改变未来的九大算法 掌握智能数据背后的核心算法，探寻商业模式背后的原始动力

编辑推荐——慧眼看PDF电子书

★ “计算机科学导师”约翰·麦考密克解读人工智能诚意之作。

★ 了解“机器学习”的底层逻辑，掌握算法，驱动智能商业。

★ 目标读者：科学家和工程师，机器学习专家，学生和对科学感兴趣的人

★ 荣获美国出版商协会“2012年计算机与信息科学*专业/学术图书奖”。

★ 2010年“图灵奖”得主查克·塞克强烈推荐：作者解释了数亿人每天使用的一些算法，不是如算术和排序这类简单的算法，而是更复杂的事情——如何确定网页的重要性，以及无法被计算的问题。

★ “艾美奖”得主（相机软件开发者）安德鲁·菲茨吉本：长久以来，没有哪本书能让我像十几岁时阅读霍金和费曼的书时那样让我兴奋，而这本书做到了，它提醒我为什么我喜欢计算机科学。

内容简介——慧眼看PDF电子书

计算机如何精确地传输海量数据，识别语音和笔迹；智能手机、平板电脑如何在几分之一秒内搜索整个页面；身处大数据时代的我们，究竟该如何应对变化莫测的世界。

计算机算法的底层建设为经济和产业发展提供了原始动力。在科技互联网时代，使用计算机和科技设备都不可避免地要依赖计算机科学的基础思想，而这些思想都诞生于20世纪。

《改变未来的九大算法》是一本科普读物，作者致力于将计算机科学的复杂思想为大众做深入浅出的解读。此书通过简明的语言和生动的例证，阐述了计算机王国的核心算法：搜索引擎、PageRank、公钥加密、纠错码、图形识别、数据压缩、数据库、数字签名等。在解释这些算法的同时，作者也向我们展示了充满科学原创精神的计算机世界：每一种算法的提出不但拓展了虚拟世界的领域，它同时也是人类智慧的彰显，可以被广泛运用于众多领域，以推动商业和社会文明的发展。

作者简介——慧眼看PDF电子书

约翰·麦考密克（John MacCormick），计算机科学的领头人和导师。牛津大学博士，曾在惠普和微软从事研究工作。现任迪金森学院计算机学科的教授。多项专利所有者。

目录——慧眼看PDF电子书

推荐序 计算机的算法之美

克里斯·毕晓普

前言

计算机日常运用的卓越思想

第一章 搜索引擎索引——在世界上最大的草垛中寻针
搜索引擎对我们的生活产生了深远影响。绝大多数人每天都进行多次搜索查询，但我们极少会停下来思考这个令人惊叹的工具是如何奏效的。

第二章 PageRank——让谷歌腾飞的技术
搜索引擎和网络垃圾制造者在进行一场军备竞赛。搜索引擎不断尝试完善算法，以便返回真实排名。

第三章 公钥加密——用明信片传输秘密
人们喜欢传谣，也喜欢了解秘密。而由于加密的目的就是传输秘密，所以我们都是天生的密码员。但人类进行秘密沟通要比计算机容易。本章将探究计算机的加密源头。

第四章 纠错码——自纠正的错误
没有纠错码，我们的计算机和通信系统会比现在慢很多，功能上弱许多，可靠性也会差很多。下次你在周末享受高清卫星电视时，不妨遐思一下这个令人回味的反讽：正是由于理查德·汉明在周末与早期计算机的斗争中产生了困扰，才有了我们现在周末的娱乐。

第五章 图形识别——从经验中学习
图形识别是人工智能的一部分，包括面部识别、物体识别、语音识别和笔迹识别等任务。本章描述的算法——最近邻分类器、决策树和神经网络，它们是图形识别系统的一些基础构件。不管你是否认为它们是真正的“智能”，你都将在未来数年中看到更多这些算法。

第六章 数据压缩——有益无害
几乎所有软件都是以压缩格式被下载——这意味着你下载和转移文件的速度，要比不压缩时快数倍。甚至当你对着电话讲话时，你的声音也经过了压缩：如果电话公司能在传输语音数据前进行压缩，它们就能对自己的资源实现超高利用率。

第七章 数据库——追求一致性的征程
我们将了解数据库背后三种美丽的基础思想：预写日志记录（write-ahead logging）、两阶段提交（two-phase commit）和关系数据库（relationaldatabase）。这些思想让存储特定种类重要信息的数据库技术占据了绝对的主宰地位。

第八章 数字签名——这个软件究竟由谁编写
没有数字签名，我们所知的互联网就不会存在。数据仍可以通过加密安全交换，但要验证接收数据的来源就要困难得多。这一伟大思想和如此广泛的实际影响相结合，无疑让数字签名成为计算机科学中最伟大的成就之一。

第九章 什么可以计算——有些程序不可能存在
有些问题根本不可能通过计算机解决，不管计算机有多强大或人类程序员有多聪明。这些不可判定问题包括潜在的有用任务，如分析其他程序以发现它们是否会崩溃。

结语  更多在你指尖的精灵

致 谢

注 释

前言——慧眼看PDF电子书

计算机的算法之美

计算机行业正在改变我们的社会，正如物理学和化学在前两个世纪给社会带来的巨大改变一样。的确，数字技术几乎影响甚至颠覆了我们生活的方方面面。鉴于计算机行业对现代社会的重要性，人们对让这一切成为可能的基本概念却知之甚少，这显得有点儿自相矛盾。对这些概念的研究是计算机科学的核心，而麦考密克的这本新书则是向大众展示这些概念的少数书籍之一。

人们较少视计算机科学为一门学科，其中一个原因是，高中极少开设计算机科学这门课程。虽然人们通常认为要强制开设物理学和化学这两门基础课程，但作为独立学科的计算机科学，却通常只在大学阶段才被开设。况且，学校讲授的“计算机”或“信息与通信技术”知识，通常只是略高于使用软件的技能训练。因此，学生们认为计算机学科枯燥也并不意外；而他们在娱乐和通信上使用计算机技术的天然热情，也因为实现这类技术的学术深度而有所消退。这些问题被认为是导致过去10年大学计算机科学专业学生人数下降一半的主要原因。考虑到数字技术对现代社会的极度重要性，让人们重新领略计算机科学的奇妙之处已经刻不容缓。

2008 年，我很荣幸地被选为第180 届英国皇家科学院圣诞讲座（Royal Institution Christmas Lectures）的演讲人，该讲座由迈克尔·法拉第（Michael Faraday）于1826 年发起。2008 年圣诞讲座的主题首次涉及计算机科学。在准备这些讲座时，我花了很多时间来思考如何向大众解释计算机科学，却发现能提供解决这一需求问题的资源很少，几乎没有关于计算机科学的畅销书。因此，我特别高兴能看到麦考密克的这本书。

麦考密克在面向大众介绍计算机科学的复杂思想方面做得非常好。这其中的许多思想极其新颖，仅从这点上来看，它们就很值得关注。举个例子：电子商务的爆炸式增长之所以成为可能，是因为它具备了能在互联网上秘密、安全地发送机密信息（如信用卡卡号）的能力。数十年来，建立在“开放”通道上的保密通信被认为是一个科学难题。当人们发现解决方法时，他们才发觉保密通信是精美的艺术。而麦考密克也以精确的类比进行了解释，读者无须拥有计算机科学知识就能理解。这些优点使这本书在科普读物领域做出了不可估量的贡献，我极力推荐这本书。

克里斯·毕晓普（Chris Bishop）

微软剑桥研究院资深科学家

大不列颠皇家学院副院长

爱丁堡大学计算机科学教授

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