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出版者:SAE International

作者:Ronald K. Jurgen

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2007-07-25

價格:USD 89.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780768019438

叢書系列:

圖書標籤:

• 信息娛樂係統
• 車載娛樂
• 汽車電子
• 人機交互
• 用戶體驗
• 汽車科技
• 智能汽車
• 多媒體係統
• 嵌入式係統
• 汽車工程

好的，這是一份關於一本名為《前沿計算架構與量子信息處理》的圖書簡介，其內容與“Infotainment Systems”無關，並且力求詳實自然。 --- 圖書名稱：《前沿計算架構與量子信息處理：從馮·諾依曼瓶頸到量子糾纏的探索》 內容概述 本書深入剖析瞭當代信息技術發展中兩個核心且相互關聯的領域：後摩爾時代的高效計算架構與顛覆性的量子信息處理技術。我們不再滿足於對現有計算範式的簡單迭代，而是著眼於構建能夠應對指數級增長數據洪流和復雜科學問題的下一代計算基礎設施。全書結構嚴謹，邏輯清晰，旨在為計算機科學、電子工程、物理學以及數據科學領域的專業人士和高級學生提供一個全麵、深入且富有洞察力的參考指南。 第一部分：後摩爾時代的計算挑戰與新型架構 在摩爾定律趨緩的背景下，傳統的矽基半導體技術正麵臨物理極限的嚴峻考驗。本部分將詳細探討當前計算領域麵臨的核心瓶頸，並係統介紹旨在突破這些限製的新興硬件架構。 第一章：計算能效與馮·諾依曼瓶頸的再審視 本章首先迴顧瞭經典計算模型的演進，特彆是馮·諾依曼體係結構的優勢與固有限製。重點分析瞭“存儲牆”和“功耗牆”對現代高性能計算（HPC）和邊緣計算的製約。我們將量化分析數據搬運（Data Movement）在現代CPU/GPU操作中占據的巨大能耗比例，這為我們轉嚮內存計算（In-Memory Computing）提供瞭必要的理論基礎。此外，本章還將介紹能效比（Performance per Watt）作為關鍵性能指標的重要性，並展望超越每瓦特幾十億次浮點運算（GFLOPS/W）的潛力目標。 第二章：類腦計算（Neuromorphic Computing）的硬件實現 類腦計算旨在模仿生物大腦的並行處理能力和極高能效比。本章詳細介紹瞭脈衝神經網絡（SNNs）的理論模型，並重點討論瞭實現SNNs的硬件平颱。我們將深入探討憶阻器（Memristors）作為關鍵元件的物理學基礎、材料科學挑戰（如氧化物薄膜的穩定性和可重構性），以及如何設計支持突觸權重學習和時間序列處理的專用芯片架構（如Intel Loihi或IBM TrueNorth）。對脈衝編碼、異步事件驅動機製的硬件設計將作為核心內容進行闡述。 第三章：異構計算與專用加速器設計 隨著通用CPU性能提升放緩，異構計算已成為提升係統整體性能的主流策略。本章專注於理解和設計特定的領域特定架構（DSA）。內容涵蓋： 1. FPGA在加速中的應用：從硬件描述語言（HDL）到高層次綜閤（HLS）的流程解析，重點分析其在網絡功能虛擬化（NFV）和低延遲交易係統中的應用案例。 2. ASIC的定製化優勢：對比Tensor Processing Unit (TPU) 等在深度學習推理和訓練中的能效優勢，討論功耗預算和吞吐量優化之間的權衡。 3. 內存計算（Processing-in-Memory, PIM）：從電阻隨機存取存儲器（RRAM）和相變存儲器（PCM）的角度，探討如何將計算邏輯直接嵌入到存儲單元中，以消除數據搬運帶來的延遲和能耗，並分析其在矩陣乘法運算中的實現拓撲結構。 第二部分：量子信息處理的前沿進展與實用挑戰 本部分將視角轉嚮信息處理的底層物理學，探討基於量子力學原理的計算範式——量子計算。內容側重於硬件實現、算法設計以及當前的工程挑戰。 第四章：量子比特的物理載體與相乾性控製 量子計算的基石是量子比特（Qubit）。本章係統梳理瞭當前主流的物理實現路徑，並對各自的優勢和局限性進行深入對比： 1. 超導電路量子比特（Transmons）：詳細介紹約瑟夫森結的物理特性、電路設計中的微波控製技術，以及實現高保真度單比特和雙比特門所需的低溫（mK級）環境工程。 2. 離子阱係統：探討激光冷卻、囚禁技術（如Paul阱和Penning阱），以及如何利用離子的內部能級和運動模式作為信息載體，強調其卓越的相乾時間。 3. 半導體量子點：分析如何利用半導體材料中的電子自鏇作為量子比特，並討論其與現有CMOS工藝的潛在兼容性。 本章的重點在於理解退相乾（Decoherence）的物理機製，以及如何通過脈衝序列和精密的環境隔離來延長量子比特的有效相乾時間 ($T_1$ 和 $T_2$)。 第五章：量子糾錯碼與容錯計算架構 在實際應用中，物理量子比特的錯誤率遠高於經典比特，因此容錯量子計算（FTQC）是實現大規模量子計算的必經之路。本章將詳述量子糾錯碼（QEC）的理論基礎： 1. 錶麵碼（Surface Codes）：作為目前最具前景的容錯方案，本章將詳細介紹其拓撲結構、穩定子測量機製以及邏輯比特的編碼與解碼過程。 2. 低密度奇偶校驗碼（LDPC）：對比錶麵碼，探討其他QEC方案在特定物理耦閤結構下的潛力。 3. 開銷分析：量化實現一個邏輯量子比特所需的物理量子比特數量、所需的門操作層數，以及對脈衝序列精度的嚴格要求。 第六章：量子算法與信息論基礎 本章從理論層麵探討量子計算能夠解決經典計算無法解決問題的根源。內容包括： 1. 量子傅裏葉變換（QFT）與相位估計：解析其在Shor算法中的核心作用，並討論其在量子化學模擬中的應用潛力。 2. 變分量子本徵求解器（VQE）：介紹混閤量子-經典算法，分析其在NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）時代的實用性，特彆是參數優化策略。 3. 量子機器學習（QML）：探討量子特徵映射（Quantum Feature Mapping）的優勢，以及如何構建具有量子優勢的分類器和生成模型。 結語：跨越範式的融閤與未來展望 全書最後部分將對兩種前沿計算範式進行整閤性分析。我們探討瞭量子計算在處理傳統計算架構難以解決的優化問題時的互補性，以及如何將高效的類腦架構應用於量子計算機的控製和誤差解碼任務中。本書緻力於描繪一幅清晰的路綫圖，指明通往下一代信息處理係統的關鍵技術節點和亟待解決的科學難題。 --- 目標讀者： 電子工程、計算機科學、物理學、材料科學等領域的研究人員、博士研究生、以及從事高性能計算、量子信息技術研發的高級工程師。本書假定讀者具備紮實的綫性代數和經典計算理論基礎。

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最近讀到一本關於**汽車人機交互界麵設計**的專著，簡直是為我這種對汽車電子設備癡迷的科技迷量身定做的！這本書的深度和廣度都超乎想象，它不僅僅停留在討論最新的觸摸屏技術或者語音識彆的準確性上，而是深入剖析瞭信息娛樂係統（Infotainment）在整個車輛生態中所扮演的復雜角色。作者用一種近乎人類學傢的視角，去解構駕駛者與車載係統之間的“關係”。我特彆欣賞其中關於“認知負荷最小化”那一章，裏麵詳盡地闡述瞭如何在保證功能強大的同時，避免讓駕駛者在操作復雜菜單時分神，從而影響行車安全。書中還穿插瞭大量的曆史案例分析，從早期簡單的收音機到如今集成瞭導航、娛樂、車輛診斷的綜閤平颱，每一步的演進都伴隨著對用戶心理的深刻洞察。它甚至涉及到瞭**未來自動駕駛環境下，人機共駕（或完全自動駕駛）界麵該如何重新定義**——當駕駛員不再是主要的操控者時，屏幕上應該顯示什麼，如何有效地傳遞關鍵信息，這些前瞻性的思考讓我受益匪淺。這本書的插圖和圖錶製作得極為精良，那些關於用戶體驗（UX）流程圖和信息架構的展示，清晰到讓人能立刻在腦海中構建齣一個理想的車載界麵藍圖。對於任何從事汽車電子産品開發、人機工程學研究，或者僅僅是對未來齣行方式感興趣的讀者來說，這本書都是一本不可多得的寶典，它提供的視角是如此全麵且具有建設性。

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這是一本結構嚴謹到令人發指的**係統架構與功能集成**的教科書！對於那些希望深入瞭解現代汽車電子電氣架構（EEA）如何支撐復雜信息娛樂係統的技術人員來說，這本書簡直是打開瞭一扇通往核心機密的大門。它沒有迴避那些最棘手的問題，比如如何平衡實時性要求（如倒車影像、ADAS警告）與高帶寬的娛樂數據流（如高清視頻流、在綫遊戲）。書中詳細拆解瞭不同處理器單元（SoC）的選擇標準、域控製器（Domain Controller）的劃分策略，以及最關鍵的——**信息娛樂係統的網絡安全防護機製**。作者詳盡地繪製瞭CAN、LIN、Automotive Ethernet在係統中的布綫和優先級管理，甚至深入到操作係統層麵的實時內核（RTOS）與通用操作係統（如Android Automotive）之間的協同工作模型。當我讀到關於係統冗餘設計和故障隔離的部分時，簡直手心冒汗，這比讀任何一份技術規範都要來得驚心動魄，因為它直觀地展示瞭設計一個可靠的車載係統是多麼復雜和精妙的平衡藝術。這本書的圖錶是純粹的技術圖譜，需要一定的電子工程背景纔能完全領會其精髓，但如果你是這個領域的從業者，你會發現它為許多長期睏擾你的架構難題提供瞭清晰的邏輯框架和成熟的行業參考方案。

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天呐，這本書簡直就是一場關於**車載娛樂體驗（Infotainment Experience）**的哲學思辨之旅！我原本以為會讀到一堆枯燥的技術規範和API接口的介紹，結果完全齣乎意料。作者似乎更關注的是“體驗的質感”和“情感連接”。比如，書中有一段分析瞭優秀音響係統如何通過聲場模擬來營造齣音樂廳般的沉浸感，這已經超越瞭單純的技術指標堆砌，進入瞭藝術欣賞的範疇。更讓我驚喜的是，它花瞭大量篇幅討論瞭**“數字化孤島”問題**，即如何將智能手機的便利性與汽車的專用係統無縫集成，而不是讓用戶在兩個平颱間疲於奔命地切換。他們探討瞭跨平颱生態構建的挑戰，包括數據隱私、軟件更新的頻率和兼容性維護。我特彆喜歡作者用一種近乎詩意的語言描述瞭“車內空間如何演變成第三生活空間”的概念，在這個空間裏，娛樂和信息不再是附加功能，而是構築個性化體驗的核心。讀完後，我開始重新審視我自己的車機係統，那些原本讓我感到煩躁的小設計缺陷，現在都能在書中找到理論依據來解釋其産生的根源。這本書的行文流暢，充滿瞭行業洞察力，它成功地將硬核的技術討論軟化成瞭對“美好體驗”的追求，非常值得那些追求極緻用戶感受的工程師和設計師拜讀。

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讀完這本書，我感覺自己完成瞭一次關於**車載人機工程學和可用性設計（Usability Design）**的深度訓練營。這本書的重點完全放在瞭“人”如何與機器高效互動上，它摒棄瞭所有花哨的營銷辭藻，直擊交互設計的核心痛點。作者采用瞭一係列嚴謹的實驗方法和數據指標來評估不同的界麵布局和交互模式——比如，他們對比瞭物理鏇鈕、方嚮盤按鍵、觸控操作以及手勢控製在不同速度和震動條件下的操作準確率和耗時。讓我印象最深的是關於**觸覺反饋與視覺反饋的協同作用**的章節，書中指齣，單純的視覺確認是不夠的，必須結閤適度的觸覺或聽覺信號來閉閤操作迴路，以增強用戶的安全感和控製感。書中大量使用瞭眼動追蹤數據圖錶，直觀地展示瞭哪些設計元素會不必要地“偷走”駕駛員的視綫。這本書的論述非常注重實證，每一個設計建議背後都有紮實的數據支撐，簡直是交互設計師的“紅寶書”。它教導的不是如何設計一個“好看”的界麵，而是如何設計一個“能讓人安全迴傢”的界麵，這種務實精神在當前追求炫酷界麵的行業風氣中顯得尤為珍貴和重要。

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我最近翻閱的這本書，它簡直是為那些對**車載媒體內容的消費趨勢**感興趣的人士準備的饕餮盛宴。作者的視角非常貼近市場和消費者行為學。它沒有過多糾纏於硬件參數，而是聚焦於“用戶在開車時到底想看什麼、聽什麼、玩什麼”。書中對不同文化背景下駕駛員對信息的需求差異進行瞭細緻的比較分析，比如在擁堵的城市交通中，人們更傾嚮於播客和有聲書，而在長途高速公路上，高清流媒體和互動遊戲的需求則會上升。其中關於**“注意力經濟在車內空間的應用”**的章節尤其犀利，它探討瞭品牌如何利用車載屏幕進行有效的“場景營銷”，既不能過度乾擾駕駛，又必須在關鍵時刻推送恰當的商業信息。此外，書中對未來車內虛擬現實（VR）和增強現實（AR）導航的潛力評估也令人信服，作者不僅展示瞭技術可行性，更重要的是論證瞭用戶接受度的麯綫。這本書的語言風格活潑，充滿瞭對行業動態的敏銳捕捉，讀起來非常輕鬆，但其背後支撐的消費者數據分析和市場預測卻是極其嚴謹的。它讓我對“如何在駕駛過程中進行有效的數字內容分發”有瞭全新的、更具商業頭腦的認識。

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