非冯诺依曼网络计算体系
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作者沈寓实 等
出版社清华大学出版社
ISBN9787302567950
出版时间2021-03
装帧平装
开本32开
定价99元
货号1202307634
上书时间2024-03-25
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作者简介
沈寓实，博士，MBA，教授，重量特聘专家、评委，中关村高端领军人才，“中国改革开放海归40年100人”入选者。拥有中国清华大学电子工程学士学位、美国加州大学圣选戈分校电子计算机硕士和博士学位、美国华盛顿大学工商管理学硕士学位。在ICT领域有20年以上的科研、研发和管理经验，清华大学研究员、智能网络计算实验室主任，靠前华人和科技社团，在中美政产学研投各界均有深厚渊源，长期致力于推进网络空间基础核心技术的自主创新和靠前合作。
目录
篇云时代的信息技术——资源丰盛条件下的计算机和网络新工具
章计算机体系结构的发展
1.1信息技术的发展历程
1.1.1半导体技术的发展进程
1.1.2摩尔定律和登纳德缩放定律
1.1.3冯·诺依曼体系结构
1.1.4计算机架构的演进
1.1.5互联网的发展历史
1.1.6互联网面临的问题
1.1.7人工智能的发展历史
1.1.8区块链发展历史
1.1.9冯·诺依曼结构对人工智能发展的局限
1.2非冯诺依曼计算机体系的探索
1.2.1新的物理介质催生新的架构
1.2.2计算架构的创新
1.2.3网络架构的创新
1.3未来的网络计算体系
第2章论道云计算
2.1冷眼看云计算
2.2展望云计算的不错阶段
2.2.1两种思维模式
2.2.2三大终极目标
2.3云时代的终极网络：大一统互联网
2.4从PC时代的数据库过渡到云时代的信息中枢
2.4.1要解构传统数据库的原因
2.4.2解构传统数据库的方法
2.4.3要建设信息中枢的原因
2.4.4建设信息中枢的方法
2.5迈向统一云的过程：信息黑洞效应
2.6社会效应：信息化促进社会公平和诚信
第3章再论资源、需求和工具
3.1解读美国信息化历史，推测未来发展路线图
3.2重温Microcosm和Telecosm
3.2.1四件大事所传递的信息
3.2.2宽带网络的价值在于消耗
3.2.3云计算改变生态环境
3.3开发信息产业需求的海洋：从知性到感性大转折
3.3.1人体生理结构的秘密
3.3.2暴增的新需求必然打碎原有的行业秩序
第4章大数据和云存储
4.1云端存储系统
4.1.1云存储创新之一：解构传统数据库
4.1.2云存储创新之二：剥离多媒体内容
4.2跨平台数据结构
4.3信息库设计(裸信息)
4.4文件库设计(多媒体文件)
4.5媒体库设计(视频流媒体)
第5章云时代的计算技术
5.1云端计算结构创新
5.2从解构传统数据库到创立非冯诺依曼计算体系
5.2.1神经网络结构
5.2.2传统神经网络缺少什么
5.3极多线程状态机
5.3.1极多线程状态机的工作原理
5.3.2面向云计算应用环境
5.4信息处理流水线
5.4.1应用软件的价值在哪里
5.4.2未来的网络应用会更加复杂吗
5.5异构算法引擎
5.5.1算法不是软件
5.5.2从试管和白鼠探索软件硬化之路
5.6神经元传导协议
5.6.1基本协议栈
5.6.2关于信息安全
5.6.3关于电视、计算机、手机的三屏融合
第6章云时代的大一统互联网
6.1大一统网络世界观
6.1.1多媒体网络是个伪命题
6.1.2通信网络的终极目标
6.2Isenberg和Metcalfe缺少什么
6.2.1两个阵营的叛逆者
6.2.2笨网理论错在哪里
6.3七层结构模型是网络弊端的总根源
6.3.1七层结构模型源自窄带网络环境，今天已经无此必要
6.3.2七层结构违背网络管理基本原则，导致不可弥补的安全漏洞
6.3.3大一统网络定义的三层结构模型是未来网络的普遍基础
6.4互联网IP和路由器是大一统网络的绊脚石
6.4.1四段通俗故事揭示IP互联网真相
6.4.2IP路由器错在哪里
6.4.3IP视频通信服务还有多远
6.5IPv6(NGI)的变革和局限
6.5.1学术界的派别
6.5.2变革性的过渡方案
6.5.3无奈的事实
6.6迷失方向的GENI：网络学术误区
6.6.1黑洞效应就是通信网络的归宿
6.6.2网络和计算机辨析
6.7未来网络发展观
6.7.1从ATM看NGN再看IMS，跳出“多媒体网络”陷阱
6.7.2认识通信网络的互斥二元论，跳出“IP网络”陷阱
6.7.3建设透明管道，跳出“智能化网络”陷阱
6.7.4两种发展观
6.7.5大一统网络技术平台的领导者
6.7.6奠定大一统网络的理论基础
6.8创建大一统的通信王国
6.8.1再次改造以太网
6.8.2流媒体网络交换机
6.8.3网络品质保证的充分条件
6.8.4网络安全的充分条件
6.8.5定义网络管理的新高度
6.8.6异构网络融合原则与孤岛价值
6.9大一统互联网的推广路线图
6.9.1透明承载IP数据，吸纳区域有线电视的大流量
6.9.2用户自建不一样的无线通信
6.9.3白赚一棵摇钱树：用户之间的视频通信仅需下载软件
6.9.4迈向真正的大一统
第7章边界自适应微基站无线通信网络
7.1无线领域的两大阵营
7.1.1移动通信
7.1.2无线局域网
7.2无线通信的终极目标：有线同质化服务
7.2.1基本功课就是两个简单的问题
7.2.23GPP-LTE的技术文档中得出的结论
7.3解读香农信道极限理论
7.4把微基站理念发挥到极致
7.4.1微基站网络的设计策略
7.4.2中心控制时分多址技术
7.4.3兼职无线运营商
7.4.4重大灾难时不间断无线通信服务
第8章云时代的终极目标
8.1云时代信息化的制高点：信息中枢和大一统网络
8.1.1资源驱动的云时代
8.1.2信息中枢和大一统网络两极分化
8.2解读狭义网络经济和广义网络经济
8.2.1狭义网络经济总量
8.2.2广义网络经济总量
8.3探讨大一统互联网的商业模式
8.4云时代的发展方向是产业融合
第二篇非冯诺依曼网络计算——人工智能环境下的
计算和网络新体系
第9章系统理念和进化
9.1下一代计算机、互联网和移动通信
9.1.1颠覆CPU和传统软件
9.1.2扬弃路由器和TCP/IP
9.1.3超越无线蜂窝网络
9.1.4Rabbit 重新定义信息产业
9.2大数据触及冯·诺依曼瓶颈
9.3计算机的源头和归宿
9.3.1计算机历史博物馆
9.3.2独立计算机的隐退
9.3.3计算机的三种传承关系
9.4即将发生的大事
9.4.1云端数据中心的兴起
9.4.2无边的非冯诺依曼计算
9.4.3重新定义系统软件
9.4.4重新定义系统硬件
9.4.5Rabbit系统三要素
9.5信息时代的三个阶段：过去、现在和未来
9.5.1阶段：过去=电话网络+计算机文字和数据
9.5.2第二阶段：现在=多媒体网络+计算机信息处理
9.5.3第三阶段：未来=感官网络+人工智能+镜像空间
0章网络资源和结构
10.1走向资源的海洋
10.1.1开发结构化资源
10.1.2探索互联网以后
10.2创新无CPU和无边界的计算系统
10.2.1消除CPU边界
10.2.2无CPU的计算机结构和任务
10.3创新统一的网络结构
10.3.1分层环路拓扑结构
10.3.2外骨骼引入创新业务
10.4创新资源管理体系
10.4.1驱动创新的引擎
10.4.2统一数据结构：采控、传输、交换、存储、计算、管理
10.4.3统一资源定位
10.4.4统一路由规则
10.5下一代计算和网络的联合体
10.5.1突破互联网惯性思维
10.5.2未来网络功能单一化
10.5.3整合两大应用体系
1章硬件设备和无线连接
11.1直奔计算机的终极目标
11.1.170多年的老问题
11.1.2解决难题的新思路
11.1.3扩大万倍算力
11.2Rabbit流水线结构
11.2.1从CPU到流水线
11.2.2算法不是软件
11.2.3从试管和白鼠探索软件硬化之路
11.2.4异构算法引擎
11.2.5FPGA功能进化
11.3Rabbit无线网络
11.3.1换一个角度解读香农理论
11.3.2前端追求低频密集复用
11.3.3后端追求高频无限带宽
11.3.4兼职无线运营商
11.3.5灾难时的不间断应急通信
11.4Rabbit终端设备
11.4.1借用互联网现有资源
11.4.2智能手机退出舞台
11.4.3Rabbit广义终端
11.5Rabbit云端设备
11.5.1Rabbit云端基本元素
11.5.2运算交换一体机
11.5.3存储交换一体机
11.5.4两种电路板随机分布的机箱设计
2章系统管理和服务流程
12.1Rabbit服务管理流程
12.1.1统一四步服务合约
12.1.2用户注册和入网
12.1.3与互联网共存和竞争
12.2Rabbit内容管理流程
12.2.1媒体插件管理
12.2.2设备端读写和文件调度
12.2.3智能插件管理
12.2.4商品插件管理
12.2.5系统流程管理
12.3Rabbit网络管理流程
12.3.1独立设备管理流程
12.3.2设备内部健康管理
12.3.3网络管理的功能和性能
12.4Rabbit安全管理流程
12.4.1杜绝仿冒
12.4.2杜绝黑客
12.4.3隔离数据包
12.4.4切断自由连接
12.4.5通信协议中植入商业规则
12.5Rabbit云端操作界面
12.5.1多窗口操作管理界面
12.5.2文字信息交互
12.5.3几何图形语言开发工具
12.5.4拓扑矢量图
3章开发编程和应用环境
13.1Rabbit新概念体系
13.1.1新概念服务流程
13.1.2新概念编程策略
13.1.3新概念标准化原则
13.1.4为什么Rabbit是最佳系统结构
13.1.5Rabbit定义的人工智能
13.1.6Rabbit生态系统
13.2Rabbit系统的基本结构
13.2.1人工智能催生Rabbit系统
13.2.2Rabbit结构简图
13.2.3Rabbit功能简图
13.2.4Rabbit流程简图
13.2.5Rabbit资源共享环境
13.2.6硬件模块入网
13.3Rabbit流程类软件开发
13.3.1再论Rabbit新概念软件
13.3.2全面承载和发展互联网业务
13.3.3互联网资源回收和再利用
13.3.4关于FPGA、ASIC、CPU等的使用价值
13.4Rabbit算法类软件开发
13.4.1算法模块效果评估
13.4.2Rabbit多窗口操作界面
13.4.3Rabbit算法模块开发环境
13.4.4建立Rabbit标准模块库
13.4.5人工智能的市场
13.5Rabbit社会资源和开发环境
13.5.1Rabbit的机会
13.5.2Rabbit的社会资源
13.5.3Rabbit的生态圈
13.5.4Rabbit的价值
4章总结和展望： 画龙点睛
14.1大势所趋
14.2新概念解决方案
14.3信息产业的笼子
14.4Rabbit的商业定位
14.5Rabbit的行动计划
14.5.1分析信息产业发展轨迹，论证Rabbit目标
14.5.2Rabbit系统引导和落实第三次变迁的发展战略
附录A论下一代网络
附录B论边界自适应微基站网络
附录C云时代的信息中枢
附录D云时代的通信网络
附录E云时代的智能终端
附录F探索云时代市场需求的海洋
附录G云计算体系概论
附录H用CPS引导制造业转型
附录I信息政略： 信息社会的战略中枢
附录J数学分析与应用研究
参考文献
作者介绍
内容摘要
本书深刻剖析了计算机、互联网、移动通信三大体系的内在联系、现实瓶颈和发展趋势，在预见了一个资源丰盛条件下的新信息世界的基础上，创造性地提出一整套重构计算和网络核心技术的理论体系。该体系扬弃传统冯·诺依曼结构和互联网基础协议，以一种可无限扩展、基于流水线的新一代异构网络计算架构实现计算、通信、存储的底层融合，建立人工智能时代的网络计算通用平台，智能分配带宽和计算资源，根本性突破算力瓶颈，满足高效实时、高并发和安全可靠的网络计算需求。本书还指出了一条完整、清晰的技术路线和渐进有序的实践路径，包括从软硬件结合的计算架构入手到大规模数据中心的改造，从小规模边缘节点间的融合计算到很后实现所有渠道统一，从真正意义上实现可无限扩展的大一统网络计算体系。
本书提出的基于非冯诺依曼结构的新一代网络计算体系，是对计算机架构、大数据存储、宽带网络、网络安全和互联网应用等各方面的颠覆性整体解决方案，包含了上述领域的结构性重组。这一承前启后的理论突破和设计创新面向的是整个信息产业的未来生态，将改变人工智能时代信息产业的运作方式，成为开启网络空间供给侧改革的核心，无疑也必将成为下一轮优选必争的技术制高点。中国要在网络空间发展上谋求更大的突破，必须勇于从变革的角度寻找新的思路，在未来颠覆式技术上提前布局。非冯诺依曼体系的理论突破和产业化落地，将成为夯实我国信息产业自主可控的关键性基础。
本书适宜所有从事信息行业的专业人士和爱好者阅读，对于展望技术和产业趋势、打破僵化思维、激发创新灵感、开拓颠覆性变革视角大有裨益。
主编推荐
1.颠覆传统冯诺依曼网络计算体系 2.资源充分丰盛条件下，IT产业基础的颠覆性替代技术，及其必然性 3.建立我国自主可控的基础技术
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