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，这是一份关于一本与《MATLAB 程式設計與工程應用 第三版》内容无关的图书简介，力求详尽且自然。 --- 《量子纠缠与信息编码：高阶物理学中的信息理论视角》 作者： 冯景涛，林晓华 出版社： 华夏科学出版社 页数： 680页 定价： 128.00 元 内容简介： 本书深入探讨了量子力学中最引人入胜且最具颠覆性的现象——量子纠缠，并将其置于现代信息科学的宏大框架下进行审视。它不仅是一本面向高年级本科生和研究生的高级物理教材，更是一本为跨学科研究者提供坚实理论基础和前沿视野的参考专著。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在帮助读者建立起从基础量子力学概念到复杂量子信息协议的完整知识体系。 本书摒弃了传统物理学教科书中对信息概念的模糊处理，而是开宗明义地引入了香农信息论的基本要素，随后将其与量子态、测量、和幺正演化等核心量子概念进行对接。前三章奠定了坚实的数学和物理基础，详细回顾了线性代数在希尔伯特空间中的应用，并引入了密度矩阵 formalism，这是处理开放量子系统和混合态的关键工具。 第一部分：纠缠的几何与代数（第 4 章 - 第 7 章） 本部分是全书的基石，专注于纠缠现象的数学描述和量化。第四章详细阐述了可分离性判据，包括著名的波尔霍恩（Peres-Horodecki）判据，并结合低维系统（如二维和三维）的几何表示（如布洛赫球和扭曲的布洛赫球面），直观地展示了纠缠态的“非经典性”。 第五章聚焦于纠缠的度量。超越简单的冯·诺依曼熵（适用于纯态），本书系统性地介绍了纠缠熵（Entanglement Entropy）、纠缠值（Concurrence）和纠缠见证者（Entanglement Witnesses）。作者通过大量的计算实例，展示了如何利用这些度量来识别和量化多体系统中的纠缠程度，特别是对于双比特系统（Bell States）的详细分析，是理解纠缠核心特征的必要步骤。 第六章深入探讨了纠缠的生成与操纵。重点讨论了受控的量子门操作（如 CNOT 门和 CZ 门）如何将分离态转化为纠缠态，并分析了环境退相干对纠缠保真度的影响。第七章则将视角扩展到多体系统，详述了 GHZ 态（Greenberger-Horne-Zeilinger）和 W 态的特性，对比了它们在抵抗局部扰动方面的鲁棒性差异，这对量子计算的容错设计至关重要。 第二部分：信息传输与编码（第 8 章 - 第 11 章） 在掌握了纠缠的量化之后，第二部分转向应用层面，探讨如何利用这些量子资源进行信息处理和传输。 第八章是量子隐形传态（Quantum Teleportation）的详细教程。本书不仅展示了标准的协议，还深入分析了其信息论意义——即信息在不传输能量或物质的情况下，如何依赖于预共享的纠缠资源。作者还加入了关于“超光速通信悖论”的详尽讨论，澄清了经典信息传播速度的限制。 第九章关注量子信道容量（Quantum Channel Capacity）。基于霍尔姆-伍德森定理（Holevo bound），本章推导了最大可提取经典信息量与量子信道的联系。随后，作者详细介绍了量子纠错码（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的基本原理，着重讲解了表面码（Surface Codes）和 Shor 码的设计思想，强调了它们在抵御比特翻转和相位翻转误差中的关键作用。 第十章系统介绍了量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）的两种主要协议：BB84 协议和 E91 协议。书中对 BB84 协议的安全性分析尤为详尽，结合了信息论中的“安全证明”框架，解释了窃听者 Eve 无法在不引入可检测错误的情况下获取密钥的原理。 第三部分：前沿应用与理论延伸（第 12 章 - 第 14 章） 本书的最后部分将读者的视野引向更前沿的研究领域。 第十二章专门探讨了量子计算模型中的“量子霸权”概念，并回顾了近期在超导量子比特、离子阱和光子系统中的实验进展。重点分析了实现大规模、高保真度量子门操作所面临的工程挑战。 第十三章将信息论工具应用于凝聚态物理，特别是对拓扑量子场论中的纠缠结构进行描述。引入了张量网络态（Tensor Network States），如 MPS (Matrix Product States) 和 MERA (Multi-scale Entanglement Renormalization Ansatz)，阐释了如何使用低秩张量分解来高效模拟长程纠缠的基态，这是现代格点物理模拟的核心技术之一。 第十四章总结了量子计算的局限性与未来方向，讨论了诸如变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）等混合量子-经典算法，并探讨了量子引力理论中关于黑洞信息悖论与量子纠缠之间深刻联系的最新假说。 本书特色： 1. 理论深度与广度兼备： 覆盖了从基本纠缠概念到拓扑量子信息的前沿知识。 2. 严格的数学推导： 书中包含了大量详细的公式推导和案例分析，确保读者能够亲手掌握计算技巧。 3. 跨学科融合： 成功地将信息论、统计力学和量子力学紧密结合，提供了多角度的理解框架。 4. 丰富的习题集： 每章末尾均附有难度分级的习题，部分习题（标有星号）涉及开放性研究问题。 适合读者： 物理学、电子工程、计算机科学（尤其是在量子计算方向）的研究生、博士生，以及对量子信息科学有浓厚兴趣的科研人员和高年级本科生。阅读本书需具备扎实的线性代数和基础量子力学知识。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字給我的感覺是偏向學術性與實務性兼具的，但我想了解它在「視覺化」方面的著墨如何。在工程領域，數據的呈現方式幾乎跟數據本身一樣重要。一個好的圖表能夠讓複雜的結果一目瞭然，而MATLAB在這方面一直以來都有相當不錯的基礎功能，比如2D繪圖、3D曲面圖等。但隨著現代數據分析的發展，僅僅學會畫出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，甚至是如何生成出版等級的、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表（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，身為一個台灣的工程師，我們寫出來的報告和展示材料，圖表的專業度和美觀度都是非常受到重視的「隱形門檻」。

评分☆☆☆☆☆

老實說，市面上關於MATLAB的教材多如牛毛，但真正能把「程式設計」跟「工程應用」這兩個區塊完美融合的，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板。我猜想，它應該不會只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，而是會先拋出一個「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，自然而然地帶出FFT演算法的MATLAB實現。這種「問題導向學習」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了更細膩的註解，或者加入了更多除錯（debugging）的技巧探討。畢竟，寫程式最折磨人的往往不是寫出正確的程式碼，而是找出那些隱藏得很深的錯誤。如果這本書能提供一套系統性的除錯思維，那它就超越了一本單純的工具書，晉升為一本專業的「工程思維指南」了。

评分☆☆☆☆☆

對於一本工具書而言，它的「易用性」和「資源整合性」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了足夠的上下文。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生態系統中的定位，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，不只告訴你「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合性的參考列表，指向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合，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向。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了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，少了它很多計算、模擬跟數據分析的工作都會卡住。這本書既然到了第三版，想必內容一定經過了多次的修正與更新，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扎實的觀念，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，既然掛上了「工程應用」，書中肯定少不了各種經典的工程問題實例，比如訊號處理、控制系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只保留了前兩版的精華，更加入了新的函式庫介紹，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才行。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。工程應用層面，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，如果這本書只是停留在處理小矩陣的層次，那就跟不上現代工程的需求了。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。