★ “計算機科學導師”約翰·麥考密克解讀人工智能誠意之作。
★ 了解“機器學習”的底層邏輯，掌握算法，驅動智能商業。
★ 目標讀者：科學家和工程師，機器學習專家，學生和對科學感興趣的人
★ 榮獲美國出版商協會“2012年計算機與信息科學*佳專業/學術圖書獎”。
★ 2010年“圖靈獎”得主查克·塞克強烈**：作者解釋了數億人每天使用的一些算法，不是如算術和排序這類簡單的算法，而是*復雜的事情——如何確定網頁的重要性，以及無法被計算的問題。
★ “艾美獎”得主（相機軟件開發者）安德魯·菲茨吉本：長久以來，沒有哪本書能讓我像十幾歲時閱讀霍金和費曼的書時那樣讓我興奮，而這本書做到了，它提醒我為什麼我喜歡計算機科學。

計算機如何精確地傳輸海量數據，識別語音和筆跡； 智能手機、平板電腦如何在幾分之一秒內搜索整個頁面； 身處大數據時代的我們，究竟該如何應對變化莫測的世界。 計算機算法的底層建設為經濟和產業發展提供了原始動力。在科技互聯網時代，使用計算機和科技設備都不可避免地要依賴計算機科學的基礎思想，而這些思想都誕生於20世紀。 《改變未來的九大算法》是一本科普讀物，作者致力於將計算機科學的復雜思想為大眾做深入淺出的解讀。此書通過簡明的語言和生動的例證，闡述了計算機王國的核心算法：搜索引擎、PageRank、公鑰加密、糾錯碼、圖形識別、數據壓縮、數據庫、數字簽名等。在解釋這些算法的同時，作者也向我們展示了充滿科學原創精神的計算機世界：每一種算法的提出不但拓展了虛擬世界的領域，它同時也是人類智慧的彰顯，可以被廣泛運用於眾多領域，以推動商業和社會文明的發展。

約翰·麥考密克（John MacCormick），計算機科學的領頭人和導師。牛津大學博士，曾在惠普和微軟從事研究工作。現任迪金森學院計算機學科的教授。多項專利所有者。

**序 計算機的算法之美 克裡斯·畢曉普

前言
計算機日常運用的**思想

第一章 搜索引擎索引——在世界上*大的草垛中尋針
搜索引擎對我們的生活產生了深遠影響。*大多數人每天都進行多次搜索查詢，但我們極少會停下來思考這個令人驚嘆的工具是如何奏效的。

第二章 PageRank——讓谷歌騰飛的技術
搜索引擎和網絡垃圾制造者在進行一場軍備競賽。搜索引擎不斷嘗試完善算法，以便返回真實排名。

第三章 公鑰加密——用明信片傳輸秘密
人們喜歡傳謠，也喜歡了解秘密。而由於加密的目的就是傳輸秘密，所以我們都是天生的密碼員。但人類進行秘密溝通要比計算機容易。本章將探究計算機的加密源頭。
第四章 糾錯碼——自糾正的錯誤
沒有糾錯碼，我們的計算機和通信繫統會比現在慢很多，功能上弱許多，可靠性也會差很多。下次你在**享受高清衛星電視時，不妨遐思一下這個令人回味的反諷：正是由於理查德·漢明在**與早期計算機的鬥爭中產生了困擾，纔有了我們現在**的娛樂。

第五章 圖形識別——從經驗中學習
圖形識別是人工智能的一部分，包括面部識別、物體識別、語音識別和筆跡識別等任務。本章描述的算法——*近鄰分類器、決策樹和神經網絡，它們是圖形識別繫統的一些基礎構件。不管你是否認為它們是真正的“智能”，你都將在未來數年中看到*多這些算法。

第六章 數據壓縮——有益無害
幾乎所有軟件都是以壓縮格式被下載——這意味著你下載和轉移文件的速度，要比不壓縮時快數倍。甚至當你對著電話講話時，你的聲音也經過了壓縮：如果電話公司能在傳輸語音數據前進行壓縮，它們就能對自己的資源實現超高利用率。

第七章 數據庫——追求一致性的征程
我們將了解數據庫背後三種美麗的基礎思想：預寫日志記錄（write-ahead logging）、兩階段提交 （two-phase commit）和關繫數據庫（relational database）。這些思想讓存儲特定種類重要信息的數據庫技術占據了**的主宰地位。

第八章 數字簽名——這個軟件究竟由誰編寫
沒有數字簽名，我們所知的互聯網就不會存在。數據仍可以通過加密安全交換，但要驗證接收數據的來源就要困難得多。這一偉大思想和如此廣泛的實際影響相結合，無疑讓數字簽名成為計算機科學中*偉大的成就之一。

第九章
什麼可以計算——有些程序不可能存在
有些問題根本不可能通過計算機解決，不管計算機有多強大或人類程序員有多聰明。這些不可判定問題包括潛在的有用任務，如分析其他程序以發現它們是否會崩潰。

結語 *多在你指尖的精靈

致 謝
注 釋

計算機的算法之美 計算機行業正在改變我們的社會，正如物理學和化學在前兩個世紀給社會帶來的巨大改變一樣。的確，數字技術幾乎影響甚至顛覆了我們生活的方方面面。鋻於計算機行業對現代社會的重要性，人們對讓這一切成為可能的基本概念卻知之甚少，這顯得有點兒自相矛盾。對這些概念的研究是計算機科學的核心，而麥考密克的這本新書則是向大眾展示這些概念的少數書籍之一。
人們較少視計算機科學為一門學科，其中一個原因是，高中極少開設計算機科學這門課程。雖然人們通常認為要強制開設物理學和化學這兩門基礎課程，但作為獨立學科的計算機科學，卻通常隻在大學階段纔被開設。況且，學校講授的“計算機”或“信息與通信技術”知識，通常隻是略高於使用軟件的技能訓練。因此，學生們認為計算機學科枯燥也並不意外；而他們在娛樂和通信上使用計算機技術的天然熱情，也因為實現這類技術的學術深度而有所消退。這些問題被認為是導致過去10年大學計算機科學專業學生人數下降一半的主要原因。考慮到數字技術對現代社會的**重要性，讓人們重新領略計算機科學的奇妙之處已經刻不容緩。
2008 年，我很榮幸地被選為**80 屆英國皇家科學院聖誕講座（Royal Institution Christmas Lectures）的演講人，該講座由邁克爾·法拉第（Michael Faraday）於1826 年發起。2008 年聖誕講座的主題**涉及計算機科學。在準備這些講座時，我花了很多時間來思考如何向大眾解釋計算機科學，卻發現能提供解決這一需求問題的資源很少，幾乎沒有關於計算機科學的暢銷書。因此，我特別高興能看到麥考密克的這本書。
麥考密克在面向大眾介紹計算機科學的復雜思想方面做得**好。這其中的許多思想極其新穎，僅從這點上來看，它們就很值得關注。舉個例子：電子商務的**式增長之所以成為可能，是因為它具備了能在互聯網上秘密、安全地發送機密信息（如信用卡卡號）的能力。數十年來，建立在“開放”通道上的保密通信被認為是一個科學難題。當人們發現解決方法時，他們纔發覺保密通信是精美的藝術。而麥考密克也以**的類比進行了解釋，讀者無須擁有計算機科學知識就能理解。這些優點使這本書在科普讀物領域做出了不可估量的貢獻，我極力**這本書。
克裡斯·畢曉普（Chris Bishop） 微軟劍橋研究院**科學家 大不列顛皇家學院副院長 愛丁堡大學計算機科學教授