改變世界的九大演算法 by 約翰.麥考米克
改變世界的九大演算法 by 約翰.麥考米克

改變世界的九大演算法

讓今日電腦無所不能的最強概念
by 約翰.麥考米克

Translated by 陳正芬
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Description
內容簡介

  榮獲美國出版人協會(Association of American Publishers)電腦資訊科學最佳書籍獎

  電腦網路技術無所不在:每天,我們從海量的資訊中搜尋到所要的資訊、我們上傳照片到臉書上、我們運用公鑰加密來傳送私人資訊例如信用卡號碼等等、我們使用數位簽章來確認所造訪的網站的真偽……

  這本書介紹了讓電腦網路世界得以運作,塑造今日人類生活的九種最重要的演算法(algorithm)。作者挑選這九大演算法的標準是:

  1.每天會被一般電腦使用者用到的演算法。
  2.必須能解決現實世界的具體問題。
  3.主要是與資訊科學理論有關的演算法。
  4. 美、簡潔、優雅。

   本書所介紹的九大演算法是:搜尋引擎的索引(search engine indexing)、網頁排序(page rank)、公鑰加密(public-key cryptography)、錯誤更正碼(error-correcting codes)、模式辨識(pattern recognition,如手寫辨識、聲音辨識、人臉辨識等等)、資料壓縮(data compression)、資料庫(databases)、數位簽章(digital signature),以及一種如果存在的話將會很了不起的偉大演算法,並探討電腦能力的極限。

  作者將我們日常生活會用到的電腦功能 背後的道理,以淺顯易懂的方式介紹,不具備資訊科學的背景也可以了解。而且令人驚喜的是,每一種演算法,都是一個解決問題的創意與線索,也讓我們得以一窺 近代數學家、資訊科學家的努力探索成果。面對越來越科技化的現代生活與職場挑戰,這些基本原理和概念值得我們去了解、吸收,為未來世界做好準備。

本書特色

  1.演算法,做為電腦科技的核心,正在改變世界與你我的生活!

  2.這本書介紹每個人日常生活會用到的演算法,身為現代人,面對越來越科技化的未來,這本書必讀!

名人推薦

  PanSci泛科學總編輯 鄭國威 大力推薦!

媒體好評

  「這是一本很容易讀的書,介紹了一些很重要的演算法。最重要的是,這本書傳達了一種神奇——不光是指科技的成就,而是使得電腦發揮神奇功能的美麗科學。」--Andreas Trabesinger,《自然物理學》(Nature Physics)

  「這本書寫得非常好……風格相當平易近人,適合廣大讀者閱讀。」--John Gilbey,《泰晤士報高等教育專刊》(Times Higher Education)

  「作者讓讀者有一種發動機的感覺,這台發動機為網路世界提供動力……本書讓讀者體會真實世界,開始看到這些演算法在你我周遭活跳跳。」--Kevin Slavin,《新科學家》(New Scientist)

  「成功地把電腦科學呈現給廣大群眾。」--Ernest Davis,《工業與應用數學學會通訊》(SIAM News)

  「作者讓大家稍稍體會到,我們電腦科學家們之所以對演算法如此興奮的原因——因為演算法的功用,還有它們的美與優雅。」--Paul Curzon,《科學》(Science)

作者介紹

作者簡介

約翰.麥考米克John MacCormick

  他是資訊科學領 域傑出的研究學者與教授。他在牛津大學取得電腦視像(computer vision)博士學位,曾經在惠普(HP)與微軟(Microsoft)的研究實驗室工作。目前於賓州的狄金森學院(Dickinson College)擔任數學與資訊科學教授。

譯者簡介

陳正芬

  專職 譯者,美國伊利諾大學香檳分校會計碩士。譯有《QBQ!問題背後的問題》、《奢華,正在流行》、《C型人生》、《假如你明天當上主管》、《用心飲食》、 《一座小行星的新飲食方式》、《葛林斯班的騙局》、《你的錢,為什麼變薄了》、《定價思考術》、《發現你的經濟天才》、《達蜜經濟學》、《關懷的力量》 等。

目錄

目 次

推薦序 當演算法改變世界,認識演算法就是義務 / 鄭國威
前言

第1章 引言:讓今日電腦威力無窮的神奇概念
演算法:天才就在彈指間
偉大演算法的條件是什麼?
這些偉大的演算法為什麼重要?

第2章 搜尋引擎的索引:配對與排序
AltaVista:第一個網路規模的配對演算法
古早時代的陽春式索引
文字─位置技法
排序與相鄰
元詞技法
光是標註索引和配對技法還不夠

第3章 網頁排序:讓谷歌起飛的技術
超連結技法
權威性技法
隨機漫遊技法
網頁排序的實作

第4章 公鑰加密:用明信片寄送祕密
用共同的祕密來加密
設定一個公開的共同祕密
實務上的公鑰加密

第5章 錯誤更正碼:錯誤可以自己修正!
偵錯與改正的必要性
重複的技法
冗餘技法
校驗技法
定點目標技法
真實世界中的糾錯與偵錯

第6章 模式辨識:從經驗中學習
問題是什麼?
最近鄰居技法
二十個問題技法:決策樹
神經網路
模式辨識:過去、現在、未來

第7章 資料壓縮:白吃的午餐
無損失的壓縮:終極的白吃午餐
有損失的壓縮:不是白吃的午餐,但很划算
壓縮演算法的由來

第8章 資料庫:追求一致性
交易與待辦事項清單技法
複製資料庫所用的「準備然後承諾技法」
關聯式資料庫與虛擬表格技法
資料庫的人性面

第9章 數位簽章:這軟體到底是誰寫的?
數位簽章究竟用來做什麼?
書面簽字
上鎖的簽字
利用乘法鎖來簽字
利用指數型鎖來簽字
數位簽章的實務
解決矛盾

第10章 什麼是可計算的?
程式錯誤、毀壞和軟體的可靠度
反證法
用於分析其他程式的程式
有些程式不可能存在
尋找當機的程式不可能存在
電腦的極限給我們的啟示

第11章 結論:未來會如何呢?
頗具潛力的演算法
偉大的演算法可能失去光彩嗎?
我們學到了什麼?
旅程的結束

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