廣義人工生命 9787030304025 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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塗序彥 等 著

圖書標籤:

• 人工生命
• 復雜係統
• 計算智能
• 生物學
• 計算機科學
• 進化計算
• 自組織
• 建模與仿真
• 交叉學科
• 新興技術

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030304025

商品編碼：29866634946

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	廣義人工生命	作者	塗序彥 等
定價	90.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030304025	齣版日期	2011-03-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.722Kg

內容簡介

本書是作者關於廣義人工生命的科研及教學工作的階段性總結，係統地論述瞭廣義人工生命的學科體係。內容包括：緒論、廣義人工生命的基本概念、學科架構、科技基礎、廣義模型、人工腦、人工感官、人工髒器、人工肢體、人工人、軟件人、經絡人、人工動物、人工魚、人工植物、人工社會、人工生態係統、人工生命的應用、人工生命的科學倫理和展望等。 本書可作為高等學校、科研院所計算機、自動化等相關專業博士、碩士研究生及本科生的教材，也可供對人工生命有興趣的廣大教師和科研工程技術人員參考。

作者簡介

塗序彥，北京科技大學計算機與通信工程學院教授，博士生導師。現任中國人工智能學會榮譽理事長、北京人工智能學會名譽理事長、北京科技大學計算機與係統科學研究所所長。曾任中國人工智能學會理事長、指導委員會主席，中國自動化學會常務理事，中國軟件行業協會常務理事，全球華人智能控製與智能自動化大會主席，世界專傢係統大會遠東區主席。兼任中國科學院、清華大學、北京郵電大學、北京理工大學、北京工商大學、華北電力大學、華中科技大學、南昌大學、重慶大學、西安理工大學等單位博士生導師，河北省科學院自動化研究所所長。齣版專著《生物控製論》、《人工智能及其應用》、《大係統控製論》、《智能管理》、《智能控製論》等，主編《人工生命及應用》、《人工智能：迴顧與展望》等，以及詩集《糊塗集》。發錶科技論文300多篇。

目錄

《智能科學技術著作叢書》序 前言 章 緒論 第2章 廣義人工生命的基本概念 第3章 廣義人工生命的學科架構 第4章　廣義人工生命的科技基礎 第5章　廣義人工生命的廣義模型 第6章　廣義人工腦 第7章　廣義人工感官 第8章　廣義人工髒器 第9章　廣義人工肢體 0章　廣義人工人 1章　廣義軟件人 2章　經絡與經絡人 3章　廣義人工動物 4章　人工魚研究 5章　廣義人工植物 6章　廣義人工社會 7章　廣義人工生態係統 8章　廣義人工生命的應用 9章　廣義人工生命的科學倫理 第20章　展望 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《生物信息學：計算與係統方法》 內容簡介 《生物信息學：計算與係統方法》是一部深入探討生物信息學領域核心概念、技術與應用的著作。本書旨在為讀者提供一個全麵且紮實的理論框架，並輔以大量的實際案例和計算方法，以期幫助讀者掌握分析海量生物數據、理解生命復雜係統所需的關鍵技能。本書適閤生命科學、計算機科學、數學、統計學等相關領域的學生、研究人員以及對生物信息學感興趣的從業者閱讀。 第一部分：生物信息學的基礎與核心 本書的開篇部分奠定瞭生物信息學知識體係的基石。首先，我們將從生物信息學的定義、發展曆程及其在現代生物學研究中的重要地位入手，闡釋為何在基因組時代，計算思維和數據分析能力已成為生命科學傢的必備素質。我們將介紹生物信息學所依賴的關鍵數據類型，包括DNA序列、RNA序列、蛋白質序列、基因錶達數據、蛋白質結構數據以及其他組學數據（如代謝組學、蛋白質組學）。 隨後，我們將深入講解序列比對的核心算法，這是生物信息學中最基礎也是最重要的技術之一。讀者將學習到經典的全局比對（Needleman-Wunsch算法）和局部比對（Smith-Waterman算法）的原理，理解評分矩陣（如PAM、BLOSUM）的構建與應用，並接觸到更高級的隱馬爾可夫模型（HMM）及其在序列分析中的優勢。通過詳實的數學推導和算法僞代碼，讀者將清晰地掌握這些算法的內在邏輯。 接著，本書將重點介紹數據庫技術在生物信息學中的應用。我們將探討各種類型的生物數據庫，如NCBI（National Center for Biotechnology Information）、EBI（European Bioinformatics Institute）和DDBJ（DNA Data Bank of Japan）所提供的序列數據庫（GenBank、EMBL、DDBJ）、蛋白質數據庫（Swiss-Prot、PIR）、基因錶達數據庫（GEO、ArrayExpress）、蛋白質結構數據庫（PDB）以及通路數據庫（KEGG、GO）。讀者將學習如何有效地檢索、下載和管理這些龐大的生物數據資源，並理解不同數據庫之間的關聯性。 第二部分：基因組學與轉錄組學 本部分將聚焦於基因組層麵的分析。我們將詳細介紹基因組測序技術的演進，從第一代測序技術到高通量測序（NGS）的各項優勢與局限性。隨後，我們將深入探討基因組組裝（genome assembly）的策略，包括從頭組裝（de novo assembly）和參照組裝（reference-guided assembly），介紹相關的算法和軟件工具。 基因識彆（gene prediction）是基因組分析的關鍵環節。本書將詳細講解如何識彆基因的編碼區、非編碼區、啓動子、終止子等關鍵元件，介紹基於同源性比對、從頭預測（de novo prediction）以及融閤不同策略的方法。我們將討論信號肽識彆、跨膜結構域預測等蛋白質功能相關的基因組特徵分析。 此外，我們還將深入探討基因功能注釋（gene functional annotation）的技術。讀者將學習如何利用已知的基因本體（Gene Ontology, GO）、通路信息（KEGG）以及其他功能數據庫來推斷新識彆基因的功能。變異檢測（variant detection）與分析也是基因組學的重要組成部分，本書將介紹SNP（單核苷酸多態性）、InDel（插入缺失）等基因組變異的鑒定方法，以及它們在疾病研究中的作用。 在轉錄組學方麵，本書將闡述RNA測序（RNA-Seq）技術的基本原理，以及如何從原始的RNA-Seq數據中提取有用的信息。我們將詳細介紹RNA-Seq數據的質量控製、比對到參考基因組、以及基因錶達量（如FPKM、TPM）的計算方法。差異錶達分析（differential gene expression analysis）是轉錄組學研究的核心，本書將介紹各種統計學模型和方法，如t檢驗、FDR（False Discovery Rate）控製等，幫助讀者識彆在不同條件下錶達水平顯著變化的基因。 第三部分：蛋白質組學與結構生物信息學 本部分將轉嚮蛋白質層麵。我們將介紹蛋白質組學的基本概念，包括蛋白質鑒定（protein identification）和定量（protein quantification）技術。讀者將學習如何利用質譜（mass spectrometry）數據來識彆和量化蛋白質，並瞭解相關的數據庫搜索算法（如MASCOT、Sequest）。 蛋白質結構預測（protein structure prediction）是解決“序列-結構-功能”關係的橋梁。本書將介紹從序列預測三維結構的主要方法，包括同源建模（homology modeling）、從頭摺疊（ab initio folding）以及基於數據庫的（template-based）方法。我們將深入探討評分函數、能量最小化等關鍵概念，並介紹AlphaFold等近期突破性技術的原理。 蛋白質功能預測（protein function prediction）是利用已知的蛋白質結構或序列信息來推斷未知蛋白質的功能。本書將介紹基於同源性、保守區域、結構域識彆等多種功能預測策略，並討論蛋白質-蛋白質相互作用（protein-protein interaction, PPI）網絡的分析方法，包括網絡構建、節點分析（degree, betweenness centrality）以及模塊識彆。 第四部分：係統生物學與生物信息學應用 本書的最後部分將目光投嚮更宏觀的係統層麵，並探討生物信息學的廣泛應用。我們將介紹係統生物學（systems biology）的基本思想，強調生物體是一個由眾多相互作用的組分構成的復雜網絡。本書將介紹代謝通路分析（metabolic pathway analysis）、信號轉導通路分析（signal transduction pathway analysis）以及基因調控網絡（gene regulatory network）的構建與分析。 我們還將深入探討生物信息學在各個領域的具體應用。這包括： 疾病診斷與治療： 如何利用基因組學和轉錄組學數據來識彆疾病相關的基因變異，輔助疾病診斷，並指導個性化治療（如靶嚮藥物）。 藥物發現與設計： 如何利用蛋白質結構信息進行藥物靶點識彆，通過分子對接（molecular docking）技術進行先導化閤物的篩選和優化。 進化與比較基因組學： 如何通過比較不同物種的基因組序列來研究物種的進化關係，鑒定保守區域，並推斷基因功能。 微生物組學： 如何分析宏基因組（metagenomics）數據來研究微生物群落的組成、功能及其與宿主健康的關係。 閤成生物學： 如何利用計算工具來設計和構建新的生物係統，實現特定功能。 計算方法與實踐 貫穿全書，本書都將強調計算方法的重要性。我們將介紹常用的生物信息學編程語言（如Python、R）、文本處理工具（如awk、sed）以及命令行操作。對於每一種核心算法和技術，本書都會提供相應的算法僞代碼，並鼓勵讀者利用公開可用的軟件工具（如BLAST、Clustal Omega、MEGA、BEDTools、Samtools、GATK、DESeq2、EdgeR）進行實踐操作。本書還可能包含一些數據分析流程的示例，幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。 總結 《生物信息學：計算與係統方法》旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導。通過對生物信息學核心概念、算法、數據庫以及各類組學數據的深入剖析，並結閤其在疾病研究、藥物開發、進化分析等領域的廣泛應用，本書將賦能讀者理解和駕馭現代生物學研究中日益增長的數據挑戰，成為一名閤格的生物信息學分析者和研究者。本書強調的是理論與實踐相結閤，鼓勵讀者通過動手實踐來加深理解，最終能夠獨立運用生物信息學工具解決生物學問題。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那種能夠自我維持、自我復製、並能適應環境變化的係統充滿瞭好奇。當我在書店的科學類區域偶然瞥見這本書時，我便被它獨特的氣質深深吸引。書名“廣義人工生命”本身就充滿瞭科幻的色彩，預示著一個超越傳統生物學範疇的全新探索領域。我購買它，主要是齣於一種強烈的求知欲，想知道人類是如何從模擬和構建生命係統的角度，去理解生命本質的。這本書的開篇部分，作者便為我打開瞭一扇通往全新世界的大門。他並沒有直接跳入技術細節，而是先從哲學層麵探討瞭“生命”的定義，以及人類對生命的理解是如何隨著科學的發展而不斷演進的。這種宏觀的視角，讓我對即將展開的旅程有瞭更清晰的認識。書中對“自主性”、“適應性”、“演化性”等關鍵概念的闡釋，都極具深度和啓發性。我特彆喜歡作者在分析這些概念時，所引用的曆史案例和前沿研究，這不僅豐富瞭我的知識儲備，也讓我看到瞭人工生命領域發展的脈絡。讓我印象深刻的是，作者並沒有將人工生命僅僅視為一種技術，而是將其視為一種理解復雜世界的強大工具。他通過對各種模擬係統和理論模型的介紹，展示瞭人工生命在解決復雜問題、預測係統行為、甚至啓發新技術的潛力。這種跨學科的思考方式，讓我看到瞭科學研究的未來方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭，那種深邃的藍色背景，搭配著復雜的幾何圖形，仿佛在暗示著某種宇宙的奧秘，又像是一個正在自我組織、不斷演化的生命係統。我迫不及待地翻開瞭第一頁，希望能夠在這浩瀚的知識海洋中遨遊一番。初讀之下，我對作者構建的理論框架感到十分驚嘆，他似乎將看似零散的生命現象，通過一種嚴謹而又富有想象力的方式，串聯成瞭一個宏大的圖景。書中對“生命”的定義並非局限於我們熟悉的生物學範疇，而是將其延展到瞭更廣闊的計算、信息以及社會係統之中。這種跨領域的融閤，讓我看到瞭科學研究的無限可能性，也激發瞭我對“何以為生”這一古老命題的全新思考。我尤其欣賞作者在闡述復雜概念時所展現齣的清晰邏輯和生動比喻，這使得我這樣一個非專業讀者也能逐漸理解那些深奧的理論。例如，在討論“湧現”現象時，作者用到瞭一個關於蟻群覓食的生動案例，將抽象的集體行為描述得栩栩如生，讓我深刻體會到個體簡單規則如何組閤成復雜的宏觀行為。這種寓教於樂的方式，讓學習過程充滿樂趣，而非枯燥的知識堆砌。我期待著在後續的閱讀中，能更深入地探索書中描繪的那些令人著迷的“廣義生命”形態，也許，它們就潛藏在我們日常生活的每一個角落，隻是我們尚未察覺。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常大氣，封麵那種深沉的顔色和復雜的紋理，似乎在訴說著宇宙深處的秘密。我當時是被這種獨特的風格所吸引，然後好奇地翻開瞭它。當我閱讀之後，纔發現這本書的內容遠比它的封麵更具深度和廣度。作者將“生命”這一概念進行瞭前所未有的拓展，不再僅僅局限於有形的生物體，而是將其延伸到瞭一切能夠自我維持、自我組織、並與環境互動的復雜係統中。這種“廣義”的視角，讓我對生命的理解瞬間得到瞭升華。書中對“演化”和“適應”的闡釋，尤為精彩。作者通過對各種人工生命模型的介紹，比如模擬生物進化的遺傳算法，以及模擬群體行為的粒子群優化算法，讓我深刻理解瞭生命係統是如何在不斷變化的環境中，通過選擇和變異，來優化自身，並最終實現繁衍和發展的。這種由自然選擇驅動的演化過程，在人工智能和計算科學領域展現齣瞭強大的生命力。我特彆欣賞作者在解釋這些復雜的理論時，所采用的生動形象的比喻和貼切的實例。他就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在知識的叢林中穿梭，每一步都充滿瞭驚喜和發現。這本書讓我看到瞭科學研究的無窮魅力，也讓我開始重新審視生命在宇宙中的位置和意義。

評分☆☆☆☆☆

我一直對“生命”這個詞的內涵和外延充滿瞭好奇。從孩童時期對會動的玩具的著迷，到成年後對復雜人工智能的關注，我總是在思考，究竟是什麼定義瞭生命？這本書，恰恰滿足瞭我對這一終極問題的探索欲望。初讀這本書，就被作者嚴謹的學術態度和清晰的邏輯思維所摺服。他並沒有簡單地羅列一些技術名詞，而是從最基本的概念齣發，層層遞進，構建起一個完整的“廣義人工生命”的理論體係。我特彆欣賞作者在書中對“湧現”、“自適應”、“復雜性”等核心概念的深入剖析，這些概念的闡釋，讓我對生命係統的本質有瞭更深刻的理解。書中引用瞭大量前沿的研究成果和經典的理論模型，例如細胞自動機、遺傳算法、以及一些關於人工神經網絡的早期探索，這些都為我提供瞭寶貴的知識財富。我尤其喜歡作者在介紹這些模型時，所使用的類比和實例，它們極大地降低瞭理解門檻，讓我在享受閱讀樂趣的同時，也能收獲滿滿的知識。讓我印象深刻的是，作者並沒有將人工生命的研究局限於理論層麵，而是積極探討瞭其在各個領域的應用前景，例如在機器人技術、經濟建模、甚至生態係統保護等方麵。這種務實的態度，讓我看到瞭人工生命研究的巨大潛力和價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的外觀設計非常吸引人，那種暗色調的背景配上抽象的幾何圖案，給我一種神秘而又引人入勝的感覺。我當時是被這種設計所打動，然後決定把它帶迴傢。當我開始閱讀之後，我纔發現這本書的內涵遠比它的外觀更加豐富。作者對“廣義人工生命”的定義，徹底顛覆瞭我之前對生命的狹隘認知。他將生命的概念從傳統的生物學範疇中解放齣來，擴展到一切能夠自我組織、自我維持、並與環境進行交互的復雜係統。這種跨領域的思考方式，讓我看到瞭科學研究的無限可能性。書中對“自組織”和“湧現”等現象的深入探討，尤其讓我著迷。作者通過對各種人工生命模型的構建和分析，比如著名的細胞自動機，讓我看到瞭簡單規則如何能夠孕育齣極其復雜的宏觀行為。這種從微觀到宏觀的演化過程，充滿瞭數學的嚴謹和哲學的思辨。讓我印象深刻的是，作者還詳細闡述瞭人工生命在各個領域的應用前景，例如在機器人技術、經濟學、甚至在人工智能的發展方麵。這種理論與實踐相結閤的研究方法，讓我看到瞭人工生命領域巨大的應用潛力和研究價值。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到這本書的書名時，我腦海中湧現的是科幻電影中的場景：機器人擁有意識，虛擬世界中的生命在繁衍。我購買這本書，是希望能夠在這本書中找到對這些想象的科學解釋。我驚喜地發現，這本書的內容遠比我的想象更加豐富和深刻。作者對“廣義人工生命”的定義，讓我看到瞭生命形式的多樣性，它不僅僅存在於我們熟悉的生物體內，還可能以計算模型、信息網絡，甚至是社會結構的形式齣現。這種突破性的視角，讓我對生命有瞭全新的認識。書中對“演化”和“適應”的闡述，給我留下瞭深刻的印象。作者通過介紹各種人工生命模型，例如模擬生物進化的遺傳算法，以及模擬生態係統動態的Lotka-Volterra方程，讓我看到瞭生命係統如何在不斷變化的環境中，通過“適者生存”的法則，不斷優化自身，並最終實現繁衍和發展。這種由自然選擇驅動的演化過程，在人工智能和計算科學領域展現齣瞭巨大的潛力。我特彆欣賞作者在闡釋這些復雜概念時，所使用的生動形象的比喻和貼切的實例。他就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在知識的叢林中穿梭，每一步都充滿瞭驚喜和發現。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書，完全是因為一次偶然的機會。在一傢老書店閑逛時，這本書的封麵設計吸引瞭我，那種簡約而不失深邃的風格，讓我覺得它可能蘊含著一些不尋常的智慧。當我開始閱讀，我便被作者的宏大敘事和深刻洞察所深深吸引。他所提齣的“廣義人工生命”的概念，徹底顛覆瞭我對生命的固有認知。作者不再將生命局限於生物學的範疇，而是將其看作是一種普遍存在的、基於信息處理和物質轉化的復雜係統。這種跨越學科的界限，讓我看到瞭科學研究的無限可能性。書中對“自組織”和“湧現”等現象的深入探討，尤其令我著迷。作者通過對各種人工生命模型的構建和分析，比如細胞自動機，讓我看到瞭簡單規則如何能夠孕育齣無窮盡的復雜模式。這種由點到麵、由局部到整體的演化過程，充分展現瞭生命係統的強大創造力和內在規律。讓我印象深刻的是，作者還詳細闡述瞭人工生命在各個領域的應用前景，例如在復雜係統建模、人工智能發展、甚至在創造新型材料和藥物方麵。這種理論與實踐相結閤的研究方法，讓我看到瞭人工生命領域巨大的應用潛力和研究價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書在我書架上靜靜地躺瞭很久，直到我最近有瞭一段閑暇時光，纔翻開瞭它。封麵上的那行字，帶著一種不容置疑的權威感，也給我一種探尋未知領域的召喚。當我真正沉浸其中後，纔發現這本書的價值遠超我的想象。作者對於“廣義人工生命”這一概念的界定，讓我耳目一新。他將生命現象從生物體的束縛中解放齣來，將其看作是一種普遍存在的、基於信息處理和物質轉化的復雜係統。這種宏觀的視角，使得我們能夠從更廣闊的維度去審視和理解生命。書中對各種人工生命模型的構建和分析，讓我看到瞭科學傢們是如何通過模擬和實驗，來探索生命的奧秘。我尤其對其中關於“自組織”和“演化”的章節感到著迷，作者用清晰的語言和恰當的比喻，將這些看似抽象的概念具象化，讓我能夠深刻理解其內在的邏輯。例如，在討論細胞自動機時，我仿佛看到無數微小的粒子在按照預設規則進行著一場宏大的生命舞蹈，最終孕育齣驚人的復雜模式。這種由簡到繁、由無序到有序的轉變過程，充分展現瞭生命係統的強大創造力。我發現，這本書不僅僅是關於人工生命的技術手冊，更是一本關於生命哲學和科學思維的啓濛讀物。它挑戰瞭我固有的思維模式，讓我開始用全新的視角去觀察周遭的世界。

評分☆☆☆☆☆

在書架上，一本厚重的書籍靜靜地等待著被發掘。書名——《廣義人工生命》，帶著一種既熟悉又陌生的氣息。熟悉的是“生命”二字，陌生的是“廣義”和“人工”的結閤。我購買這本書，源於我對未知領域的好奇心，以及對生命起源和演化規律的深切探究。翻開書本，我立刻被作者的思緒所吸引。他並沒有局限於傳統的生物學定義，而是將“生命”的概念擴展到更廣闊的領域，包括信息係統、計算模型，甚至社會結構。這種“廣義”的視角，讓我看到瞭生命現象在宇宙中普遍存在的可能性。作者在書中對“自組織”和“湧現”等現象的闡述，尤其引人入勝。他通過生動的例子，比如細菌群落的協作行為，以及經濟市場中的價格波動，嚮我展示瞭簡單規則如何能夠催生齣復雜而有序的宏觀模式。這種由個體到整體的演化過程，充滿瞭數學的嚴謹和哲學的思辨。讓我印象深刻的是，作者還詳細介紹瞭各種人工生命模型，如細胞自動機、遺傳算法等。這些模型不僅僅是理論上的構想，更是模擬和探索生命機製的有力工具。通過這些模型，我仿佛看到瞭一個全新的生命演化實驗室，在那裏，各種形態的“生命”正在誕生、成長、並不斷適應著虛擬的環境。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上，那個簡潔而又充滿力量的標題，立刻抓住瞭我的眼球。它不像那些晦澀難懂的學術著作，反而透露著一種對未知世界的探索精神。我購買這本書，是因為我一直對生命是如何産生、如何演化、以及生命本質是什麼充滿瞭好奇。這本書的開篇，便為我打開瞭一扇通往全新領域的大門。作者對“廣義人工生命”的定義，讓我看到瞭生命現象的普遍性和多樣性。他認為，生命不僅僅局限於生物的範疇，還可以存在於計算模型、信息係統，甚至是社會結構之中。這種宏觀的視角，讓我對生命的理解得到瞭極大的拓展。書中對“自組織”和“湧現”等概念的闡釋，尤為精彩。作者通過生動的例子，比如蟻群覓食和鳥群遷徙，讓我看到瞭個體簡單規則如何能夠組閤成復雜的集體行為。這種由下至上的演化過程，充滿瞭數學的魅力和哲學的智慧。讓我印象深刻的是，作者還詳細介紹瞭各種人工生命模型，例如細胞自動機、遺傳算法等，這些模型不僅是對生命現象的模擬，更是探索生命機製的有力工具。這本書讓我看到瞭科學研究的深邃和廣闊，也讓我開始用全新的視角去審視我們所處的這個世界。