在本书中,读者将穿越群星璀璨的物理学史,感受伟大头脑的求知激情,体会量子力学反直觉、反日常经验的有趣特质,了解量子力学的广泛适用性和革新技术的无垠潜力,展开对意识和现实世界关系的薛定谔的猫、凭空出现和消失的电子、幽灵般的超距作用。这些抽象的概念很容易让人认为,量子力学离自己的生活很远。但实际上,量子力学不仅是计算机、智能手机和医学成像设备等许多现代技术的基础,还带来了化学、生物学等领域的全新发现。量子力学与经典物理学的交锋及其引发的哲学认识论问题,则更是令无数人流连忘返。 本书的作者是诺贝尔物理学奖得主、量子信息科学先驱安东·蔡林格,书中回溯了量子力学的诞生和发展史,覆盖了从爱因斯坦和普朗克的早期理论到近年来量子隐形传送前沿研究各个阶段。塞林格用扣人心弦的科研叙事,串起物理学
本书主要写了两个方面,一是数学本身在历史长河中的发展,二是数学家在数学历史发展中的作用。从最早的数学家泰勒斯开始,展示了波澜壮阔的数学发展的历程。帮助读者在心目中对数学建立整体感,理解数学概念和原理的来龙去脉。主要内容包括古代数学、数学危机、数学常数、微积分后、早逝的数学奇才、几何与拓扑、博弈拾趣等。该书立意好,选材和内容独特、新颖,趣味性、知识性强,尤其对中国古代数学和数学家介绍比较详实,有利于弘扬传统优秀文化和科技。
每个人都有一颗仰望星空的心。古往今来,仰望星空的时候,人们在想什么?发现了什么?改变了什么?是否改变了物质世界、改变了思想、改变了对生命的认识?繁星、宇宙到底怎样塑造、影响和改变了人类社会与文明进程? 为了回答上述问题,本书选择了历史上人类仰望天空的12个时刻(即本书的12章:神话,土地,命运,信仰,时间,海洋,权力,光,艺术,生命,外星人,意识),故事从西方物质宇宙的兴起讲起,进而叙述物质宇宙如何主宰我们的生活。这条故事线的起点是最早的岩画和环形石阵,中途会谈到信仰、民主、科学等伟大传统的诞生,终点是寻找外星生命以及人类最近的太空和虚拟世界之旅——探索这些时刻如何塑造影响了人类文明的进程和今天的世界、你我。 本书得出的结论是:星空、宇宙是我们在艺术、科学和生活中伟大创造力的源泉。
许多人时常会感叹于一些数学题解法的简练和精妙,并感到困惑:这样巧妙的解法我怎么想不到?本书将完整地展现求解几何题的思考过程,特别是从错误到正确的求索过程。全书分为两篇,上篇以17道几何题为例,从学生的角度去探索和求解:下篇则分7讲完整地讲解平面几何的典型问题,从教师角度启发和引导学生思考。书中不以题目的数量和知识点的覆盖面取胜,重在讲解思维与方法。这些思维与方法不是平面几何所特有的,而是理工科解决未知问题的共性范式。学生通过阅读本书可以掌握几何题背后的思考逻辑,从容解出平面几何题,将来面对未知问题也不再畏惧。 本书适合已经学完平面几何基础知识,希望搞定中考几何压轴题及数学竞赛几何题的学生阅读。
本书为线性代数入门的科普读物,书中以“如何理解线性代数”“如何理解矩阵的基础概念与计算方法”为线索,用漫画故事生动呈现了线性代数初学者的学习历程。作者从学习者的角度出发,结合生活例子讲解了线性代数中的基础概念及实际应用意义,解答了初学者在的常见困惑。本书讲解直观、通俗,适合作为正式学习线性代数前的入门读本,也适合作为了解线性代数原理的科普读物。
掌握了尼罗河一年一度洪水规律的古埃及人建立了强大的中央集权国家,而公元前2200年开始的大旱则导致埃及陷入四分五裂的中王国时期;公元前200年之后三百余年的温和气候催生了罗马帝国,而欧亚大草原的大旱则唤出了可怕的“上帝之鞭”匈人战士,使帝国一蹶不振;高棉王朝修筑完善的灌溉系统利用丰沛的雨水,但过度的开垦造成严重的水土流失,洪水的肆虐最终使宏伟壮丽的吴哥窟被人遗忘;“小冰期”使西班牙对北美的殖民严重受挫,但荷兰的商船则利用此时更强的东风获得了优势,成为促成“荷兰黄金时代”的一个因素。最近几十年古气候学的迅速发展,使科学家们获得了望向远古的望远镜,通过对深海岩芯、极地冰芯、洞穴沉积物、树木年轮的研究,我们可以推测古人曾经生活的环境,许多历史学问题也因此获得了气候方面的新解释。现在我们知道
从第一次仰望星空开始,人类对宇宙的探索一直没有停歇。在文明进化的每一段进程中,星空都有着至关重要的作用: 我们的智人祖先仰望星空,将其当作时钟,计算时间的流逝。这意味着他们开始揣摩周围的世界,思索如何在其中生存,以及他们在其中所处的位置和意义。星空引发了人类历史上第一次伟大的认知革命! 按照传统的观念,农业触发了文明的诞生。但这本书认为,天文才是文明之源!为了修建针对星空的固定仪式场所,人类开始走向定居,走向农业时代。 农业重新界定了人与自然的关系,星空既是敬奉神明之所,也可以用作观看天象之处。对星空的崇拜,推动人类社会进入信仰的时代。而这一时期形成的宇宙观主导人类思想近2000年,甚至时至今日仍旧束缚着一些人的思想。 现代科学探索宇宙的历史,也是人类理性崛起的历史。科学革命的到来,
本书是初等数论入门的通俗科普读本。书中以身边的生活之事为例,由浅入深、生动形象地介绍了数的奇妙性质与规律。作者用直观、易懂的讲解,引领读者去体会数论证明的不可思议与酣畅淋漓,在惊奇与畅快之中提升对数学的理解程度。本书可作为学生了解数论、提高算术能力的辅助读物,也可作为技术人员理解计算科学的参考用书。
“一听到物理就想逃”“虽然不讨厌,但是学了还是记不住”这些问题,曾经困扰着我们,但物理也可以从生活中去学习。和科普达人左卷教授一起巩固物理基础,2小时就能掌握110多个知识点。对物理“过敏”的你,也可以流畅阅读!从物体的运动到功、热、能量、波和声学、电的本质和作用、能量的种类和应用前景等,用轻松有趣的图示一一讲解,物理复习不光不难了,还很有趣!
本书是哈代于1940年写成的心得之作,展现了数学之美、数学的持久性和数学的重要性三大主题。作者从自己的角度谈论了数学中的美学,给众多数学“门外汉”一个机会,洞察工作中的数学家的内心。作者还讨论了数学的本质与特点、数学的历史及其社会功能等诸多话题。本书被称为是“用优雅的语言对数学真谛进行了充分的揭示”,原汁原味地向读者展示了一位真正、纯粹的数学家的数学思想,是的经典读物。
地球同步轨道合成孔径雷达具有超长的合成孔径时间、超高的运行轨道、弯曲的运行轨迹,以及多样的运行方式等特点。在地球测绘、自然灾害监测、动目标指示、干涉、差分干涉等方面具有巨大的潜在优势。然而,由于经典的SAR信号处理理论在地球同步轨道合成孔径雷达系统下已不再适用,这些优势也对地球同步轨道合成孔径雷达系统的实现带来了技术上的挑战。本书对地球同步轨道合成孔径雷达系统的全流程信号仿真与处理展开研究,实现了高精度回波仿真、二维空变成像处理、空时变对流层建模、二维空变误差相位自聚焦补偿,为地球同步轨道合成孔径雷达系统预研及应用提供了理论支撑与建议。
本书从人机环境系统智能的角度出发,揭示智能的形成和进化是人、机器、环境等多种因素相互作用和影响的结果,这些因素包括技术进步、理论研究、数据积累、算法优化、社会需求等,智能技术的发展需要这些因素相互配合和促进.智能的应用具有多种结果,智能技术可以应用于多个领域,如机器人、自动驾驶、自然语言处理、图像识别等,同样的智能技术在不同领域应用会有不同的结果,满足不同领域的需求.此外,智能涉及多个维度和层面,智能技术的发展不限于大规模数据处理和模式识别,还包括推理、学习、决策、创造等多个层面,智能的发展需要综合考虑这些维度和层面,使智能系统能够更好地适应和应对各种复杂的任务和环境.智能是一个多元化的世界,智能技术的应用和发展需要结合不同学科和领域的知识和方法,例如,计算机科学、心理学、认知科学、哲学、工程学等
中尺度气象数值模拟是气象学中重要的技术。其专注于覆盖数百千米范围、时间跨度从几小时到几天的天气现象模拟与预报。随着计算机技术和气象科学的进步,基于WRF模式的中尺度数值模拟在气象学中产生了广泛而深刻的影响,被广泛应用于气象预报、科研、空气质量预报、局地气候研究、农业决策、水资源管理、能源规划等众多行业。高精度的天气和气候预测,以及对复杂天气现象的深入解析,使WRF模式成为现代气象研究和应用的关键工具。虽然WRF模式在多个领域有广泛应用,但由于其操作主要在非图形用户界面下的Linux/Unix系统进行,所以需要读者具备基础知识和实践能力。然而,国内尚缺乏相关课程教材。本教材以WRF模式为例,介绍基础知识、操作步骤和应用技巧,旨在帮助读者更好地理解中尺度数值模拟,为未来研究和应用提供参考。
元素周期表中的第六号元素是什么?氢氦锂铍硼……是碳。没错,提到碳,你会先想到什么?是煤炭、石油这些现代人类社会赖以维系的能量来源——化石燃料,还是碳纳米管、富勒烯这些经常出现在科技新闻里的新词?又或者,你可能会首先想到碳中和、碳排放、碳捕集、碳封存、温室效应?碳无处不在。它是地球生命的基石,更为人类社会奠定了基础。从过去到现在,再到遥远的未来,各种形式的碳对地球、生命、人类有着无可匹敌的深远影响。不过,你可能没有意识到这一点:尽管碳在太阳这样的恒星中含量丰富,但平均到整个地球来看,碳实际上是一种稀有元素。我们生活在一个富含碳的环境中,而这个环境位于一个贫碳行星的表面!这是如何发生的?天文学家西奥多·斯诺和唐·布朗利带我们踏上了一段跨学科的探索旅程,以宇宙学的宏大视角,回顾碳从
本书聚焦于防雷装置应用及其检测技术研究,阐述了闪电的形成过程和机理,详细讲解滚球法保护范围的计算方法、接地电阻和土壤电阻率的测量方法,讲述了冲击接地电阻的概念及其与工频接地电阻的区别。针对相关规范的规定进行了深入的解读,介绍了电涌保护器工作原理及应用以及建筑物防雷装置检测、信息系统机房防雷装置检测、户外石油化工防雷装置检测、加油站防雷装置检测、新一代天气雷达站防雷装置检测等。本书对照国家相关防雷规范,对不同生产、生活环境的防雷装置检测进行了研究和说明,是一本综合性的防雷检测技术书籍,可供从事防雷检测科研人员和技术人员及相关专业领域人员阅读参考。
莱昂哈德·欧拉的多面体公式V-E+F=2被数学家们誉为第二优美的数学定理。从足球和宝石到美妙的穹顶建筑,这一公式描述了许多物体的结构。本书围绕欧拉多面体公式及其数学思想,从古希腊数学讲起,直到当代拓扑学的前沿研究,介绍了这一公式的发现及其对拓扑学研究的深远影响。书中包括丰富的插图与例子,展示了多面体公式的许多优雅而出人意料的应用,例如说明为什么地球上总有一些无风的地方,如何通过数树来测量林地的面积,以及为任何地图涂色需要多少支蜡笔,等等。在书中,读者将看到一群质疑、完善多面体公式和为这个非凡定理的发展做出贡献的杰出数学家,在数学史的长河中,他们都多面体的研究和拓扑学的发展做出了自己的贡献。 本书适合对数学,尤其是拓扑学及数学史感兴趣的读者阅读。
声音,以无形但不可忽略的方式塑造着我们的世界。 营火的噼啪声、黑胶唱片的嘶嘶声、酒从瓶子里倒出来时的咕咚声……这些作者最喜欢的几个声音。在这本书中,亨德森邀请读者和他一起,用自己的耳朵去聆听这个世界所有令人惊讶的声音。 植物生长,花叶翻动,所有生长和衰退都会引起声音的扰动。同时,人的一切活动也几乎都会产生声音。这些声音此起彼伏,互相淹没和吞噬,充满宇宙的角角落落。 从宇宙起源到万籁俱寂,声音于包括我们的所有生物来说,是陪伴,是见证,但有时也是困扰。它塑造了我们和我们周围的世界,也受到我们的支配和利用。我们用声音传递沟通所需的信息,用美好的音乐感知万物之美或治愈心灵的创伤,用监听器发现可能破坏环境的人类活动。 这里有地球的声音,宇宙中的声音,自然的声音,人类的声音,我们创造的音乐以
复杂科学是研究万物发生本源、相互关系和运行法则的科学。复杂系统的动力来自系统内部稳定与随机性不断相互“拉扯”造成的进化,这为系统塑造了自我维持的能力和适应环境的创造力。从生命到意识、从个体行为到社会活动,莫不如此。本书作者尼尔·泰斯以生物学家的视角,描绘了“宇宙”这个庞大复杂系统中运行的万物,以及它们如何从简单的个体集聚成集体,进而组成复杂的社会和生态系统:从原子到水滴,从从蚁群到森林,从从癌症到经济泡沫,从从高空的椋鸟到街道的人群…… 在此基础上,作者对“存在理论”进行了全新诠释,指出了人类意识之发轫,以及它与客观世界的联系方式,为我们理解这个世界的运行规律,通过改变自身行为去适应变幻莫测的世界指明了方向。
许多人认为数学离我们很远,除了买菜根本用不着。但他们错了。在英国,280万数学科学从业者一年就为经济贡献了2080亿英镑——也就是说,10%的劳动力贡献了16%的经济产值。为什么公众对数学的认识与现实之间存在如此巨大的鸿沟?作者在书中探讨了这个问题,并从政治、医疗、气候、出行、娱乐、信息安全、智能生活等多个角度切入,展示了在日常生活的背后,数学如何以令人惊讶的方式发挥着至关重要的作用。
本书以新一代天气雷达观测为基础,以雷达图像识别为重点,讲述了天气雷达在天气分析和强天气预报中的应用。首先该书介绍了中国新一代多普勒天气雷达的建设和应用情况,讲解了天气雷达的基本探测原理和雷达气象方程的建立过程。其次本书阐述了天气雷达的径向速度、反射率因子等基数据的识别方法,分析了雷达基数据和各种物理量产品在识别大气流场、降水云系和天气发展过程中的应用。最后分析了利用雷达资料分析强对流天气的方法和技术,归纳总结了暴雨、冰雹、龙卷和阵风锋等特殊天气的雷达回波特征。 本书可作为本科院校大气科学类专业的教材或教学参考书,也可供从事天气、大气物理、大气探测的技术人员和研究人员参考。
数学是一门古老而又充满活力的学问。从自然数到万物皆为有理数,从欧氏几何到变量数学,从确定到随机,最后再到计算机与人工智能,数学的发展凝聚了人类的优选智慧,也极大地推动了社会文明的进步。 本书通过七堂简洁易懂的课程串起了数学发展历史中的一些重要概念、人物、事件等,包含代数学、几何学、分析学、随机数学以及计算数学这些数学分支中的重要而又基本的内容,叙述详略得当,架构完整,整体和谐有序。作者在阐述博大精深、错综复杂的数学演化过程时,将历史、传记和科学融为一体,并倾注了个人对数学与科学的热爱和理解。 本书适合广大数学爱好者阅读,也可供对数学文化感兴趣的人士参考。
抽象而复杂的数学在实际生活中到底有什么用呢?本书介绍了一些在日常生活中发挥重要作用的数学和数理思想,探讨了在面对很多棘手问题时,如何借助概率、图论、博弈论、数学模型、向量等知识和思维方法来解决。读者不仅能看到数学在生活中的丰富应用,还能感受到数学的乐趣与魅力。本书的内容深入浅出、简单易懂,适合中小学生水平以上且对数学感兴趣的大众阅读。
模式识别是人工智能领域的重要分支之一。本书是该领域入门教材,内容尽可能涵盖模式识别基础知识的各方面。全书共分9章,第1章介绍模式识别的基本概念、模式识别系统的组成;第2章介绍模式识别中的线性分类器;第3章介绍模式识别中的贝叶斯分类器;第4章介绍模式识别中的概率密度函数估计;第5章介绍模式识别中的其他典型分类方法;第6章介绍模式识别中的特征提取与选择;第7章介绍模式识别中常见的聚类分析方法;第8章介绍深度学习中的卷积神经网络和循环神经网络;第9章介绍模式识别的一些典型应用以及当前流行的大模型技术和生成式技术。除第1章和第9章外,每章均附有Python实现的相关算法,且提供相关习题,以便读者巩固所学知识。 本书可以作为高等院校相关专业本科生和研究生的教材,也可以作为教辅资料,还可以作为模式识别领域科研人
本书旨在介绍常见的非线性很优化的理论与算法,以及深度学习中的优化算法。全书侧重对优化原理的直观理解、优化算法的步骤设计和流程构建,并通过大量案例对所介绍的算法进行了编程实现。书中提供的大量编程代码可以为需要使用非线性很优化解决实际问题的工程技术人员进行二次开发提供基础,也可以为致力于学习很优化理论与算法的读者进行编程练手提供参考。 全书内容可以分为四部分。第一部分(第1章和第2章)介绍一维搜索理论与算法;第二部分(第3章和第4章)介绍无约束很优化理论与算法;第三部分(第5~8章)介绍约束很优化理论与算法;第四部分(第9章)介绍深度学习中的优化算法。 本书可以作为理工科大学相关专业研究生的学位课教材,也可以作为数据科学、人工智能、机器学习相关专业高年级本科生的选修课教材,还可以作为相关领域学术研究人