设计原理

设计原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:彭彭
出品人:
页数:129
译者:
出版时间:2009-8-1
价格:29.00元
装帧:平装
isbn号码:9787040274202
丛书系列:
图书标签:
  • 艺术
  • 设计
  • 原理
  • UI设计
  • UX设计
  • 交互设计
  • 视觉设计
  • 用户体验
  • 设计思维
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具体描述

设计原理,ISBN:9787040274202,作者:彭澎 编著

《编码的奥秘:从图灵机到量子计算》 一、 缘起:数字世界的基石 我们生活在一个被“比特”和“算法”塑造的时代。从掌中的智能手机到驱动全球金融网络的超级计算机,一切计算的终极根源,都深植于一种看似简单却蕴含无穷可能性的逻辑结构之中。然而,许多人只看到了计算的表象——绚丽的界面、即时的响应,却对支撑这一切的底层原理感到陌生。 《编码的奥秘:从图灵机到量子计算》并非一本关于如何使用软件或设计用户界面的指南。它是一次深入数字文明心脏地带的探险,旨在揭示信息如何在物理世界中被捕获、处理和转换的本质规律。本书的视角是宏大的、历史性的,它将追溯计算思想的源头,并展望其最前沿的演化方向。 二、 逻辑的殿堂:可计算性与有限状态 本书的开篇,将带领读者重返计算理论的奠基时刻。我们不会停留在“二进制”这个概念的表面,而是会深入探究为何二进制是如此高效且稳固的逻辑载体。 图灵的远见: 我们将详细剖析艾伦·图灵提出的“图灵机”这一抽象模型。这不是对现代计算机硬件的描述,而是对“什么是计算”这一哲学问题的精确数学定义。读者将理解,任何可被明确、有限步骤解决的问题,都可以被一台假想的图灵机所处理。这种可计算性的边界,定义了我们今天所有计算机科学的理论基础。我们会通过实例解析停机问题(Halting Problem)的不可解性,从而理解计算的固有局限。 有限自动机与形式语言: 紧接着,我们将转向更贴近实际应用的有限状态自动机(Finite Automata)。从简单的开关电路到复杂的协议解析,有限状态机(FSA)是描述系统如何响应输入信号的强大工具。我们将探讨正则表达式(Regular Expressions)背后的数学逻辑,理解为什么某些模式的匹配是“容易的”,而另一些则需要更复杂的机制。这部分内容将为理解编译器的词法分析阶段打下坚实的基础,清晰地勾勒出机器如何“理解”我们输入的字符序列。 三、 架构的演进:从冯·诺依曼到并行计算 理论奠定了基础,但将这些理论变为现实,需要精妙的工程设计。本书的第二部分聚焦于现代计算机的宏伟架构。 冯·诺依曼瓶颈: 我们将详细审视冯·诺依曼架构的核心概念——存储程序(Stored Program)原理。这种设计是如何革命性地将指令和数据置于同一内存空间中,从而实现了通用计算的能力。然而,我们也必须正视其固有的弱点:CPU与内存之间的数据传输速度差异,即“冯·诺依曼瓶颈”。理解这一瓶颈,是理解后续所有性能优化尝试的关键。 指令集与微架构: 本部分将剖析中央处理器(CPU)的“心脏”——指令集架构(ISA)。我们将对比复杂指令集(CISC)与精简指令集(RISC)的设计哲学,解释为何RISC(如ARM架构)在移动设备和能效方面占据优势,而CISC(如x86)则在桌面和服务器领域保持强大。我们会深入到流水线技术(Pipelining)和超标量执行(Superscalar Execution)的层面,揭示现代处理器如何通过并行处理单条指令的多个阶段来榨取性能。 内存的层级与缓存的艺术: 速度的差异是架构设计中最大的挑战之一。本书将详细阐述从寄存器到固态硬盘(SSD)的整个内存层级结构。缓存(Cache)的设计,尤其是L1、L2、L3缓存的容量、速度与命中率之间的微妙平衡,是决定程序实际运行速度的关键因素。我们将探讨缓存一致性问题,以及多核处理器如何管理共享数据的同步,避免出现混乱的计算结果。 四、 信息的本质与纠错:从信道到熵 计算不仅关乎执行,更关乎可靠地传输和存储信息。本部分将跨越信息论的领域,探讨信息如何在充满噪音的环境中得以保存。 香农的信息论: 克劳德·香农的奠基性工作将是本章的核心。我们将精确定义“信息”的量化单位——比特,并探索熵(Entropy)的概念。熵不仅仅是混乱度的量度,更是信息的不确定性和压缩潜力的量度。我们将分析香农的信源编码定理,解释无损压缩(如Huffman编码)的理论极限在哪里。 信道编码与纠错: 现实中的传输信道(无论是光纤、无线电波还是硬盘磁道)总是存在噪声。为了抵抗这种噪声,我们需要引入冗余信息。本书将详细介绍检错码和纠错码(如汉明码、Reed-Solomson码)的构造原理。读者将清晰地看到,现代存储技术(如RAID)和深空通信(如旅行者号探测器)之所以可靠,完全依赖于这些精妙的代数编码技巧。 五、 巅峰对决:经典计算的终局与量子计算的黎明 本书的收尾部分将把目光投向未来,对比两种截然不同的计算范式。 后摩尔时代的挑战: 随着晶体管尺寸逼近原子级别,经典半导体技术正面临物理极限。摩尔定律的放缓促使研究人员寻找全新的计算载体。我们将讨论并行计算、分布式计算(如云计算的架构挑战)作为现有架构优化方向的尽头。 量子叠加与纠缠: 量子计算不再是经典比特的简单叠加,而是利用了量子力学中的奇异特性。我们将用非物理学的语言解释量子比特(Qubit)的“叠加态”和“纠缠态”是如何从根本上改变计算复杂度的。虽然量子计算机的构建充满挑战,但其在因式分解(Shor算法)和搜索问题(Grover算法)上展现出的指数级加速潜力,预示着未来密码学和材料科学的彻底变革。本书将清晰区分当前量子硬件的现实局限与理论潜力之间的巨大鸿沟。 总结: 《编码的奥秘》是一本写给所有对“为什么”而非“怎么做”感兴趣的读者的书。它系统地梳理了从抽象逻辑模型到物理实现,再到信息保障的完整技术谱系。读完此书,读者将不再把计算机视为一个神秘的黑箱,而是能洞察其内部运转的优雅逻辑和宏大架构,理解我们今天所处的计算世界是如何一步步构建起来的。

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读后感

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用户评价

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我之所以会选择购买这本书,完全是因为我身边的一些朋友都极力推荐,他们说这本书是“设计师的启蒙读物”,让我充满了好奇。拿到书之后,我最先注意到的是它的装帧设计,封面简洁大方,内页纸张的质感也非常舒服,拿到手里有一种赏心悦目的感觉。迫不及待地翻阅,我发现这本书的结构安排非常有条理,从最基础的视觉元素入手,然后逐步深入到更复杂的构图和信息传达。我特别欣赏作者在讲解“对比”这个概念时,用到的那些鲜明的案例。他列举了高对比度和低对比度在不同场景下的应用,以及它们分别带来的视觉冲击力和情感体验,让我瞬间明白了为什么有些设计能够抓住眼球,而有些则显得平淡无奇。这本书的语言风格也很独特,既有学术的严谨性,又不失幽默和洞察力。作者常常会引用一些经典的设计作品,并进行深入的剖析,让我得以从大师的作品中汲取灵感。我尤其喜欢书中关于“节奏”和“韵律”的讲解,这些概念在音乐和文学中很常见,但作者却巧妙地将其引入设计领域,让我看到了设计的更多可能性。读完这本书,我感觉自己对“美”的理解都有了一些提升,不再是简单的“好看”,而是能够感受到其中蕴含的逻辑和秩序。这本书让我对设计产生了更深的敬畏之心,也激发了我想要去探索更多关于设计的知识。

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拿到这本书的时候,我还在思考是否应该系统地学习一下设计相关的知识。这本书的外观设计就非常符合我的审美,简洁、大气,又不失专业感,让我觉得这本书的内容也一定非常精彩。翻开书页,我首先被书中清晰的排版和精美的插图所吸引,每一页都像是一件精心设计的作品,让人赏心悦目。阅读过程中,我发现作者的讲解方式非常独特,他善于将抽象的设计原理,用通俗易懂的语言和生动的比喻来阐述,让我这个非设计专业出身的人也能够轻松理解。书中关于“视觉平衡”的部分,我尤其印象深刻。作者通过分析各种不同类型的平衡(对称、不对称、径向等),让我明白了为什么有些画面看起来稳定协调,而有些则显得杂乱无章。此外,书中关于“统一性”的讲解也让我受益匪浅,它教会我如何在设计中保持元素的一致性,从而增强整体的和谐感和品牌识别度。这本书不仅仅是在教授设计技巧,更是在引导读者去思考设计的本质和目的,让我从更深层次去理解“为什么”要这样做。我常常会在阅读时停下来,反复思考书中的案例,并尝试将这些原理应用到我的日常生活和工作中,比如整理我的书架,或者规划我家的装饰。这本书让我对设计产生了浓厚的兴趣,也让我看到了自己未来在设计领域发展的可能性,是一本让我感到非常充实的读物。

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这本书的封面设计就非常吸引人,简洁却不失专业感,让我这个对设计一窍不通的门外汉也忍不住想翻开看看。拿到手之后,我才发现它比我想象的要厚实许多,拿在手里沉甸甸的,感觉内容一定很丰富。迫不及待地翻到目录,看到里面涉及到的内容,从色彩理论到排版布局,再到用户体验,几乎涵盖了设计领域的大部分核心要素。我尤其对其中关于“视觉层级”和“留白运用”的部分很感兴趣,总觉得这些看似简单的概念,背后一定蕴含着很多我不知道的学问。这本书的排版也做得很好,字体大小适中,行间距舒适,图片和图表的配合也很恰当,读起来不会感到疲劳。我特别欣赏作者在讲解每个原理时,都配上了大量的实例分析,这些案例都来自于现实生活中的优秀设计,让我能够直观地理解抽象的理论。读完前几章,我感觉自己好像打开了新世界的大门,以前看到一些海报、网页或者产品包装,只是觉得“好看”或者“不好看”,现在似乎能从更专业的角度去审视它们,并且尝试理解它们为什么会呈现出现在的样子。这本书的语言风格也很平易近人,不像一些专业书籍那样晦涩难懂,即使是初学者也能轻松理解。我已经被这本书深深吸引了,每天晚上都会花上一些时间来阅读,并且时不时在脑海中构思一些自己想要的设计,虽然知道实践起来还有很长的路要走,但这本书无疑给了我一个非常好的起点。

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说实话,我拿到这本书的时候,并没有抱太大的期望,以为又是一本堆砌理论、枯燥乏味的“大部头”。然而,从我翻开第一页开始,就被它独特的叙事方式深深吸引了。作者没有直接抛出冰冷的术语,而是通过一个个生动的小故事,将设计原理娓娓道来,就像一位经验丰富的设计师在与你面对面交流,分享他的心得体会。我尤其喜欢其中关于“对称与不对称”的章节,作者举了几个生活中常见的例子,比如一幅画的构图,或者一张桌子的摆放,来解释这两种形式如何影响我们的视觉感受和心理状态。更让我惊喜的是,书中还穿插了一些历史故事和文化背景的介绍,让我了解到很多设计理念的起源和演变,这让我在学习理论的同时,也对设计这个领域有了更深的文化认知。这本书不仅仅是关于“如何设计”,更是在探讨“为什么这样设计”,它引导读者去思考设计背后的逻辑和目的。我发现,很多时候,我们习以为常的视觉元素,其实都遵循着某些深层的设计规律。比如,为什么某些广告牌会特别吸引人?为什么某些网站的导航会让你觉得很顺畅?这本书都能给你一个令人信服的解释。我已经开始尝试运用书中学到的一些小技巧,比如在日常文档排版时,稍微调整一下字体和间距,立刻觉得整个页面都变得清晰了很多。这让我对设计产生了前所未有的兴趣,也更加期待接下来的阅读。

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这本书给我的第一印象是它的“实战性”很强,书中的内容不是纸上谈兵,而是充满了各种可操作的建议和方法。我本身是一名平面设计从业者,一直觉得自己在某些方面总是缺乏系统性的理论支撑,看完这本书,感觉像是找到了“武功秘籍”。特别是关于“负空间”和“留白”的章节,作者用大量的图例展示了如何巧妙地利用留白来突出主体、引导视线,以及营造高级感,这对我日常的海报和宣传册设计非常有启发。书中还有一个章节专门讲“颜色搭配的心理学”,让我明白了为什么某些颜色组合会让人感到舒适,而另一些则会引起不适,这对于我选择品牌色和配色方案非常有帮助。而且,这本书的例子都非常接地气,很多都是我们日常生活中经常接触到的品牌和产品,让我能够立刻联想到书中的理论是如何被应用的。我最喜欢的是作者在书中提到的一些“设计误区”,并给出了如何避免这些误区的建议,这让我感觉这本书不只是在教我“怎么做”,更是在帮我“少走弯路”。我之前也看过一些设计类的书籍,但很多都偏重理论,看完之后觉得云里雾里,而这本书则不一样,它让我立刻就能感受到理论落地的效果。我已经开始把书中的一些方法运用到我的工作当中,效果确实不错,客户的反馈也比以前更好了。这本书是我近期最满意的一本设计类书籍,强烈推荐给所有想要提升设计能力的朋友。

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