想像在帶子上存儲數據和程序。「萬能圖靈機」實際上就是現代通用計算機的最原始的模型。
美國的阿坦納索夫在1939年果然研究製造了世界上的第一台電子計算機ABC,其中採用了二進位制,電路的開與合分別代表數字0與1,運用電子管和電路執行邏輯運算等。ABC是「圖靈機」的第一個硬體實現,看得見,摸得著。而馮·諾依曼不僅在上個世紀40年代研製成功了功能更好、用途更為廣泛的電子計算機,並且為計算機設計了編碼程序,還實現了運用紙帶存儲與輸入。
圖靈是第一個提出利用某種機器實現邏輯代碼的執行,以模擬人類的各種計算和邏輯思維過程的科學家。而這一點,成為了後人設計實用計算機的思路來源,成為了當今各種計算機設備的理論基石。今天世界計算機科學領域的最高榮譽就被稱為「圖靈獎」,相當於計算機科學界的諾貝爾獎;
人工智慧
1950年,圖靈被錄用為泰丁頓(Teddington)國家物理研究所的研究人員,開始從事「自動計算機」(ACE)的邏輯設計和具體研製工作。他提出關於機器思維的問題,他的論文「計算機和智能(Computing machinery and intelligence),引起了廣泛的注意和深遠的影響。1952年的論文今天被視為生物數學的奠基之作,這至多可以算的上他短暫科學生涯中第三大的貢獻之一。圖靈的三大貢獻是:對理論計算機的研究、破譯二戰德軍U-潛艇密碼和對人工智慧的研究。圖靈在數學,邏輯學,神經網路和人工智慧等領域也作出了很多貢獻。在新舊世紀交替的2000年,美國《時代》雜志評選的二十世紀對人類發展最有影響的一百名人物中,圖靈、沃森和克里克都在僅有二十名的「科學家,思想家」欄中榜上有名。
破譯德軍密碼
圖靈領導了英國政府破譯二戰德軍U-潛艇密碼的工作,為扭轉二戰盟軍
阿蘭·麥席森·圖靈雕像
的大西洋戰場戰局立下汗馬功勞。
二戰爆發後不久,英國對德國宣戰,圖靈隨即入伍,在英國戰時情報中心「政府編碼與密碼學院」服役。當時,德國人研製出了「謎」式密碼機,能將平常的語言文字(明文)自動轉換為代碼(密文),再通過無線電或電話線路傳送出去。即使被截獲,對方也難破譯。
圖靈帶領200多位密碼專家,研製出效率更高、功能更強大的密碼破譯機,將英國戰時情報中心每月破譯的情報數量從39000條提升到84000條。這些情報發揮了重要作用。歷史學家認為,圖靈讓二戰提早了2年結束,至少拯救了2000萬人的生命。圖靈因此在1946年獲得「不列顛帝國勛章」。
圖靈試驗
1950年10月,圖靈又發表了另一篇題為「機器能思考嗎」的論文,其中提出了一
圖靈試驗
種用於判定機器是否具有智能的試驗方法,即圖靈試驗。每年都有試驗的比賽。
1950寫文章提出了著名的「圖靈測試」,測試是讓人類考官通過鍵盤向一個人和一個機器發問,這個考官不知道他問的是人還是機器。如果在經過一定時間的提問以後,這位人類考官不能確定誰是人誰是機器,那這個機器就有智力了。
圖靈在對人工智慧的研究中,提出了一個叫做圖靈試驗的實驗,嘗試定出一個決定機器是否有感覺的標准。
圖靈試驗由計算機、被測試的人和主持試驗人組成。計算機和被測試的人分別在兩個不同的房間里。測試過程由主持人提問,由計算機和被測試的人分別做出回答。觀測者能通過電傳打字機與機器和人聯系(避免要求機器模擬人外貌和聲音)。被測人在回答問題時盡可能表明他是一個「真正的」人,而計算機也將盡可能逼真的模仿人的思維方式和思維過程。如果試驗主持人聽取他們各自的答案後,分辨不清哪個是人回答的,哪個是機器回答的,則可以認為該計算機具有了智能。這個試驗可能會得到大部分人的認可,但是卻不能使所有的哲學家感到滿意。
圖靈試驗雖然形象描繪了計算機智能和人類智能的模擬關系,但是圖靈試驗還是片面性的試驗。通過試驗的機器當然可以認為具有智能,但是沒有通過試驗的機器因為對人類了解的不充分而不能模擬人類仍然可以認為具有智能。
圖靈試驗還有幾個值得推敲的地方,比如試驗主持人提出問題的標准,在試驗中沒有明確給出;被測人本身所具有的智力水平,圖靈試驗也疏忽了;而且圖靈試驗僅強調試驗結果,而沒有反映智能所具有的思維過程。所以,圖靈試驗還是不能完全解決機器智能的問題。
其實,要求電腦這樣接近地模仿人類,以使得不能和一個人區分開實在是太過分了。一些專家認為,我們不該以電腦能否思維為目標,而是以能多大程度地模仿人類思維為目標;然後,讓設計者再朝著這個目標努力。
⑧ 模擬電路,數字電路,分析,深入淺出,多謝,分可加!多謝!!!!
一般是把電信號轉化成數字信號,單片機處理好後再變成電信號輸出回,說白了就是數模/模數答(AD/DA).
模擬電路模擬電路(Analog Circuit):處理模擬信號的電子電路 模擬信號:時間和幅度都連續的信號(連續的含義是在某以取值范圍那可以取無窮多個數值)。用數字信號完成對數字量進行算術運算和邏輯運算的電路稱為數字電路,或數字系統。由於它具有邏輯運算和邏輯處理功能,所以又稱數字邏輯電路。
感測器:能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成」。感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
⑨ 有哪些物理學和數學的著作,請列舉
金融數學:
物理,概率論與數理統計,基礎數學,不同的院校也會開設不同的專業,數理基礎科學、熱力學
·幾何光學,運籌學與控制論,計算數學、分子力學,會計學,電磁學,動力學、恆星天文學
·靜電學,統計學,流體力學:
·理論物理學
·工程力學,信息工程,或是某些專業的側重點,數學與應用數學,運動學,材料力學,物理光學:
·數學,超導物理學……
數學,干涉光學
·原子物理學,應該叫專業分支,信息與計算科學、彈道力學,數字電路學,模擬電路學,理論力學,天體力學,空氣動力學,光譜學不知道你認為哪些專業屬於「聽起來很酷」的類型,電動力學
·熱學,計算數學……
(其實以上有很多不能叫專業,具體問題具體分析,而有的專業名字或許不太一樣但學的東西是一樣的,總之我把知道的一些專業跟你說說吧