广义人工生命 9787030304025 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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涂序彦 等 著

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• 人工生命
• 复杂系统
• 计算智能
• 生物学
• 计算机科学
• 进化计算
• 自组织
• 建模与仿真
• 交叉学科
• 新兴技术

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030304025

商品编码：29866634946

包装：平装

出版时间：2011-03-01

图书基本信息
图书名称	广义人工生命	作者	涂序彦 等
定价	90.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030304025	出版日期	2011-03-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.722Kg

内容简介

本书是作者关于广义人工生命的科研及教学工作的阶段性总结，系统地论述了广义人工生命的学科体系。内容包括：绪论、广义人工生命的基本概念、学科架构、科技基础、广义模型、人工脑、人工感官、人工脏器、人工肢体、人工人、软件人、经络人、人工动物、人工鱼、人工植物、人工社会、人工生态系统、人工生命的应用、人工生命的科学伦理和展望等。 本书可作为高等学校、科研院所计算机、自动化等相关专业博士、硕士研究生及本科生的教材，也可供对人工生命有兴趣的广大教师和科研工程技术人员参考。

作者简介

涂序彦，北京科技大学计算机与通信工程学院教授，博士生导师。现任中国人工智能学会荣誉理事长、北京人工智能学会名誉理事长、北京科技大学计算机与系统科学研究所所长。曾任中国人工智能学会理事长、指导委员会主席，中国自动化学会常务理事，中国软件行业协会常务理事，全球华人智能控制与智能自动化大会主席，世界专家系统大会远东区主席。兼任中国科学院、清华大学、北京邮电大学、北京理工大学、北京工商大学、华北电力大学、华中科技大学、南昌大学、重庆大学、西安理工大学等单位博士生导师，河北省科学院自动化研究所所长。出版专著《生物控制论》、《人工智能及其应用》、《大系统控制论》、《智能管理》、《智能控制论》等，主编《人工生命及应用》、《人工智能：回顾与展望》等，以及诗集《糊涂集》。发表科技论文300多篇。

目录

《智能科学技术著作丛书》序 前言 章 绪论 第2章 广义人工生命的基本概念 第3章 广义人工生命的学科架构 第4章　广义人工生命的科技基础 第5章　广义人工生命的广义模型 第6章　广义人工脑 第7章　广义人工感官 第8章　广义人工脏器 第9章　广义人工肢体 0章　广义人工人 1章　广义软件人 2章　经络与经络人 3章　广义人工动物 4章　人工鱼研究 5章　广义人工植物 6章　广义人工社会 7章　广义人工生态系统 8章　广义人工生命的应用 9章　广义人工生命的科学伦理 第20章　展望 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《生物信息学：计算与系统方法》 内容简介 《生物信息学：计算与系统方法》是一部深入探讨生物信息学领域核心概念、技术与应用的著作。本书旨在为读者提供一个全面且扎实的理论框架，并辅以大量的实际案例和计算方法，以期帮助读者掌握分析海量生物数据、理解生命复杂系统所需的关键技能。本书适合生命科学、计算机科学、数学、统计学等相关领域的学生、研究人员以及对生物信息学感兴趣的从业者阅读。 第一部分：生物信息学的基础与核心 本书的开篇部分奠定了生物信息学知识体系的基石。首先，我们将从生物信息学的定义、发展历程及其在现代生物学研究中的重要地位入手，阐释为何在基因组时代，计算思维和数据分析能力已成为生命科学家的必备素质。我们将介绍生物信息学所依赖的关键数据类型，包括DNA序列、RNA序列、蛋白质序列、基因表达数据、蛋白质结构数据以及其他组学数据（如代谢组学、蛋白质组学）。 随后，我们将深入讲解序列比对的核心算法，这是生物信息学中最基础也是最重要的技术之一。读者将学习到经典的全局比对（Needleman-Wunsch算法）和局部比对（Smith-Waterman算法）的原理，理解评分矩阵（如PAM、BLOSUM）的构建与应用，并接触到更高级的隐马尔可夫模型（HMM）及其在序列分析中的优势。通过详实的数学推导和算法伪代码，读者将清晰地掌握这些算法的内在逻辑。 接着，本书将重点介绍数据库技术在生物信息学中的应用。我们将探讨各种类型的生物数据库，如NCBI（National Center for Biotechnology Information）、EBI（European Bioinformatics Institute）和DDBJ（DNA Data Bank of Japan）所提供的序列数据库（GenBank、EMBL、DDBJ）、蛋白质数据库（Swiss-Prot、PIR）、基因表达数据库（GEO、ArrayExpress）、蛋白质结构数据库（PDB）以及通路数据库（KEGG、GO）。读者将学习如何有效地检索、下载和管理这些庞大的生物数据资源，并理解不同数据库之间的关联性。 第二部分：基因组学与转录组学 本部分将聚焦于基因组层面的分析。我们将详细介绍基因组测序技术的演进，从第一代测序技术到高通量测序（NGS）的各项优势与局限性。随后，我们将深入探讨基因组组装（genome assembly）的策略，包括从头组装（de novo assembly）和参照组装（reference-guided assembly），介绍相关的算法和软件工具。 基因识别（gene prediction）是基因组分析的关键环节。本书将详细讲解如何识别基因的编码区、非编码区、启动子、终止子等关键元件，介绍基于同源性比对、从头预测（de novo prediction）以及融合不同策略的方法。我们将讨论信号肽识别、跨膜结构域预测等蛋白质功能相关的基因组特征分析。 此外，我们还将深入探讨基因功能注释（gene functional annotation）的技术。读者将学习如何利用已知的基因本体（Gene Ontology, GO）、通路信息（KEGG）以及其他功能数据库来推断新识别基因的功能。变异检测（variant detection）与分析也是基因组学的重要组成部分，本书将介绍SNP（单核苷酸多态性）、InDel（插入缺失）等基因组变异的鉴定方法，以及它们在疾病研究中的作用。 在转录组学方面，本书将阐述RNA测序（RNA-Seq）技术的基本原理，以及如何从原始的RNA-Seq数据中提取有用的信息。我们将详细介绍RNA-Seq数据的质量控制、比对到参考基因组、以及基因表达量（如FPKM、TPM）的计算方法。差异表达分析（differential gene expression analysis）是转录组学研究的核心，本书将介绍各种统计学模型和方法，如t检验、FDR（False Discovery Rate）控制等，帮助读者识别在不同条件下表达水平显著变化的基因。 第三部分：蛋白质组学与结构生物信息学 本部分将转向蛋白质层面。我们将介绍蛋白质组学的基本概念，包括蛋白质鉴定（protein identification）和定量（protein quantification）技术。读者将学习如何利用质谱（mass spectrometry）数据来识别和量化蛋白质，并了解相关的数据库搜索算法（如MASCOT、Sequest）。 蛋白质结构预测（protein structure prediction）是解决“序列-结构-功能”关系的桥梁。本书将介绍从序列预测三维结构的主要方法，包括同源建模（homology modeling）、从头折叠（ab initio folding）以及基于数据库的（template-based）方法。我们将深入探讨评分函数、能量最小化等关键概念，并介绍AlphaFold等近期突破性技术的原理。 蛋白质功能预测（protein function prediction）是利用已知的蛋白质结构或序列信息来推断未知蛋白质的功能。本书将介绍基于同源性、保守区域、结构域识别等多种功能预测策略，并讨论蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction, PPI）网络的分析方法，包括网络构建、节点分析（degree, betweenness centrality）以及模块识别。 第四部分：系统生物学与生物信息学应用 本书的最后部分将目光投向更宏观的系统层面，并探讨生物信息学的广泛应用。我们将介绍系统生物学（systems biology）的基本思想，强调生物体是一个由众多相互作用的组分构成的复杂网络。本书将介绍代谢通路分析（metabolic pathway analysis）、信号转导通路分析（signal transduction pathway analysis）以及基因调控网络（gene regulatory network）的构建与分析。 我们还将深入探讨生物信息学在各个领域的具体应用。这包括： 疾病诊断与治疗： 如何利用基因组学和转录组学数据来识别疾病相关的基因变异，辅助疾病诊断，并指导个性化治疗（如靶向药物）。 药物发现与设计： 如何利用蛋白质结构信息进行药物靶点识别，通过分子对接（molecular docking）技术进行先导化合物的筛选和优化。 进化与比较基因组学： 如何通过比较不同物种的基因组序列来研究物种的进化关系，鉴定保守区域，并推断基因功能。 微生物组学： 如何分析宏基因组（metagenomics）数据来研究微生物群落的组成、功能及其与宿主健康的关系。 合成生物学： 如何利用计算工具来设计和构建新的生物系统，实现特定功能。 计算方法与实践 贯穿全书，本书都将强调计算方法的重要性。我们将介绍常用的生物信息学编程语言（如Python、R）、文本处理工具（如awk、sed）以及命令行操作。对于每一种核心算法和技术，本书都会提供相应的算法伪代码，并鼓励读者利用公开可用的软件工具（如BLAST、Clustal Omega、MEGA、BEDTools、Samtools、GATK、DESeq2、EdgeR）进行实践操作。本书还可能包含一些数据分析流程的示例，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 总结 《生物信息学：计算与系统方法》旨在为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。通过对生物信息学核心概念、算法、数据库以及各类组学数据的深入剖析，并结合其在疾病研究、药物开发、进化分析等领域的广泛应用，本书将赋能读者理解和驾驭现代生物学研究中日益增长的数据挑战，成为一名合格的生物信息学分析者和研究者。本书强调的是理论与实践相结合，鼓励读者通过动手实践来加深理解，最终能够独立运用生物信息学工具解决生物学问题。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书，完全是因为一次偶然的机会。在一家老书店闲逛时，这本书的封面设计吸引了我，那种简约而不失深邃的风格，让我觉得它可能蕴含着一些不寻常的智慧。当我开始阅读，我便被作者的宏大叙事和深刻洞察所深深吸引。他所提出的“广义人工生命”的概念，彻底颠覆了我对生命的固有认知。作者不再将生命局限于生物学的范畴，而是将其看作是一种普遍存在的、基于信息处理和物质转化的复杂系统。这种跨越学科的界限，让我看到了科学研究的无限可能性。书中对“自组织”和“涌现”等现象的深入探讨，尤其令我着迷。作者通过对各种人工生命模型的构建和分析，比如细胞自动机，让我看到了简单规则如何能够孕育出无穷尽的复杂模式。这种由点到面、由局部到整体的演化过程，充分展现了生命系统的强大创造力和内在规律。让我印象深刻的是，作者还详细阐述了人工生命在各个领域的应用前景，例如在复杂系统建模、人工智能发展、甚至在创造新型材料和药物方面。这种理论与实践相结合的研究方法，让我看到了人工生命领域巨大的应用潜力和研究价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那种能够自我维持、自我复制、并能适应环境变化的系统充满了好奇。当我在书店的科学类区域偶然瞥见这本书时，我便被它独特的气质深深吸引。书名“广义人工生命”本身就充满了科幻的色彩，预示着一个超越传统生物学范畴的全新探索领域。我购买它，主要是出于一种强烈的求知欲，想知道人类是如何从模拟和构建生命系统的角度，去理解生命本质的。这本书的开篇部分，作者便为我打开了一扇通往全新世界的大门。他并没有直接跳入技术细节，而是先从哲学层面探讨了“生命”的定义，以及人类对生命的理解是如何随着科学的发展而不断演进的。这种宏观的视角，让我对即将展开的旅程有了更清晰的认识。书中对“自主性”、“适应性”、“演化性”等关键概念的阐释，都极具深度和启发性。我特别喜欢作者在分析这些概念时，所引用的历史案例和前沿研究，这不仅丰富了我的知识储备，也让我看到了人工生命领域发展的脉络。让我印象深刻的是，作者并没有将人工生命仅仅视为一种技术，而是将其视为一种理解复杂世界的强大工具。他通过对各种模拟系统和理论模型的介绍，展示了人工生命在解决复杂问题、预测系统行为、甚至启发新技术的潜力。这种跨学科的思考方式，让我看到了科学研究的未来方向。

评分☆☆☆☆☆

在书架上，一本厚重的书籍静静地等待着被发掘。书名——《广义人工生命》，带着一种既熟悉又陌生的气息。熟悉的是“生命”二字，陌生的是“广义”和“人工”的结合。我购买这本书，源于我对未知领域的好奇心，以及对生命起源和演化规律的深切探究。翻开书本，我立刻被作者的思绪所吸引。他并没有局限于传统的生物学定义，而是将“生命”的概念扩展到更广阔的领域，包括信息系统、计算模型，甚至社会结构。这种“广义”的视角，让我看到了生命现象在宇宙中普遍存在的可能性。作者在书中对“自组织”和“涌现”等现象的阐述，尤其引人入胜。他通过生动的例子，比如细菌群落的协作行为，以及经济市场中的价格波动，向我展示了简单规则如何能够催生出复杂而有序的宏观模式。这种由个体到整体的演化过程，充满了数学的严谨和哲学的思辨。让我印象深刻的是，作者还详细介绍了各种人工生命模型，如细胞自动机、遗传算法等。这些模型不仅仅是理论上的构想，更是模拟和探索生命机制的有力工具。通过这些模型，我仿佛看到了一个全新的生命演化实验室，在那里，各种形态的“生命”正在诞生、成长、并不断适应着虚拟的环境。

评分☆☆☆☆☆

这本书在我书架上静静地躺了很久，直到我最近有了一段闲暇时光，才翻开了它。封面上的那行字，带着一种不容置疑的权威感，也给我一种探寻未知领域的召唤。当我真正沉浸其中后，才发现这本书的价值远超我的想象。作者对于“广义人工生命”这一概念的界定，让我耳目一新。他将生命现象从生物体的束缚中解放出来，将其看作是一种普遍存在的、基于信息处理和物质转化的复杂系统。这种宏观的视角，使得我们能够从更广阔的维度去审视和理解生命。书中对各种人工生命模型的构建和分析，让我看到了科学家们是如何通过模拟和实验，来探索生命的奥秘。我尤其对其中关于“自组织”和“演化”的章节感到着迷，作者用清晰的语言和恰当的比喻，将这些看似抽象的概念具象化，让我能够深刻理解其内在的逻辑。例如，在讨论细胞自动机时，我仿佛看到无数微小的粒子在按照预设规则进行着一场宏大的生命舞蹈，最终孕育出惊人的复杂模式。这种由简到繁、由无序到有序的转变过程，充分展现了生命系统的强大创造力。我发现，这本书不仅仅是关于人工生命的技术手册，更是一本关于生命哲学和科学思维的启蒙读物。它挑战了我固有的思维模式，让我开始用全新的视角去观察周遭的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常大气，封面那种深沉的颜色和复杂的纹理，似乎在诉说着宇宙深处的秘密。我当时是被这种独特的风格所吸引，然后好奇地翻开了它。当我阅读之后，才发现这本书的内容远比它的封面更具深度和广度。作者将“生命”这一概念进行了前所未有的拓展，不再仅仅局限于有形的生物体，而是将其延伸到了一切能够自我维持、自我组织、并与环境互动的复杂系统中。这种“广义”的视角，让我对生命的理解瞬间得到了升华。书中对“演化”和“适应”的阐释，尤为精彩。作者通过对各种人工生命模型的介绍，比如模拟生物进化的遗传算法，以及模拟群体行为的粒子群优化算法，让我深刻理解了生命系统是如何在不断变化的环境中，通过选择和变异，来优化自身，并最终实现繁衍和发展的。这种由自然选择驱动的演化过程，在人工智能和计算科学领域展现出了强大的生命力。我特别欣赏作者在解释这些复杂的理论时，所采用的生动形象的比喻和贴切的实例。他就像一位经验丰富的向导，带领我在知识的丛林中穿梭，每一步都充满了惊喜和发现。这本书让我看到了科学研究的无穷魅力，也让我开始重新审视生命在宇宙中的位置和意义。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到这本书的书名时，我脑海中涌现的是科幻电影中的场景：机器人拥有意识，虚拟世界中的生命在繁衍。我购买这本书，是希望能够在这本书中找到对这些想象的科学解释。我惊喜地发现，这本书的内容远比我的想象更加丰富和深刻。作者对“广义人工生命”的定义，让我看到了生命形式的多样性，它不仅仅存在于我们熟悉的生物体内，还可能以计算模型、信息网络，甚至是社会结构的形式出现。这种突破性的视角，让我对生命有了全新的认识。书中对“演化”和“适应”的阐述，给我留下了深刻的印象。作者通过介绍各种人工生命模型，例如模拟生物进化的遗传算法，以及模拟生态系统动态的Lotka-Volterra方程，让我看到了生命系统如何在不断变化的环境中，通过“适者生存”的法则，不断优化自身，并最终实现繁衍和发展。这种由自然选择驱动的演化过程，在人工智能和计算科学领域展现出了巨大的潜力。我特别欣赏作者在阐释这些复杂概念时，所使用的生动形象的比喻和贴切的实例。他就像一位经验丰富的向导，带领我在知识的丛林中穿梭，每一步都充满了惊喜和发现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引我了，那种深邃的蓝色背景，搭配着复杂的几何图形，仿佛在暗示着某种宇宙的奥秘，又像是一个正在自我组织、不断演化的生命系统。我迫不及待地翻开了第一页，希望能够在这浩瀚的知识海洋中遨游一番。初读之下，我对作者构建的理论框架感到十分惊叹，他似乎将看似零散的生命现象，通过一种严谨而又富有想象力的方式，串联成了一个宏大的图景。书中对“生命”的定义并非局限于我们熟悉的生物学范畴，而是将其延展到了更广阔的计算、信息以及社会系统之中。这种跨领域的融合，让我看到了科学研究的无限可能性，也激发了我对“何以为生”这一古老命题的全新思考。我尤其欣赏作者在阐述复杂概念时所展现出的清晰逻辑和生动比喻，这使得我这样一个非专业读者也能逐渐理解那些深奥的理论。例如，在讨论“涌现”现象时，作者用到了一个关于蚁群觅食的生动案例，将抽象的集体行为描述得栩栩如生，让我深刻体会到个体简单规则如何组合成复杂的宏观行为。这种寓教于乐的方式，让学习过程充满乐趣，而非枯燥的知识堆砌。我期待着在后续的阅读中，能更深入地探索书中描绘的那些令人着迷的“广义生命”形态，也许，它们就潜藏在我们日常生活的每一个角落，只是我们尚未察觉。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上，那个简洁而又充满力量的标题，立刻抓住了我的眼球。它不像那些晦涩难懂的学术著作，反而透露着一种对未知世界的探索精神。我购买这本书，是因为我一直对生命是如何产生、如何演化、以及生命本质是什么充满了好奇。这本书的开篇，便为我打开了一扇通往全新领域的大门。作者对“广义人工生命”的定义，让我看到了生命现象的普遍性和多样性。他认为，生命不仅仅局限于生物的范畴，还可以存在于计算模型、信息系统，甚至是社会结构之中。这种宏观的视角，让我对生命的理解得到了极大的拓展。书中对“自组织”和“涌现”等概念的阐释，尤为精彩。作者通过生动的例子，比如蚁群觅食和鸟群迁徙，让我看到了个体简单规则如何能够组合成复杂的集体行为。这种由下至上的演化过程，充满了数学的魅力和哲学的智慧。让我印象深刻的是，作者还详细介绍了各种人工生命模型，例如细胞自动机、遗传算法等，这些模型不仅是对生命现象的模拟，更是探索生命机制的有力工具。这本书让我看到了科学研究的深邃和广阔，也让我开始用全新的视角去审视我们所处的这个世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的外观设计非常吸引人，那种暗色调的背景配上抽象的几何图案，给我一种神秘而又引人入胜的感觉。我当时是被这种设计所打动，然后决定把它带回家。当我开始阅读之后，我才发现这本书的内涵远比它的外观更加丰富。作者对“广义人工生命”的定义，彻底颠覆了我之前对生命的狭隘认知。他将生命的概念从传统的生物学范畴中解放出来，扩展到一切能够自我组织、自我维持、并与环境进行交互的复杂系统。这种跨领域的思考方式，让我看到了科学研究的无限可能性。书中对“自组织”和“涌现”等现象的深入探讨，尤其让我着迷。作者通过对各种人工生命模型的构建和分析，比如著名的细胞自动机，让我看到了简单规则如何能够孕育出极其复杂的宏观行为。这种从微观到宏观的演化过程，充满了数学的严谨和哲学的思辨。让我印象深刻的是，作者还详细阐述了人工生命在各个领域的应用前景，例如在机器人技术、经济学、甚至在人工智能的发展方面。这种理论与实践相结合的研究方法，让我看到了人工生命领域巨大的应用潜力和研究价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对“生命”这个词的内涵和外延充满了好奇。从孩童时期对会动的玩具的着迷，到成年后对复杂人工智能的关注，我总是在思考，究竟是什么定义了生命？这本书，恰恰满足了我对这一终极问题的探索欲望。初读这本书，就被作者严谨的学术态度和清晰的逻辑思维所折服。他并没有简单地罗列一些技术名词，而是从最基本的概念出发，层层递进，构建起一个完整的“广义人工生命”的理论体系。我特别欣赏作者在书中对“涌现”、“自适应”、“复杂性”等核心概念的深入剖析，这些概念的阐释，让我对生命系统的本质有了更深刻的理解。书中引用了大量前沿的研究成果和经典的理论模型，例如细胞自动机、遗传算法、以及一些关于人工神经网络的早期探索，这些都为我提供了宝贵的知识财富。我尤其喜欢作者在介绍这些模型时，所使用的类比和实例，它们极大地降低了理解门槛，让我在享受阅读乐趣的同时，也能收获满满的知识。让我印象深刻的是，作者并没有将人工生命的研究局限于理论层面，而是积极探讨了其在各个领域的应用前景，例如在机器人技术、经济建模、甚至生态系统保护等方面。这种务实的态度，让我看到了人工生命研究的巨大潜力和价值。