改變世界的九大演算法：讓今日電腦無所不能的最強概念(電子書)

榮獲美國出版人協會（Association of American Publishers）電腦資訊科學最佳書籍獎
電腦網路技術無所不在：每天，我們從海量的資訊中搜尋到所要的資訊、我們上傳照片到臉書上、我們運用公鑰加密來傳送私人資訊例如信用卡號碼等等、我們使用數位簽章來確認所造訪的網站的真偽……
這本書介紹了讓電腦網路世界得以運作，塑造今日人類生活的九種最重要的演算法（algorithm）。作者挑選這九大演算法的標準是：
1.每天會被一般電腦使用者用到的演算法。
2.必須能解決現實世界的具體問題。
3.主要是與資訊科學理論有關的演算法。
4. 美、簡潔、優雅。
本書所介紹的九大演算法是：搜尋引擎的索引（search engine indexing）、網頁排序（page rank）、公鑰加密（public-key cryptography）、錯誤更正碼（error-correcting codes）、模式辨識（pattern recognition，如手寫辨識、聲音辨識、人臉辨識等等）、資料壓縮（data compression）、資料庫（databases）、數位簽章（digital signature），以及一種如果存在的話將會很了不起的偉大演算法，並探討電腦能力的極限。
作者將我們日常生活會用到的電腦功能背後的道理，以淺顯易懂的方式介紹，不具備資訊科學的背景也可以了解。而且令人驚喜的是，每一種演算法，都是一個解決問題的創意與線索，也讓我們得以一窺近代數學家、資訊科學家的努力探索成果。面對越來越科技化的現代生活與職場挑戰，這些基本原理和概念值得我們去了解、吸收，為未來世界做好準備。
媒體好評：
「這是一本很容易讀的書，介紹了一些很重要的演算法。最重要的是，這本書傳達了一種神奇——不光是指科技的成就，而是使得電腦發揮神奇功能的美麗科學。」
Andreas Trabesinger，《自然物理學》(Nature Physics)
 
「這本書寫得非常好……風格相當平易近人，適合廣大讀者閱讀。」
John Gilbey，《泰晤士報高等教育專刊》(Times Higher Education)
 
「作者讓讀者有一種發動機的感覺，這台發動機為網路世界提供動力……本書讓讀者體會真實世界，開始看到這些演算法在你我周遭活跳跳。」
Kevin Slavin，《新科學家》(New Scientist)
 
「成功地把電腦科學呈現給廣大群眾。」
Ernest Davis，《工業與應用數學學會通訊》(SIAM News)
 
「作者讓大家稍稍體會到，我們電腦科學家們之所以對演算法如此興奮的原因——因為演算法的功用，還有它們的美與優雅。」
Paul Curzon，《科學》（Science）

約翰˙麥考米克John MacCormick
他是資訊科學領域傑出的研究學者與教授。他在牛津大學取得電腦視像（computer vision）博士學位，曾經在惠普（HP）與微軟（Microsoft）的研究實驗室工作。目前於賓州的狄金森學院（Dickinson College）擔任資訊科學教授。


陳正芬
專職譯者，美國伊利諾大學香檳分校會計碩士。譯有《QBQ！問題背後的問題》、《C型人生》、《假如你明天當上主管》、《用心飲食》、《一座小行星的新飲食方式》、《你的錢，為什麼變薄了》、《定價思考術》、《關懷的力量》、《個體經濟學 入門的入門》、《如何活用行為經濟學》等。

前言
電腦運算（computing）正在改變我們的社會，影響之深一如物理學和化學在過去兩百年為人類帶來的改變。數位科技幾乎全面影響你我的生活乃至於掀起革命，有鑑於電腦運算對現代社會的重要性，然而人們對造就這一切事物的基本概念所知卻如此有限，就顯得有些矛盾了。電腦科學的核心正是在研究這些概念，而這本約翰．麥考米克（John MacCormick）的新書，就是將這些概念傳達給一般讀者的少數書籍之一。
一般人對於電腦科學做為一門學科的體認相對欠缺，理由之一是在高中階段很少教導這些東西。物理和化學的入門課通常是必修，然而通常要到了大專、大學階段，才真正有電腦科學這門課。此外學校教的電腦運算或資訊與通信技術（Information and communication technology，簡稱ICT），通常只是使用套裝軟體的技術訓練，也難怪學生會覺得乏味。即使學生很自然地對於電腦技術應用在娛樂和通訊方面感到興趣，但卻因為印象中這些技術的創造缺乏學術的深度，使得他們的興趣沒有進一步發展。或許這就是過去十年來，美國研讀電腦科學的大學生人數減少了50%的原因。基於數位科技對現代社會的關鍵重要性，現在正是讓人們對電腦科學的奧祕重燃起興趣的最佳時機。
2008年，我有幸被選中在第180屆英國皇家科學院聖誕講座（Royal Institution Christmas Lectures）上台報告，這個活動是由偉大科學家法拉第（Michael Faraday）於1826年所發起。2008年的演講首度以電腦科學為主題，我在準備時花了很多時間思索該如何向普羅大眾介紹電腦科學，結果發現資源很少，幾乎沒有科普書能滿足這樣的需要，也因此這本書特別令人期待。
作者將複雜的電腦科學觀念很完美地傳達給讀者大眾，其中一些觀念的美與優雅，本身就值得大眾的關注。舉個例子：過去幾十年來，在公開管道上進行安全通訊一直是個棘手問題，直到人們想出了如何在網路上安全地傳送機密資訊（例如信用卡卡號），才造就了電子商務爆炸性的成長。在本書中，作者以比喻的方式來說明這些優雅的解決方案的來龍去脈，讀者不須具備電腦科學知識就可以理解。諸如此類的優點，使本書成為不可多得的科普書籍，我極力推薦。
----畢夏普（Chris Bishop），微軟劍橋研究中心卓越科學家、英國皇家學院副院長、愛丁堡大學資訊科學教授

前言
 
第1章 引言
讓今日電腦威力無窮的神奇概念
演算法：天才就在彈指間
偉大演算法的條件是什麼？
這些偉大的演算法為什麼重要？
 
第2章 搜尋引擎的索引：配對與排序
AltaVista：第一個網路規模的配對演算法
古早時代的陽春式索引
文字─位置技法
排序與相鄰
元詞技法
光是標註索引和配對技法還不夠
 
第3章 網頁排序：讓谷歌起飛的技術
超連結技法
權威性技法
隨機漫遊技法
網頁排序的實作
 
第4章 公鑰加密：用明信片寄送祕密
用共同的祕密來加密
設定一個公開的共同祕密
實務上的公鑰加密
 
第5章 錯誤更正碼：錯誤可以自己修正！
偵錯與改正的必要性
重複的技法
冗餘技法
校驗技法
定點目標技法
真實世界中的糾錯與偵錯
 
第6章 模式辨識：從經驗中學習
問題是什麼？
最近鄰居技法
二十個問題技法：決策樹
神經網路
模式辨識：過去、現在、未來
 
第7章 資料壓縮：白吃的午餐
無損失的壓縮：終極的白吃午餐
有損失的壓縮：不是白吃的午餐，但很划算
壓縮演算法的由來
 
第8章 資料庫：追求一致性
交易與待辦事項清單技法
複製資料庫所用的「準備然後承諾技法」
關聯式資料庫與虛擬表格技法
資料庫的人性面
 
第9章 數位簽章：這軟體到底是誰寫的？
數位簽章究竟用來做什麼？
書面簽字
上鎖的簽字
利用乘法鎖來簽字
利用指數型鎖來簽字
數位簽章的實務
解決矛盾
 
第10章 什麼是可計算的？
程式錯誤、毀壞和軟體的可靠度
反證法
用於分析其他程式的程式
有些程式不可能存在
尋找當機的程式不可能存在
電腦的極限給我們的啟示
 
第11章 結論：未來會如何呢？
頗具潛力的演算法
偉大的演算法可能失去光彩嗎？
我們學到了什麼？
旅程的結束
 
資料來源與延伸閱讀