近世代数及其应用

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出版者:北京邮电大学出版社
作者:阮传概
出品人:
页数:426 页
译者:
出版时间:2001年9月1日
价格:25.00
装帧:平装
isbn号码:9787563505333
丛书系列:
图书标签:
  • 抽象代数5
  • 数学
  • 代数
  • 近世代数
  • 抽象代数
  • 群论
  • 环论
  • 域论
  • 高等数学
  • 教材
  • 大学教材
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具体描述

本书介绍了集合与映射、格、布尔代数、半群、群、环、有限域的基本内容和它们在逻辑电路与编码理论中的一些应用,以及与上述内容有关的一些多项式和线性同余式等知识。全书比较注重应用,条理清晰,论证详细,可作为通信理论、计算机科学、系统工程等有关专业的近世代数课程的教材,也可供从事工科有关各专业以及应用数学、应用物理等科技人员参考。

《近世代数及其应用》是一本旨在深入探讨近世代数核心概念及其广泛应用的书籍。本书不涉及对历史悠久、结构更为经典的抽象代数理论的详尽梳理,而是聚焦于近世代数领域内那些涌现较晚、或在现代数学和相关学科中扮演越来越重要角色的分支。 本书的读者对象是具备一定高等数学基础(包括线性代数、初步的抽象代数概念如群、环、域等)的本科生、研究生以及对近世代数在实际问题中应用感兴趣的研究人员和工程师。我们力求以清晰的逻辑、严谨的证明和丰富的实例,引导读者理解近世代数思想的精髓,并掌握其解决实际问题的能力。 第一部分:近世代数的基础理论 本部分将从近世代数的核心概念出发,为后续深入探讨打下坚实的基础。 第一章:群论的现代视角 虽然群论是代数中最古老也最成熟的分支之一,但本章将从近世代数应用的视角出发,重新审视群的定义、性质以及重要的结构。我们将重点关注: 李群 (Lie Groups) 的基本概念: 介绍李群作为既是群又是光滑流形的数学对象,以及它们在微分几何、拓 পদার্থ学等领域的关键作用。我们将探讨其局部结构、李代数以及指数映射等基本工具,但不会深入到复杂的群表示理论或李代数分类。 有限群及其表示的某些现代应用: 简要介绍有限群在密码学、编码理论、组合数学等领域的应用,特别是对某些特殊类型的有限群(如对称群、交错群的高阶性质)及其在算法设计中的作用的讨论。我们不会涉及无限维表示或复杂的表示理论证明。 模群 (Modular Groups) 与数论的联系: 介绍模群作为一种特殊的群,以及其在椭圆曲线、数论函数等现代数论研究中的初步应用。 第二章:环与域的拓展与应用 在经典代数中,环与域是基本结构。本章将侧重于那些在近世代数中具有更强应用性的环与域的类型。 非交换环 (Noncommutative Rings) 的初步探索: 介绍矩阵环、四元数代数等非交换环的例子,并探讨其在几何、物理(如量子力学)中的应用,重点在于理解非交换性带来的结构特性,而非进行深入的代数分类。 代数函数域 (Algebraic Function Fields) 与数域 (Number Fields) 的交叉视角: 介绍代数函数域作为域的一种推广,以及它们在代数几何和数论中的桥梁作用。我们将简要介绍代数数论中的一些基本概念,但不会深入到抽象代数几何的细节。 环论在编码理论中的应用: 介绍多项式环、商环等在构造纠错码(如 BCH 码、Reed-Solomon 码)中的基本原理,强调环结构如何支持码的编码和解码过程。 第三章:模 (Modules) 与范畴 (Categories) 的初步介绍 本章将介绍比群、环、域更为抽象但功能强大的数学概念,为理解更高级的代数结构及其应用铺平道路。 模的基本性质与例子: 介绍模作为环上的“向量空间”,重点关注其在表示论、代数几何等领域的初步应用,特别是线性代数思想在模论中的体现。 范畴论的直观理解: 介绍范畴、函子等基本概念,并展示范畴论作为一种“语言”如何统一和简化不同数学分支中的思想,为理解更复杂的代数结构提供通用框架。我们将侧重于范畴论的应用,而非其本身的公理化理论。 第二部分:近世代数在关键领域的应用 本部分将深入探讨近世代数在不同学科中的具体应用,展示抽象代数思想的强大生命力。 第四章:密码学中的代数结构 密码学是近世代数最活跃的应用领域之一。本章将聚焦于代数结构如何在现代密码学中发挥核心作用。 公钥密码体制中的代数难题: 介绍基于有限域上的离散对数问题(如 Diffie-Hellman 密钥交换)、椭圆曲线离散对数问题(如 ECC)等。我们将详细解释这些问题的数学基础,以及它们如何被设计成计算上不可解,从而保障安全性。 对称密码体制的代数设计: 探讨分组密码(如 AES)中使用的 S 盒(Substitution Box)等代数构造,以及有限域运算在其中的作用。 身份基密码学与代数工具: 简要介绍一些基于代数结构的身份基密码学方案,展示代数同态性等性质如何在特定场景下实现高效的密钥管理。 第五章:编码理论中的代数设计 纠错码是保障数据传输和存储可靠性的关键。本章将展示代数结构在设计高效纠错码中的核心地位。 线性分组码与代数结构: 介绍线性分组码的定义、生成矩阵、校验矩阵等,并深入探讨有限域上的多项式环在构造和分析这些码中的作用。 BCH 码与 Reed-Solomon 码的代数原理: 详细介绍这两种重要的代数构造码,解释它们如何利用有限域上的多项式性质来纠正多位错误。 LDPC 码与代数图论的初步联系: 简要介绍 LDPC 码的稀疏校验矩阵结构,并探讨其与图论、代数结构之间的潜在联系,为理解更先进的编码方案打下基础。 第六章:理论计算机科学中的代数方法 本章将探索近世代数在理论计算机科学中的一些重要应用。 计算复杂性理论中的代数模型: 介绍代数计算模型(如代数决策树、代数电路)如何用于分析某些计算问题的复杂性。 算法设计中的代数技巧: 探讨基于有限域运算的快速傅里叶变换 (FFT) 等代数算法在多项式乘法、快速傅里叶变换在信号处理等领域的应用。 形式语言与自动机理论中的代数视角: 简要介绍正则表达式、有限自动机等与代数结构(如半群)之间的联系,展示代数思想如何用于描述和分析计算过程。 第七章:物理学与工程领域的代数应用 近世代数思想在物理学和工程学的一些前沿领域也发挥着重要作用。 量子信息与量子计算中的代数结构: 介绍量子比特、量子门等概念与向量空间、矩阵运算、群论(如酉群)的紧密联系。 几何与拓扑学中的代数工具: 简要介绍代数拓扑中的基本概念,如同调群、同伦群,以及它们与代数结构的关系,但不会深入到复杂的代数拓扑证明。 信号处理与控制理论中的代数方法: 探讨离散傅里叶变换、Z 变换等在信号处理中的应用,以及状态空间表示等在控制理论中的代数描述。 本书的特色: 聚焦应用: 全书贯穿对代数概念在实际问题中应用的强调,力求让读者理解“学以致用”。 循序渐进: 从基础概念出发,逐步引入更复杂的理论和应用,适合不同背景的读者。 概念清晰: 强调数学思想的直观理解,结合大量实例辅助说明。 现代视角: 重点介绍近世代数在现代科学技术中的新发展和新应用。 通过阅读本书,读者不仅能够掌握近世代数的核心概念,更能够深刻理解其在解决实际问题中的强大力量,从而为进一步学习和研究打下坚实的理论基础。本书的目的是激发读者对近世代数及其应用领域的兴趣,并为他们在这个快速发展的学科中找到自己的方向提供有益的指导。

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读后感

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用户评价

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最近沉迷于一本关于抽象代数历史和哲学思辨的著作,名字我得好好回忆一下,好像是叫《代数之源与群论的诞生》。这本书简直是一场穿越时空的旅程,作者以极其细腻的笔触,描绘了从古代数论到十七、十八世纪方程求解过程中萌芽的代数思想如何一步步演化成现代代数框架的艰辛历程。它不像教科书那样冷冰冰地罗列定理和公式,反而充满了对那些伟大数学家们心路历程的深刻洞察。我尤其欣赏作者对伽罗瓦理论发现前后社会文化背景的细致考证,那种将数学思想置于时代洪流中去审视的视角,让我对“抽象”这个概念有了更人性化的理解。书中对初级群论概念的引入,是通过讨论多面体对称性和晶体学中的空间群概念展开的,而非枯燥的群公理定义,这使得即便是对纯粹代数感到畏惧的读者也能轻松入门,体会到对称之美是如何催生出代数结构的必然性。它更像是一部数学史诗,讲述了人类如何从具体计算中抽离出普适的结构规律,那种美感和震撼是纯粹的公式堆砌无法比拟的。

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手边有一本关于高等几何的佳作,应该叫做《微分几何中的曲率与流形几何》。这本书的品味极高,它仿佛带领读者漫步于一个由光滑函数和张量构成的优雅空间中。作者聚焦于黎曼几何的核心概念——曲率,并将其推广到任意维度的微分流形上,从高斯绝妙定理到里奇曲率的定义,每一步都构建得如同艺术品般精妙。这本书的难度不低,对拓扑和微积分的基础要求很高,但其回报也是巨大的。它成功地将纯粹的几何直觉与现代代数工具(如外微分、李群)结合起来,展示了现代物理学(特别是广义相对论)所需数学语言的深刻基础。我特别欣赏作者对于“测地线”概念的阐释,不再仅仅是欧氏空间中的直线,而是流形上两点间“最直”的路径,这种概念的提升,让我对空间本身的结构有了更深层次的理解。它是一本能够彻底改变你对“形状”和“空间”看法的书。

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我最近读完了一本关于应用数学领域的力作,书名我得琢磨琢磨,大概是《非线性动力学与复杂系统建模》。这本书的视角非常前沿和实用,完全聚焦于如何利用数学工具去解析现实世界中那些难以捉摸的现象。它花了大量的篇幅讲解了混沌理论、分岔分析以及孤子(Soliton)现象,这些内容对于理解天气预报的长期不确定性、生态系统的稳定性或金融市场的波动都有着直接的指导意义。作者的写作风格极其严谨,但讲解方式却充满了画面感,他不是直接抛出庞杂的偏微分方程,而是先用非常直观的物理模型或工程案例来铺垫,让读者首先建立起对“为什么需要这种数学工具”的直观认识。书中的图示和案例分析做得非常出色,特别是关于洛伦兹吸引子的三维图解,简直是艺术品,让人能亲眼“看到”了确定性系统如何产生看似随机的行为。这本书的深度在于其对数值模拟方法的介绍,详细阐述了如何将理论转化为可计算的模型,对于从事工程仿真和复杂系统研究的专业人士来说,无疑是一本不可多得的宝典。

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最近拜读了一本非常精彩的概率论与数理统计教材,书名好像是《随机过程的精妙构造与应用解析》。这本书的特点在于其对随机性本质的哲学探讨与严谨的数学推导达到了完美的平衡。它没有满足于仅仅停留在马尔可夫链或布朗运动的基本定义上,而是深入挖掘了这些随机过程背后的测度论基础,同时又巧妙地将这些深奥的理论与实际的金融衍生品定价、排队论分析等场景紧密结合。我个人特别喜欢它在讲解条件期望和鞅论时的那段论述,作者用“信息增加”和“公平博弈”的比喻,使得本应晦涩的鞅的概念变得清晰易懂,仿佛我们真的能“看到”信息是如何一步步更新我们的信念的。这本书的习题设计也很有特色,它们往往不是简单计算,而是引导你去思考该选择哪一种随机模型来恰当地描述一个现实问题,这种从问题到模型的转化思维,才是学习统计的精髓所在。读完后,我对“随机”二字有了全新的敬畏感。

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我最近看了一本关于计算机科学与离散数学交叉领域的经典教材,名字有点长,好像是《图论算法的优化设计与复杂度分析》。这本书的视角非常“计算”导向,它不像纯数学的图论书籍那样沉溺于证明图的完美性质,而是将重点完全放在了“如何高效地解决问题”上。书中对最短路径算法、最小生成树、网络流最大匹配等核心问题进行了非常深入的剖析,特别是对NP-完全性问题(如旅行商问题)的讨论,既介绍了启发式算法的实用性,也阐明了理论上的困难边界。作者在讲解每种算法时,都会细致地分析其时间复杂度和空间复杂度,并辅以伪代码和详细的计算示例,使得读者可以轻松地将其转化为实际编程语言。这本书的语言风格非常直接有力,没有多余的修饰,就是纯粹的逻辑和效率的追求,对于有志于从事算法设计和系统优化的程序员来说,这本书提供的思维框架和工具箱是无价之宝。

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上课的教材。群,环,域感觉很抽象,理解后也觉得很抽象。主要是举例很少,无法直观理解。数学书都是数学家写给已经懂的人看的,不懂到人看完还是不懂啊。上课主要用课件了,书倒看的不多。

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上课的教材。群,环,域感觉很抽象,理解后也觉得很抽象。主要是举例很少,无法直观理解。数学书都是数学家写给已经懂的人看的,不懂到人看完还是不懂啊。上课主要用课件了,书倒看的不多。

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研一的教材

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上课的教材。群,环,域感觉很抽象,理解后也觉得很抽象。主要是举例很少,无法直观理解。数学书都是数学家写给已经懂的人看的,不懂到人看完还是不懂啊。上课主要用课件了,书倒看的不多。

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上课的教材。群,环,域感觉很抽象,理解后也觉得很抽象。主要是举例很少,无法直观理解。数学书都是数学家写给已经懂的人看的,不懂到人看完还是不懂啊。上课主要用课件了,书倒看的不多。

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