数字文明:物理学和计算机(修订版)

作者: 郝柏林作者 , 张淑誉作者

出版社: 科学出版社

出版时间: 2017-05

版次: 2

ISBN: 9787030477248

定价: 38.00

装帧: 平装

开本: 其他

页数: 245页

正文语种: 简体中文

原版书名: Physics and Computer

丛书: 物理改变世界

分类: 计算机与互联网

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本书从数字文明的高度回顾了物理学与计算机相辅相成的历史，讨论了计算机和计算机中的物理，分析了计算机发展所面临的物理限制和物理学为未来计算技术所提供的的可能前景。本书内容丰富、取材多面，可帮助理工科大学生、研究生以及物理和计算机专业的科学技术工作者开阔眼界、了解全局。
郝柏林，1934年6月生。毕业于苏联哈尔科夫国立大学物理数学系。中国科学院院士、第三世界科学院院士，中国科学院理论物理研究所研究员，复旦大学理论生命科学研究中心教授。从事理论物理、统计物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学研究，发表科学论文140余篇、中英文书14种。获国家自然科学二等奖（2次）、全国优秀科技图书奖二等奖、全国优秀科普作品一等奖、中国科学院自然科学奖一等奖（2次）、美国ISI的1981—1998年度经典引文奖、何梁何利基金科学与技术进步奖物理学奖。
张淑誉，1933年11月生。毕业于苏联哈尔科夫国立工程经济学院冶金系。中国科学院物理研究所高级工程师（计算机软件），曾从事冶金工业计划管理、动力电网计算、LISP语言和人工智能、混沌系统以及生物信息学等方面的研究和程序设计，发表论文20余篇，合著书2种。
丛书修订版前言／i
丛书序／iii
2017年修订版说明／v
2005年再版前言／vii
初版前言／xi
第一章从“结绳记事”到卡片计算机／1
人类有史以来进行过多少次算术运算？／2
曼哈顿计划／3
卡片计算机／5
什么因素限制了计算速度？／6
数的进制和存储／9
大数和小数／12
第二章用真空管和延迟线制造的电子计算机／15
“逻辑控制”：一问便知是天才／15
“蛤蟆”继电器和逻辑电路／18
真空管“开关”／24
记忆屏幕和延迟线存储器／26
内部程序控制的冯？诺伊曼计算机／27
一张假想的“机器指令”表／30
磁性存储元件／36
我国的第一台电子计算机／38
第三章“于无声处听惊雷”——半导体的崛起／40
没有用武之地的半导体／41
电子能带、p型和n型半导体／42
半导体器件的崛起／48
MOS和硅“平面工艺”／52
半导体逻辑电路／56
半导体存储器／59
SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI／63
半导体异质结构／68
磁盘和光盘／71
第四章计算机世界／75
计算机和“算计”机／77
软、硬、虚、实的关系／78
计算机语言／82
从POP到OOP／87
操作系统／90
知识产权和软件共享／94
巨机不巨、微机不微／97
从单机到网络／104
并行计算的兴起／109
从网络到超级计算机／113
第五章物理学家的好助手／122
实验控制和数据采集／122
模拟信号和数字信号／123
中断处理／124
并行接口和串行接口／125
USB通用串行总线／127
PCI外部设备连接总线／127
核电子学标准的兴衰／129
高能物理实验／132
从头算起／134
计算机“代数”／137
物理学中的人工智能／139
第六章计算机带来的物理学／142
费米—巴斯塔—乌勒姆“实验”／142
“孤子”和“孤波”／146
遍历问题和“反KAM”定理／148
非线性系统中的混沌现象／151
分子动力学和“长尾巴”行为／154
“夸克禁闭”和“渐近自由”／157
计算物理和实验数学的诞生／160
生物信息学和计算生物学／162
第七章计算方法中的物理学／167
人工黏滞性／167
列昂多维奇边界条件／168
采样定理和测不准关系式／170
由演化过程计算定态分布／172
差分格式里的物理／174
元胞自动机和格子流体力学／175
重要性抽样法／178
遗传算法／182
NP完备问题和“自旋玻璃”／183
可算性、有限性和递归／186
语言和计算机的复杂性／188
第八章计算机受到的物理限制／194
最快能多快？／195
最小能多小？／196
可以不消耗能量进行计算吗？／198
发热和冷却／201
联线问题／203
有没有量子限制？／205
第九章物理学和未来的计算机／208
量子阱、量子线和量子点／209
光计算机／213
自旋微电子学／217
超导计算机／219
分子电子学／222
DNA计算／224
量子信息和量子计算／227
第十章没有结束的话／231
英汉对照兼索引／238
后记／242
内容简介:
本书从数字文明的高度回顾了物理学与计算机相辅相成的历史，讨论了计算机和计算机中的物理，分析了计算机发展所面临的物理限制和物理学为未来计算技术所提供的的可能前景。本书内容丰富、取材多面，可帮助理工科大学生、研究生以及物理和计算机专业的科学技术工作者开阔眼界、了解全局。
作者简介:

郝柏林，1934年6月生。毕业于苏联哈尔科夫国立大学物理数学系。中国科学院院士、第三世界科学院院士，中国科学院理论物理研究所研究员，复旦大学理论生命科学研究中心教授。从事理论物理、统计物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学研究，发表科学论文140余篇、中英文书14种。获国家自然科学二等奖（2次）、全国优秀科技图书奖二等奖、全国优秀科普作品一等奖、中国科学院自然科学奖一等奖（2次）、美国ISI的1981—1998年度经典引文奖、何梁何利基金科学与技术进步奖物理学奖。
张淑誉，1933年11月生。毕业于苏联哈尔科夫国立工程经济学院冶金系。中国科学院物理研究所高级工程师（计算机软件），曾从事冶金工业计划管理、动力电网计算、LISP语言和人工智能、混沌系统以及生物信息学等方面的研究和程序设计，发表论文20余篇，合著书2种。
目录:

丛书修订版前言／i
丛书序／iii
2017年修订版说明／v
2005年再版前言／vii
初版前言／xi
第一章从“结绳记事”到卡片计算机／1
人类有史以来进行过多少次算术运算？／2
曼哈顿计划／3
卡片计算机／5
什么因素限制了计算速度？／6
数的进制和存储／9
大数和小数／12
第二章用真空管和延迟线制造的电子计算机／15
“逻辑控制”：一问便知是天才／15
“蛤蟆”继电器和逻辑电路／18
真空管“开关”／24
记忆屏幕和延迟线存储器／26
内部程序控制的冯？诺伊曼计算机／27
一张假想的“机器指令”表／30
磁性存储元件／36
我国的第一台电子计算机／38
第三章“于无声处听惊雷”——半导体的崛起／40
没有用武之地的半导体／41
电子能带、p型和n型半导体／42
半导体器件的崛起／48
MOS和硅“平面工艺”／52
半导体逻辑电路／56
半导体存储器／59
SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI／63
半导体异质结构／68
磁盘和光盘／71
第四章计算机世界／75
计算机和“算计”机／77
软、硬、虚、实的关系／78
计算机语言／82
从POP到OOP／87
操作系统／90
知识产权和软件共享／94
巨机不巨、微机不微／97
从单机到网络／104
并行计算的兴起／109
从网络到超级计算机／113
第五章物理学家的好助手／122
实验控制和数据采集／122
模拟信号和数字信号／123
中断处理／124
并行接口和串行接口／125
USB通用串行总线／127
PCI外部设备连接总线／127
核电子学标准的兴衰／129
高能物理实验／132
从头算起／134
计算机“代数”／137
物理学中的人工智能／139
第六章计算机带来的物理学／142
费米—巴斯塔—乌勒姆“实验”／142
“孤子”和“孤波”／146
遍历问题和“反KAM”定理／148
非线性系统中的混沌现象／151
分子动力学和“长尾巴”行为／154
“夸克禁闭”和“渐近自由”／157
计算物理和实验数学的诞生／160
生物信息学和计算生物学／162
第七章计算方法中的物理学／167
人工黏滞性／167
列昂多维奇边界条件／168
采样定理和测不准关系式／170
由演化过程计算定态分布／172
差分格式里的物理／174
元胞自动机和格子流体力学／175
重要性抽样法／178
遗传算法／182
NP完备问题和“自旋玻璃”／183
可算性、有限性和递归／186
语言和计算机的复杂性／188
第八章计算机受到的物理限制／194
最快能多快？／195
最小能多小？／196
可以不消耗能量进行计算吗？／198
发热和冷却／201
联线问题／203
有没有量子限制？／205
第九章物理学和未来的计算机／208
量子阱、量子线和量子点／209
光计算机／213
自旋微电子学／217
超导计算机／219
分子电子学／222
DNA计算／224
量子信息和量子计算／227
第十章没有结束的话／231
英汉对照兼索引／238
后记／242