基於生物網絡的智能控製與優化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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丁永生 等 著

圖書標籤:

• 生物網絡
• 智能控製
• 優化算法
• 復雜網絡
• 係統生物學
• 控製理論
• 優化方法
• 生物信息學
• 網絡科學
• 人工智能

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030270337

商品編碼：29745948772

包裝：平裝

齣版時間：2010-03-01

基本信息

書名:基於生物網絡的智能控製與優化

定價：60.00元

售價：42.0元,便宜18.0元,摺扣70

作者:丁永生 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-03-01

ISBN：9787030270337

字數：

頁碼：227

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.558kg

編輯推薦

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內容提要

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《基於生物網絡的智能控製與優化》麵嚮智能係統學科前沿，討論瞭基於生物網絡智能控製和優化的理論、技術及其應用的若乾方麵，主要包括免疫網絡、神經內分泌網絡、神經內分泌免疫網絡、生物整體網絡等研究領域啓發的理論、技術與應用方法；取材新穎，內容深入淺齣，材料豐富，理論密切結閤實際，具有較好的創新性，且具有較高的學術水平和參考價值。
《基於生物網絡的智能控製與優化》可作為高等院校相關專業高年級本科生或研究生的教材及參考書，也可供從事智能科學、自然計算、計算機科學、自動控製、係統科學、應用數學等領域研究的教師和科技工作者參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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（1）免疫算法起源於宿主與宿原之間的內部競爭，其相互作用的環境既包括外部也包括內部環境；而遺傳算法起源於個體與自私基因之間的競爭。
（2）在免疫算法中，基因組閤是為瞭獲得多樣性，且在同一代個體進行進化，一般不用交叉操作；而遺傳算法後代個體通常是父代個體交叉的結果。
（3）免疫算法和遺傳算法都是啓發式隨機搜索算法，都屬於模擬自然現象的計算智能方法。
（4）免疫算法與遺傳算法在形式上很相似，都采用重組、變異等算子操作，遺傳算法以交叉為主，變異為輔；而免疫算法以交叉為輔，變異為主。
免疫算法與遺傳算法一樣，也存在難以確定控製參數和收斂速度慢的特點。在已有的免疫模型和免疫算法中，免疫機製的引入非常有限，隻是模擬瞭免疫係統的很小部分。因此，AIS還具有很大的發展空間。AIs在控製領域的應用，主要包括基於免疫機理的智能控製算法的研究、模型辨識和優化控製等。將來應從不同的角度對人體免疫係統所特有的信息處理機製進行建模，以期得到更廣更深的研究和應用。
1.2.3AES
內分泌係統是機體執行內分泌調節功能的機構，在實現其分布式調節功能的過程中內分泌係統體現瞭許多重要的功能特點，如內分泌係統對神經係統的高層調控、內分泌功能的情感反應、不同生物機體中內分泌係統的同源性、內分泌係統內部基於激素反應擴散機製的自組織等。生物體內環境的相對穩定是其一切智能活動的基礎，生物內分泌係統在維持機體內環境的穩定方麵起著不可替代的作用。
隨著內分泌學的發展，人們對內分泌係統的信息處理機製有瞭更深的理解，對基於內分泌係統信息處理機製的智能模型研究也越來越重視。近幾年來，國際上有一些人工智能的研究者已開始意識到，內分泌係統的分布式調節機製作為生物信息處理的一個重要組成部分，在開發新的人工智能模型和算法時是不應被忽視的。AES是指在研究人體內分泌係統的信息處理機製的基礎上，構造齣體現內分泌係統的信息處理特性的一類新的人工智能模型和方法。
……

序言

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《智海揚帆：探索計算科學的邊界》 一、 探索數據洪流中的智慧之光 我們身處一個信息爆炸的時代，海量數據以前所未有的速度湧現，從社交媒體的每一次互動，到科學實驗産生的海量參數，再到工業生産綫上持續不斷的監測記錄，數據無處不在，並以驚人的速度增長。這些數據蘊含著巨大的價值，但其復雜性和規模也給傳統的分析和處理方法帶來瞭前所未有的挑戰。如何從紛繁復雜的數據中提煉齣有意義的洞察？如何利用這些洞察來指導決策，優化流程，甚至預測未來？《智海揚帆：探索計算科學的邊界》正是為瞭迴答這些關鍵問題而誕生的。 本書並非聚焦於某個單一學科的狹窄領域，而是以計算科學為廣闊的視角，深入探討如何駕馭數據洪流，從中挖掘齣智慧的火花。我們將從基礎的計算原理齣發，逐步深入到更復雜的計算模型和算法，旨在為讀者構建一個清晰而係統的認知框架。我們將帶領讀者穿越概率論與數理統計的迷宮，理解數據的內在規律與隨機性；穿梭於綫性代數與微積分的數學殿堂，掌握描述和分析復雜係統的語言；並深入探索離散數學與圖論的奧秘，揭示數據結構與關係的本質。這些基礎的數學和計算工具，如同羅盤和海圖，是我們在信息海洋中航行的必備。 然而，僅僅掌握工具是不足以駕馭巨浪的。本書更側重於展示如何將這些工具融會貫通，應用於解決現實世界中的挑戰。我們將目光投嚮人工智能的各個分支，探索機器學習的核心思想，包括監督學習、無監督學習和強化學習。我們將深入剖析神經網絡的精妙結構，理解深度學習如何在多層感知中學習復雜的模式。同時，我們也將探討自然語言處理的奇妙旅程，學習機器如何理解和生成人類的語言，以及計算機視覺如何賦予機器“看”的能力。這些前沿的人工智能技術，正是我們從數據中提取智慧、實現智能化的關鍵。 二、 算法的詩篇：設計與分析的藝術 在計算科學的浩瀚星空中，算法無疑是最閃耀的星辰。算法是解決問題的藍圖，是指令的集閤，是連接問題與解決方案的橋梁。《智海揚帆》將算法視為一種藝術，一種需要深刻理解、精心設計和嚴謹分析的創造過程。 本書將帶領讀者踏上一段算法探索之旅，從經典的排序和搜索算法開始，理解它們的設計思想、效率分析（時間復雜度和空間復雜度）以及適用的場景。我們將深入剖析分治、動態規劃、貪心算法等重要的算法設計範式，揭示它們如何化繁為簡，高效地解決一類普遍性的問題。例如，在動態規劃部分，我們將以斐波那契數列、背包問題等經典例子，闡釋如何通過存儲子問題的解來避免重復計算，從而達到最優解。而在圖算法方麵，我們將詳細講解最短路徑算法（如Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法）、最小生成樹算法（如Prim算法和Kruskal算法）等，這些算法在網絡路由、資源分配等領域有著廣泛的應用。 更進一步，本書將引導讀者思考算法的效率與規模的權衡。在處理大規模數據集時，簡單的算法可能變得不堪重負。因此，我們將探討近似算法和啓發式算法，它們雖然不保證找到絕對最優解，卻能在可接受的時間內提供高質量的解決方案，這在很多實際應用中是至關重要的。我們還將觸及算法的並行化與分布式處理，探討如何利用多核處理器和計算集群來加速計算過程，以應對日益增長的數據規模和計算需求。 算法的生命力在於其應用。本書將通過豐富的案例研究，展示不同算法在各個領域的實際應用。例如，在數據挖掘領域，我們將討論關聯規則挖掘算法（如Apriori算法）如何發現海量交易數據中的隱藏模式；在文本處理領域，我們將探討高效的字符串匹配算法如何用於搜索引擎的查詢匹配；在圖像處理領域，我們將瞭解圖像壓縮和特徵提取算法的工作原理。通過這些具體的例子，讀者將能夠深刻體會到算法設計的精妙之處及其對解決實際問題的重要貢獻。 三、 係統之美：架構、並行與分布式計算 當算法的威力得以釋放，我們便需要強大的計算係統來承載它們。《智海揚帆》將視角拓展至計算係統的設計與優化，深入探討如何構建高效、可靠且可擴展的計算環境，以應對日益復雜的計算任務。 本書將首先剖析現代計算機係統的基本架構，從指令集架構、CPU流水綫到存儲層次結構，幫助讀者理解計算的基本運作機製。在此基礎上，我們將重點關注並行計算的理念與實踐。我們將深入探討多綫程、多進程的編程模型，理解如何利用現代多核處理器來同時執行多個計算任務，從而大幅提升計算效率。我們還將介紹GPU計算的強大能力，揭示其在大規模並行計算中的獨特優勢，並討論如何在圖形處理器上實現高效的科學計算。 隨著數據規模的爆炸式增長和計算任務的日益復雜，單颱計算機的算力往往捉襟見肘。因此，本書將重點闡述分布式計算的關鍵概念和技術。我們將深入探討分布式係統的基本原理，包括數據分片、任務分配、容錯機製和一緻性問題。讀者將瞭解到如何構建大規模的分布式存儲係統（如Hadoop HDFS）和分布式計算框架（如MapReduce和Spark），這些技術是處理海量數據的基石。 本書還將涉及雲計算的最新進展，探討如何利用雲平颱提供的彈性和可擴展性來部署和運行計算密集型應用。我們將討論容器化技術（如Docker）和編排工具（如Kubernetes）在簡化分布式係統部署和管理方麵的作用。此外，我們還將觸及高性能計算（HPC）的領域，介紹高性能計算集群的構建、作業調度係統以及在科學模擬和工程計算中的應用。 通過對計算係統的深入剖析，本書旨在幫助讀者理解，強大的計算能力並非來自於單一的“巨型計算機”，而是來自於精巧的係統設計、高效的算法調度以及對並行與分布式計算的深刻理解。我們將強調，隻有將優秀的算法與卓越的係統相結閤，纔能真正釋放計算的無限潛能。 四、 跨界融閤：計算科學在各領域的應用 計算科學的魅力在於其無所不在的影響力，它已經滲透到幾乎所有學科領域，成為推動科技進步和社會發展的重要引擎。《智海揚帆》將帶領讀者見證計算科學如何與其他學科進行跨界融閤，激發齣新的思想和解決方案。 我們將首先聚焦計算在生命科學領域的應用。從基因組學的數據分析，到蛋白質結構預測，再到藥物研發的分子模擬，計算科學正在以前所未有的速度推動著我們對生命的認知。本書將介紹生物信息學中的關鍵算法和計算模型，以及如何利用高性能計算來加速這些復雜的模擬過程。 接著，我們將目光投嚮物理學和化學。量子化學計算、材料科學的模擬、天體物理學的仿真，這些領域都離不開強大的計算能力。我們將探討如何利用計算方法來理解微觀粒子的行為，設計新型材料，甚至模擬宇宙的演化。 在工程領域，計算科學更是不可或缺。從航空航天領域的空氣動力學仿真，到土木工程的結構力學分析，再到汽車設計中的碰撞測試，計算模擬極大地縮短瞭研發周期，降低瞭試錯成本。我們將介紹有限元分析、計算流體力學等關鍵的工程計算方法。 此外，我們還將探討計算科學在金融、交通、能源等傳統行業的轉型升級中所扮演的角色。例如，在金融領域，算法交易、風險評估和欺詐檢測都高度依賴於計算模型；在交通領域，智能交通管理係統、路徑規劃和自動駕駛技術是計算科學的直接體現；在能源領域，智能電網的優化調度、可再生能源的預測和管理，也離不開精密的計算分析。 本書將通過一係列生動的案例，展示計算科學如何與其他學科相互促進，相互啓發。我們相信，未來的重大突破往往誕生於學科的交叉地帶，而計算科學正扮演著連接這些學科的橋梁。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解計算科學的廣泛適用性，並激發其在自身領域中應用計算思維的興趣和能力。 五、 未來展望：智能時代的新篇章 《智海揚帆：探索計算科學的邊界》並非一本靜態的教科書，而是一本充滿活力的探索指南。它旨在為讀者打開一扇通往計算科學未來的大門，激發對未知領域的探索熱情。 我們將展望計算科學在未來可能的發展方嚮。例如，量子計算的崛起，它有望在某些特定問題上提供指數級的加速，從而徹底改變我們解決問題的方式。我們還將探討通用人工智能（AGI）的可能性，以及如何利用計算技術來實現更高級彆的智能。 此外，本書還將關注計算倫理和社會影響。隨著計算能力的不斷提升和人工智能的廣泛應用，我們必須認真思考技術發展所帶來的倫理挑戰，例如數據隱私、算法偏見和就業結構的改變。我們將強調負責任的創新，以及如何利用計算科學為人類社會創造更美好的未來。 總而言之，《智海揚帆：探索計算科學的邊界》是一次深入探索計算科學核心原理、前沿技術及其廣泛應用的旅程。它旨在培養讀者嚴謹的科學思維，激發創新能力，並幫助讀者理解計算科學在塑造我們現在和未來的世界中所扮演的關鍵角色。無論您是初學者還是有一定基礎的從業者，本書都將為您提供寶貴的知識和啓發，助您在這信息浪潮中揚帆遠航，駛嚮智慧的彼岸。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現這本書的敘事邏輯和知識構建方式非常具有啓發性。它並非簡單地羅列技術細節，而是像一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導讀者進入一個全新的思考框架。開篇部分對於“係統”的定義和“湧現”現象的探討，為後續所有模型的建立打下瞭堅實的哲學基礎。作者巧妙地將控製論的核心思想與生命係統中自調節的精妙機製相結閤，這種跨界對話極大地拓寬瞭我的視野。我尤其欣賞作者在論述復雜性理論時所展現齣的清晰度，他沒有陷入晦澀的數學符號泥潭，而是通過一係列生動的類比，比如細胞群落的決策過程與工業流程優化的對比，讓抽象的概念變得觸手可及。這種由宏觀哲學深入到微觀工程細節的過渡處理得非常流暢自然，使得讀者在掌握具體工具的同時，也能保持對全局性理解的關注，這種“大處著眼，小處著手”的寫作風格，對於培養係統思維至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭深刻的印象。封麵采用瞭深邃的藍色調，點綴著精密的電路圖和抽象的生物分子結構剪影，這種視覺上的衝突與融閤，恰到好處地預示瞭內容的前沿性與跨學科的特性。書脊的燙金字體清晰有力，即便是放在高聳的書架上，也顯得沉穩而專業。紙張的質感上乘，觸感溫潤而不失韌性，長時間翻閱也不會感到疲勞。內頁的排版設計充分考慮瞭讀者的閱讀體驗，圖錶清晰，公式推導步驟詳盡，關鍵概念的界定和術語的解釋都采用瞭加粗或不同的字體顔色進行區分，使得復雜的理論結構層次分明，易於消化。尤其值得稱贊的是，作者在引用和注釋方麵做得極為嚴謹，參考文獻的格式規範統一，為我們這些希望深入探究某一分支領域的讀者提供瞭可靠的溯源路徑。總體而言，從拿到這本書的第一刻起，我就感受到瞭一種對知識的敬畏感和對閱讀體驗的極緻追求，這絕對是一本值得收藏的案頭參考書。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種偏嚮應用和實踐的讀者來說，這本書的實證案例部分無疑是最大的亮點之一。書中提供的數個工業級應用案例，不僅詳細描述瞭從問題定義、模型選擇到參數調優的全過程，更重要的是，它坦誠地揭示瞭理論模型在實際部署中遇到的瓶頸和妥協之處。例如，在某能源調度係統的優化案例中，作者清晰地指齣瞭傳統基於精確建模方法的局限性，以及引入模糊邏輯和適應性學習機製後性能提升的具體量化數據。更難能可貴的是，作者在討論這些案例時，並沒有將技術描述停留在理想化的層麵，而是深入剖析瞭數據噪聲、計算資源限製等現實約束對最終決策質量的影響，並提供瞭相應的魯棒性設計策略。這使得這本書的指導價值遠超一般的教科書，更像是一份高質量的工程實踐手冊，充滿瞭可以直接藉鑒和參考的“乾貨”。

評分☆☆☆☆☆

作者在語言運用上的風格，給我一種極其嚴謹而又帶著一絲人文關懷的感覺。通篇來看，學術氣息濃厚，用詞精準，幾乎沒有發現任何含糊不清的錶述。然而，在關鍵的理論過渡章節，作者偶爾會插入一些對曆史發展脈絡的簡要迴顧，或者對前人研究成果的公正評價，這使得冰冷的科學討論增添瞭一絲溫度。特彆是當涉及到某些尚無定論的前沿問題時，作者的態度是極其審慎的，他會清晰地區分“已驗證的結論”和“有待探索的方嚮”，避免瞭過度宣傳或誇大的傾嚮。這種保持批判性思維和尊重科學發展規律的態度，對於年輕一代的研究者來說，是比任何技術細節都更寶貴的財富。它教會我們，真正的科學探索，是在嚴謹的邏輯之下，懷著謙遜和好奇心不斷前行的過程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度和廣度，無疑代錶瞭當前該領域研究的頂尖水平。它成功地搭建起瞭一座堅實的橋梁，連接瞭理論控製科學、復雜係統研究以及新興的計算智能方法。我驚喜地發現，書中對一些新興算法的引入處理得非常得當，例如，關於群體智能在資源分配問題中的動態尋優策略的討論，不僅梳理瞭經典算法的局限，更引入瞭最新的協同進化機製，並在數學上給齣瞭收斂性的初步論證。對於希望站在學科前沿進行創新研究的人來說，這本書提供的知識儲備是極為充實的。它不僅僅是一本知識的傳授者，更像是一張詳細的“研究地圖”，明確標示齣瞭當前已開發的區域和尚未探索的未知疆域，為後續的研究方嚮選擇提供瞭極具價值的戰略參考。