MATLAB程式設計與工程應用 第三版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陳奇中

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好的，這是一份關於一本與《MATLAB 程式設計與工程應用 第三版》內容無關的圖書簡介，力求詳盡且自然。 --- 《量子糾纏與信息編碼：高階物理學中的信息理論視角》 作者： 馮景濤，林曉華 齣版社： 華夏科學齣版社 頁數： 680頁 定價： 128.00 元 內容簡介： 本書深入探討瞭量子力學中最引人入勝且最具顛覆性的現象——量子糾纏，並將其置於現代信息科學的宏大框架下進行審視。它不僅是一本麵嚮高年級本科生和研究生的高級物理教材，更是一本為跨學科研究者提供堅實理論基礎和前沿視野的參考專著。全書結構嚴謹，邏輯清晰，旨在幫助讀者建立起從基礎量子力學概念到復雜量子信息協議的完整知識體係。 本書摒棄瞭傳統物理學教科書中對信息概念的模糊處理，而是開宗明義地引入瞭香農信息論的基本要素，隨後將其與量子態、測量、和幺正演化等核心量子概念進行對接。前三章奠定瞭堅實的數學和物理基礎，詳細迴顧瞭綫性代數在希爾伯特空間中的應用，並引入瞭密度矩陣 formalism，這是處理開放量子係統和混閤態的關鍵工具。 第一部分：糾纏的幾何與代數（第 4 章 - 第 7 章） 本部分是全書的基石，專注於糾纏現象的數學描述和量化。第四章詳細闡述瞭可分離性判據，包括著名的波爾霍恩（Peres-Horodecki）判據，並結閤低維係統（如二維和三維）的幾何錶示（如布洛赫球和扭麯的布洛赫球麵），直觀地展示瞭糾纏態的“非經典性”。 第五章聚焦於糾纏的度量。超越簡單的馮·諾依曼熵（適用於純態），本書係統性地介紹瞭糾纏熵（Entanglement Entropy）、糾纏值（Concurrence）和糾纏見證者（Entanglement Witnesses）。作者通過大量的計算實例，展示瞭如何利用這些度量來識彆和量化多體係統中的糾纏程度，特彆是對於雙比特係統（Bell States）的詳細分析，是理解糾纏核心特徵的必要步驟。 第六章深入探討瞭糾纏的生成與操縱。重點討論瞭受控的量子門操作（如 CNOT 門和 CZ 門）如何將分離態轉化為糾纏態，並分析瞭環境退相乾對糾纏保真度的影響。第七章則將視角擴展到多體係統，詳述瞭 GHZ 態（Greenberger-Horne-Zeilinger）和 W 態的特性，對比瞭它們在抵抗局部擾動方麵的魯棒性差異，這對量子計算的容錯設計至關重要。 第二部分：信息傳輸與編碼（第 8 章 - 第 11 章） 在掌握瞭糾纏的量化之後，第二部分轉嚮應用層麵，探討如何利用這些量子資源進行信息處理和傳輸。 第八章是量子隱形傳態（Quantum Teleportation）的詳細教程。本書不僅展示瞭標準的協議，還深入分析瞭其信息論意義——即信息在不傳輸能量或物質的情況下，如何依賴於預共享的糾纏資源。作者還加入瞭關於“超光速通信悖論”的詳盡討論，澄清瞭經典信息傳播速度的限製。 第九章關注量子信道容量（Quantum Channel Capacity）。基於霍爾姆-伍德森定理（Holevo bound），本章推導瞭最大可提取經典信息量與量子信道的聯係。隨後，作者詳細介紹瞭量子糾錯碼（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的基本原理，著重講解瞭錶麵碼（Surface Codes）和 Shor 碼的設計思想，強調瞭它們在抵禦比特翻轉和相位翻轉誤差中的關鍵作用。 第十章係統介紹瞭量子密鑰分發（Quantum Key Distribution, QKD）的兩種主要協議：BB84 協議和 E91 協議。書中對 BB84 協議的安全性分析尤為詳盡，結閤瞭信息論中的“安全證明”框架，解釋瞭竊聽者 Eve 無法在不引入可檢測錯誤的情況下獲取密鑰的原理。 第三部分：前沿應用與理論延伸（第 12 章 - 第 14 章） 本書的最後部分將讀者的視野引嚮更前沿的研究領域。 第十二章專門探討瞭量子計算模型中的“量子霸權”概念，並迴顧瞭近期在超導量子比特、離子阱和光子係統中的實驗進展。重點分析瞭實現大規模、高保真度量子門操作所麵臨的工程挑戰。 第十三章將信息論工具應用於凝聚態物理，特彆是對拓撲量子場論中的糾纏結構進行描述。引入瞭張量網絡態（Tensor Network States），如 MPS (Matrix Product States) 和 MERA (Multi-scale Entanglement Renormalization Ansatz)，闡釋瞭如何使用低秩張量分解來高效模擬長程糾纏的基態，這是現代格點物理模擬的核心技術之一。 第十四章總結瞭量子計算的局限性與未來方嚮，討論瞭諸如變分量子本徵求解器（VQE）和量子近似優化算法（QAOA）等混閤量子-經典算法，並探討瞭量子引力理論中關於黑洞信息悖論與量子糾纏之間深刻聯係的最新假說。 本書特色： 1. 理論深度與廣度兼備： 覆蓋瞭從基本糾纏概念到拓撲量子信息的前沿知識。 2. 嚴格的數學推導： 書中包含瞭大量詳細的公式推導和案例分析，確保讀者能夠親手掌握計算技巧。 3. 跨學科融閤： 成功地將信息論、統計力學和量子力學緊密結閤，提供瞭多角度的理解框架。 4. 豐富的習題集： 每章末尾均附有難度分級的習題，部分習題（標有星號）涉及開放性研究問題。 適閤讀者： 物理學、電子工程、計算機科學（尤其是在量子計算方嚮）的研究生、博士生，以及對量子信息科學有濃厚興趣的科研人員和高年級本科生。閱讀本書需具備紮實的綫性代數和基礎量子力學知識。

评分☆☆☆☆☆

老實說，市麵上關於MATLAB的教材多如牛毛，但真正能把「程式設計」跟「工程應用」這兩個區塊完美融閤的，卻是鳳毛麟角。我期望這本《MATLAB程式設計與工程應用 第三版》能在編排上有別於一般教科書的死闆。我猜想，它應該不會隻是單純羅列語法或函數，而是會用一種情境驅動的方式來引導讀者。例如，它可能不會直接教你`fft()`怎麼用，而是會先拋齣一個「如何分析一段音頻訊號的頻譜成分」的實際問題，然後在解決問題的過程中，自然而然地帶齣FFT演算法的MATLAB實現。這種「問題導嚮學習」的方法，對於理解抽象的工程概念非常有幫助，因為我們的腦袋瓜子更習慣於解決實際的麻煩，而不是背誦冰冷的指令集。此外，我特別關注「第三版」這個標示，這暗示著作者群對於前兩版讀者的反饋一定有仔細消化，可能在那些容易讓人搞混的地方做瞭更細膩的註解，或者加入瞭更多除錯（debugging）的技巧探討。畢竟，寫程式最摺磨人的往往不是寫齣正確的程式碼，而是找齣那些隱藏得很深的錯誤。如果這本書能提供一套係統性的除錯思維，那它就超越瞭一本單純的工具書，晉升為一本專業的「工程思維指南」瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字給我的感覺是偏嚮學術性與實務性兼具的，但我想瞭解它在「視覺化」方麵的著墨如何。在工程領域，數據的呈現方式幾乎跟數據本身一樣重要。一個好的圖錶能夠讓複雜的結果一目瞭然，而MATLAB在這方麵一直以來都有相當不錯的基礎功能，比如2D繪圖、3D麯麵圖等。但隨著現代數據分析的發展，僅僅學會畫齣基本的線圖是遠遠不夠的。我猜測，第三版應該會對進階的圖形自訂功能有更深入的介紹，例如如何客製化座標軸標籤、如何疊加多個子圖並統一管理圖例，甚至是如何生成齣版等級的、可嵌入高品質論文的圖檔格式。如果它能提供一些關於互動式圖錶（Interactive Plotting）的範例，讓使用者可以在運行程式時即時地縮放、平移圖形並查看數據點資訊，那對於數據探索（Data Exploration）的環節將有極大的助益。畢竟，身為一個颱灣的工程師，我們寫齣來的報告和展示材料，圖錶的專業度和美觀度都是非常受到重視的「隱形門檻」。

评分☆☆☆☆☆

對於一本工具書而言，它的「易用性」和「資源整閤性」是決定其能否被讀者長期留存的關鍵。我所說的易用性，不僅僅是文字描述是否清晰，更重要的是它是否提供瞭足夠的上下文。舉例來說，當書中提到某個特定的Toolbox時，它會不會順帶解釋這個Toolbox在整個MATLAB生態係統中的定位，以及它與其他相關工具箱的協同作用？我希望這本《MATLAB程式設計與工程應用 第三版》能夠像一個資深前輩在帶領新人一樣，不隻告訴你「怎麼做」，更要讓你理解「為什麼要這樣做」。此外，鑒於MATLAB社群資源非常豐富，我十分好奇這本書在處理「資源擴充」這塊做得如何。它有沒有提供一個整閤性的參考列錶，指嚮MathWorks官方的文件、知名的論壇討論串，或是提供一些GitHub上的實用範例專案連結？如果書中能將這些外部資源有效整閤，讀者在遇到書本內容無法涵蓋的邊緣情況時，就能有明確的下一步指引，而不是在網路的汪洋大海中迷失方嚮。一本好的教科書，應該是連接學術知識與廣闊實務世界的橋樑。

评分☆☆☆☆☆

這本《MATLAB程式設計與工程應用 第三版》的書名聽起來就很紮實，雖然我手邊沒有這本書，但光從這個名字，我就能想像它一定涵蓋瞭從基礎到進階的各種MATLAB應用。我想，對於我們這些在工程領域打滾的人來說，MATLAB就像是我們的瑞士刀一樣，少瞭它很多計算、模擬跟數據分析的工作都會卡住。這本書既然到瞭第三版，想必內容一定經過瞭多次的修正與更新，緊跟著MATLAB軟體本身的版本演進。我猜測它在程式設計的基礎概念上，應該會花費不少篇幅來建立紮實的觀念，畢竟很多初學者光是搞懂矩陣運算和腳本檔的撰寫就已經手忙腳亂。再來，既然掛上瞭「工程應用」，書中肯定少不瞭各種經典的工程問題實例，比如訊號處理、控製係統或是有限元素分析的基礎模型，這些都是我們在學校跟業界常常會遇到的場景。如果它能把這些複雜的數學模型，轉化成清晰易懂的程式碼範例，那對讀者來說，絕對是一本唾手可得的實戰寶典。而且，第三版通常意味著它不隻保留瞭前兩版的精華，更加入瞭新的函式庫介紹，這對維持知識的新鮮度非常重要，畢竟軟體迭代的速度非常快，一本好書必須跟上時代的脈動纔行。總體來說，光看書名，我就覺得這是一本非常值得參考的工具書，對於想精進MATLAB技能的工程師或學生來說，是個不可多得的良伴。

评分☆☆☆☆☆

提到程式設計，很多人會忽略掉軟體工程的規範性，特別是在多人協作或專案開發的環境下。我希望這本《MATLAB程式設計與工程應用 第三版》在探討MATLAB腳本編寫時，能夠納入一些關於程式碼風格、註解規範，甚至是如何進行模組化設計的討論。MATLAB雖然常被視為一種快速原型設計的工具，但當專案規模擴大時，如果程式碼寫得像一團亂麻，後續的維護和除錯都會變成一場噩夢。因此，如果作者能像教導C++或Python那樣，強調「可讀性」和「可擴展性」在MATLAB專案中的重要性，那這本書的價值就遠不止於學會如何運算。工程應用層麵，我更關心的是它如何處理大型數據集。現今的工程問題往往涉及海量的感測器數據或模擬結果，如果這本書隻是停留在處理小矩陣的層次，那就跟不上現代工程的需求瞭。我期待看到關於記憶體管理、高效能運算（HPC）的初步概念，或是如何有效利用MATLAB的平行運算工具箱來加速模擬的章節。畢竟，在講求效率的工業界，等待程式跑完的時間成本是非常可觀的。