轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 乐高机器人
• EV3
• 编程
• 教育
• STEM
• 机器人
• 拼图
• 儿童
• 益智
• 动手实践

1.利用拼图程式来训练逻辑能力。
　　2.培养学生对「程式设计」的兴趣与热爱。
　　3.培养「创新」思考+「创客」动手做的能力。
　　4.透过拼图程式来控制好玩的EV3机器人。
　　5.透过学习拼图程式及机器人来提升解决问题的能力。
 

好的，这是一份关于一本名为《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》的图书的详细简介，内容不涉及该书的实际介绍，而是围绕一个假设的、完全不同的主题展开：《量子计算与未来计算范式：从基础理论到实际应用》。 --- 图书简介：《量子计算与未来计算范式：从基础理论到实际应用》 作者： 著名理论物理学家与计算机科学家团队 出版社： 智汇前沿科技出版社 出版时间： 2024年春季 导言：计算的下一个前沿 人类文明的进步，在很大程度上是由计算能力的飞跃所驱动的。从图灵机的逻辑奠基到冯·诺依曼架构的普及，再到如今摩尔定律接近物理极限的瓶颈，我们正站在一个新的历史关口。经典计算的巨大成功，其基础依赖于比特的“0”或“1”的确定性状态。然而，面对气候建模的极端复杂性、新材料发现的庞大搜索空间以及药物研发中分子层面的精确模拟，经典计算机的资源消耗和计算时间已显得捉襟见肘。 《量子计算与未来计算范式：从基础理论到实际应用》正是在这一背景下应运而生。本书并非对现有技术进行修修补补的改良，而是深入探讨一场颠覆性的计算革命——量子计算。它旨在为读者，无论是物理学背景深厚的科研人员、渴望了解前沿技术的软件工程师，还是对未来科技充满好奇的决策者，提供一个全面、深入且兼具实践视角的知识框架。 本书的核心目标是清晰地阐述量子力学的基本原理如何被巧妙地转化为一种全新的计算范式，并展示这种范式在解决人类社会最棘手问题上的巨大潜力。 第一部分：量子力学的数学基石与计算的哲学转型 (The Foundations) 本部分是理解量子计算的必经之路，它建立了一个坚实的理论基础，确保读者能够准确把握“量子”二字的真正含义。 第一章：回归本源——量子力学的核心概念 本章首先回顾了经典物理学的局限性，特别是黑体辐射和光电效应等关键实验如何催生了量子概念。重点解析了量子叠加态 (Superposition) 的物理意义，它不仅仅是“0和1的混合”，而是一种内在的、在测量前同时存在的可能性。随后，深入探讨了量子纠缠 (Entanglement) 这一“鬼魅般的超距作用”，并阐述了纠缠态如何成为量子信息处理中不可或缺的资源。 第二章：数学语言：向量空间与算符 量子计算的严谨性源自其数学结构。本章详细介绍了希尔伯特空间 (Hilbert Space) 的概念，将其作为量子态的载体。读者将学习如何使用狄拉克符号（Bra-Ket Notation） 简洁而高效地表达复杂的量子态。核心内容包括酉矩阵（Unitary Operators）在量子演化中的作用，以及如何将经典布尔逻辑转化为量子逻辑门 (Quantum Gates)，特别是泡利矩阵（Pauli Matrices）和Hadamard门（H-gate）的构造与功能。 第三章：从比特到量子比特（Qubit）：信息载体的革命 本章聚焦于量子信息的基本单元——量子比特。通过对单量子比特和多量子比特系统的详细分析，我们揭示了量子计算相对于经典计算的信息承载能力的指数级增长潜力。详细讨论了量子比特的制备、初始化与测量过程中的退相干 (Decoherence) 挑战。 第二部分：量子算法的设计与突破 (The Algorithmic Leap) 如果说第一部分奠定了理论基础，那么第二部分则展示了量子计算“为何强大”。本部分详尽解析了几个里程碑式的量子算法，并分析了它们在不同计算领域的应用前景。 第四章：量子并行性的核心：Shor算法的深度解析 Shor算法无疑是量子计算史上最著名的算法之一，因为它直接威胁到当前广泛使用的公钥加密体系（如RSA）。本章不满足于表面介绍，而是深入剖析了算法中两个关键步骤：量子傅里叶变换（QFT）和相位估计算法（Phase Estimation Algorithm, PEA）的详细数学推导和电路结构，帮助读者理解其如何高效地实现大数因式分解。 第五章：搜索的加速器：Grover算法与近似优化 Grover算法为无序数据库搜索提供了一个平方级的加速。本章侧重于其迭代振幅放大（Amplitude Amplification）的几何直观理解，并展示了如何将其原理推广至更一般的优化问题，如满足性问题（SAT）的启发式求解。 第六章：模拟世界的钥匙：量子模拟与材料科学 量子计算机最自然的用途是模拟量子系统本身。本章详细介绍了变分量子本征求解器（VQE）和量子相估计（QPE）算法。我们将展示如何利用这些工具精确计算分子的基态能量，为新一代催化剂、超导材料和高效电池的设计提供理论支撑。 第三部分：硬件实现与工程挑战 (Hardware & Implementations) 理论的宏伟蓝图必须通过具体的物理载体来实现。本部分探讨了当前主流的量子硬件平台及其面临的工程难题。 第七章：多元化的物理载体 本章对当前主要的量子计算平台进行了全面对比和深入分析，包括： 超导电路（Transmon Qubits）： 侧重于其可扩展性与当前面临的温度控制挑战。 离子阱（Trapped Ions）： 强调其卓越的相干时间和高保真度操作，以及系统互联的难度。 拓扑量子计算（Topological Qubits）： 探讨其理论上对退相干的免疫性，以及Majorana费米子的搜寻进展。 光量子计算（Photonic Qubits）： 分析基于压缩态光束和线性光学元件的架构优势。 第八章：容错与错误修正 量子态的脆弱性使得量子纠错码 (Quantum Error Correction, QEC) 成为大规模容错量子计算的生命线。本章详细介绍了表面码（Surface Code）的逻辑结构，解析了如何通过冗余编码来识别和修复计算错误，并计算出实现逻辑量子比特所需的物理量子比特的开销。 第四部分：未来计算范式的展望与融合 (The Horizon) 本书最后一部分将目光投向未来，探讨量子计算与其他新兴技术的交叉点。 第九章：量子机器学习（QML） QML是连接人工智能与量子计算的桥梁。本章介绍了量子神经网络（QNN）的基本结构，如量子电路作为核函数或数据编码层。重点讨论了量子核方法和量子数据拟合的优势，以及在处理高维复杂数据集时的潜在飞跃。 第十章：混合量子-经典计算的实践 鉴于当前含噪中等规模量子（NISQ）时代的限制，混合计算模型成为主流。本章将聚焦于如何设计将经典优化器与量子处理器协同工作的框架，例如在优化问题、组合化学和金融建模中的实际工作流程和编程工具集。 总结与展望： 本书在对量子计算的深度剖析后，总结了从理论诞生到工程实现所经历的曲折历程。它清晰地指出，量子计算并非对经典计算的简单替代，而是一种互补的、解决特定问题的强大工具。未来的计算世界将是一个“量子增强”的世界，本书为渴望驾驭这场范式转变的读者，提供了必要的深度知识和前瞻性视野。 --- 目标读者： 计算机科学、物理学、数学专业的高年级本科生及研究生；从事高性能计算、密码学、材料科学、金融工程的高级工程师和研究人员；科技战略规划者。 本书特色： 1. 数学严谨性与物理直觉相结合： 确保读者既能理解公式背后的物理意义，也能掌握其数学推导过程。 2. 算法与硬件并重： 完整覆盖了理论算法、电路设计到当前主流硬件平台的研究进展。 3. 聚焦实际应用： 强调量子计算如何应用于材料科学、优化和机器学习的前沿领域，而非停留在理论探讨。

微课0 前置作业
0-1　EV3乐高机器人前置作业

微课1 EV3机器人的开发环境
1-1　乐高的基本介绍
1-2　什么是机器人
1-3　EV3乐高机器人的程式设计流程
1-4　组装一台乐高机器人
1-5　何谓EV3-G拼图程式？
1-6　EV3-G拼图软体的取得及安装
1-7　EV3-G拼图软体的开发环境
1-8　撰写第一支EV3-G拼图程式

微课2 EV3机器人会行走(伺服马达)
2-1　伺服马达简介
2-2　控制伺服马达
2-3　让机器人动起来
2-4　马达接收其他来源的资料线
2-5　个别控制马达

微课3 EV3机器人会走迷宫(超音波感测器)
3-1　认识超音波感测器
3-2　等待模组(Wait)的超音波感测器
3-3　分岔模组(Switch)的超音波感测器
3-4　回圈模组(Loop)的超音波感测器
3-5　超音波感测器控制其他拼图模组

微课4 EV3机器人会循线(颜色感测器)
4-1　认识颜色感测器
4-2　等待模组(Wait)的颜色感测器
4-3　分岔模组(Switch)的颜色感测器
4-4　回圈模组(Loop)的颜色感测器
4-5　颜色感测器控制其他拼图模组
4-6　制作「双光」循迹机器人
 

评分☆☆☆☆☆

家裡有個對樂高機器人超級著迷的小學兒子，之前嘗試過一些市面上的教學資源，但效果總是不盡理想。不是內容太超前，就是引導不夠細緻，常常學到一半就卡關，打擊他的學習興致。直到最近入手了《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》，情況才有了戲劇性的轉變！这本书最大的特色就是它的“拼图程式”概念，它将复杂的编程逻辑拆解成一个个小巧、易于理解的“拼图块”，让孩子就像在玩拼图一样，轻松愉快地完成每一个编程任务。我儿子现在每天都缠著我要跟他一起做書裡的“拼图”，從最基礎的直行、轉彎，到比較進階的利用顏色感測器辨識顏色、超音波感測器偵測距離，他都能在書的引導下，一步一步完成，並且非常自豪地展示他的成果。最讓我欣慰的是，他不再只是單純地複製指令，而是開始主動思考，為什麼這樣拼會動？如果我把這個拼圖換成另一個，會發生什麼事？這種自主學習和探索的精神，正是我們最希望培養的。這本書真的太有份量了，不只教程式，更教方法，讓孩子學會如何學習。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直觉得乐高机器人编程是个很高深的领域，尤其是EV3-G这种图形化编程界面，总觉得要花很多时间去学习和摸索。但是，《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》这本书彻底改变了我的看法。它把编程的过程比喻成“拼图”，这简直太贴切了！书中的每一个“拼图”都对应着一个小的编程任务，从最简单的让马达转动，到复杂的让机器人沿着黑线行走，再到利用传感器实现避障。我最欣赏的一点是，它并没有一股脑地把所有指令块都抛出来，而是根据每个“拼图”的需求，逐步引入新的指令块，并详细解释它们的功能和用法。这样一来，学习过程就不会感到 overwhelming，而是充满了探索的乐趣。更重要的是，通过完成这些“拼图”，我不仅学会了如何使用EV3-G的各种功能，更重要的是理解了编程的思维方式——如何分解问题，如何设计逻辑，如何调试。这本书不仅适合孩子，对于像我这样想从零开始了解乐高机器人编程的成年人来说，也是一本极佳的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当我拿到《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》这本书时，我有点担心它会不会像市面上大多数的“轻松入门”类书籍一样，内容浅尝辄止，没有深度。然而，事实证明我的担忧是多余的。这本书巧妙地将EV3-G的编程概念融入到一系列精心设计的“拼图”挑战中。这些挑战并非只是简单的指令堆砌，而是循序渐进地引导读者去理解编程的逻辑，比如如何利用传感器（如颜色传感器、超声波传感器）来让机器人做出更智能的反应，如何通过循环和条件判断来优化程序的效率。我特别喜欢书中关于“避障”和“循迹”的章节，它没有直接给出复杂的解决方案，而是通过层层递进的拼图方式，让我们自己去思考如何让机器人“看”到障碍物，“感应”到线条，并做出相应的调整。这种“启发式”的学习方式，比直接灌输知识更有效。而且，这本书的插图和排版都非常清晰，每一个步骤都配有详细的图示，即使是初学者也能轻松跟上。我已经迫不及待想把书中介绍的机器人作品全部完成，相信这不仅能提升孩子的编程能力，更能培养他们的逻辑思维和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我原本對樂高機器人EV3-G的編程感到相當畏懼，覺得那是屬於工程師等級的技能，自己大概很難學會。但《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》这本书的出现，彻底颠覆了我的刻板印象。作者用“拼图”这个充满趣味和亲和力的比喻，将原本枯燥的编程指令变得生动有趣。书中的每一章节都像是在解锁一个新的拼图，从最基础的控制马达转动，到利用传感器实现更智能的交互。我特别喜欢书里关于“循迹”的讲解，它不是直接给出一个现成的代码，而是通过一系列小型的“拼图”，让我们逐步学会如何让机器人“感知”黑线，然后根据感应到的位置进行微调，最终实现平稳的循迹。这个过程让我深刻理解了编程的逻辑和调试的重要性。而且，书中的插图和文字说明都非常到位，即便是我这种零基础的读者，也能轻松跟上。现在，我不仅能完成书中的所有范例，还能举一反三，尝试去创造一些属于自己的小作品。这本书不仅让我学会了EV3-G编程，更让我重拾了学习新事物的信心和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《轻课程 轻松玩乐高机器人EV3-G拼图程式》绝对是我近期买到最让人惊喜的一本！平常看市面上很多关于乐高机器人的书，不是讲解过于艰深，就是内容太零散，学了半天还是雾煞煞。但这本书真的不一样，它用“拼图程式”这个概念，把原本复杂的EV3-G图形化编程变得超级直观。我第一次接触EV3-G时，看到那些指令块就头昏，但这本书从最基础的“推箱子”或者“走直线”这种简单的“拼图”开始，一步一步引导你，就像在玩真正的拼图游戏一样，把指令块组合起来，看到机器人动起来，那种成就感真的无法言喻。而且，它不只是教你拼出几个简单的动作，更重要的是让你理解每一个指令块背后的逻辑，为什么这样组合会实现这个效果。我那个还在读小学的儿子，一开始对编程也是一知半解，但自从我们一起看这本书，跟着做，他现在自己也能摸索出一些简单的程式了， sogar 在学校的乐高社团里也变得更自信了，老师都夸他进步很多。这本书真的太适合親子一起学习，也强烈推荐给对机器人编程有兴趣但又不知道从何入门的朋友们，绝对是开启EV3-G世界最轻松愉快的钥匙！