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納米網路(通信和計算的未來)/前沿科技新一代通信技術系列

  • 作者：(德)弗羅里安-倫納特·A.勞|責編:李樹林|譯者:王明軍//于記華//白亮亮//刁魯欣
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121528897
  • 出版日期：2026/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：298
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統闡述了納米尺度下通信與計算系統這一新興且高度交叉研究領域的前沿理論與技術。全書從納米網路的起源、製造與潛在應用入手，深入探討了其構建範式、計算模型、通信機制、運動定位、感測器與執行器、能量等核心問題，同時還對納米網路系統在安全防護、生物相容性、法律法規與社會接受度等方面進行了多維度探討與分析。本書不僅構建了跨學科的理論框架，還面向醫療、軍事、農業等領域提出了具有應用前景的解決方案，為下一代分散式智能系統提供了重要參考。通過前沿技術分析與具體案例研究，本書為讀者勾勒出未來通信與計算技術的創新圖景，展示了納米網路如何突破傳統技術局限，為人類社會帶來革命性變革。
作者介紹
(德)弗羅里安-倫納特·A.勞|責編:李樹林|譯者:王明軍//于記華//白亮亮//刁魯欣
目錄
第1章  引言
  1.1  詞源
  1.2  科幻小說中的「納米」
  1.3  對納米技術的直觀理解
  1.4  應用示例
  1.5  問題與挑戰
  1.6  總結
  1.7  章節概述
第2章  納米技術的發展歷史
  2.1  納米技術的哲學基礎
    2.1.1  古印度
    2.1.2  古希臘
    2.1.3  近現代時期
    2.1.4  自2008年起
  2.2  製造精度的歷史
    2.2.1  古代時期
    2.2.2  中世紀時期
    2.2.3  現代時期
    2.2.4  從二維空間到三維空間
    2.2.5  定位精度
  2.3  納米技術的研究現狀
    2.3.1  基於人工材料的納米技術
    2.3.2  可編程納米技術
    2.3.3  基於生物的納米技術
    2.3.4  混合納米技術
  2.4  總結
第3章  納米技術當前和未來的應用
  3.1  納米技術在材料和工業中的應用
  3.2  納米技術在醫學中的應用
    3.2.1  便捷的健康監測
    3.2.2  靶向藥物輸送技術
    3.2.3  局部治療技術
    3.2.4  智慧醫療技術
    3.2.5  聚合?鏈式反應的替代方案
    3.2.6  個性化醫療
    3.2.7  疫苗
    3.2.8  增強免疫力
  3.3  納米技術在軍事中的應用
  3.4  納米技術在農業和地質學中的應用
  3.5  納米技術的未來發展
  3.6  總結
第4章  納米尺度下的構建
  4.1  構建範式
  4.2  納米材料
    4.2.1  無機碳
    4.2.2  分子
  4.3  納米粒子
    4.3.1  DNA
    4.3.2  超材料與超表面
  4.4  定義複雜的納米結構

    4.4.1  基於組件的方法
    4.4.2  組件
    4.4.3  基於馬爾可夫決策過程的納米網路
  4.5  自然適應性
  4.6  微型化
  4.7  自組裝
    4.7.1  DNA摺紙
    4.7.2  DNA模板合成
    4.7.3  聚合?鏈式反應
    4.7.4  DNA瓦片自組裝
    4.7.5  從王式瓦片模型到霍利迪（Holliday）連接體
  4.8  DNA錯誤
  4.9  糾錯機制
    4.9.1  k塊校對
    4.9.2  蛇形校對
    4.9.3  三維蛇形校對
  4.10  微型結構與設備的技術現狀
    4.10.1  正方形DNA和DNA盒子
    4.10.2  DNA摺紙盒
    4.10.3  微型機器人
  4.11  構建模擬軟體
    4.11.1  ISU TAS
    4.11.2  Xgrow
    4.11.3  NetTAS
    4.11.4  caDNAno—DNA摺紙模擬
  4.12  總結
第5章  納米尺度下的計算
  5.1  納米尺度下的狀態表示
  5.2  納米尺度下的計算
  5.3  複雜性理論
    5.3.1  納米尺度下的複雜性理論
    5.3.2  歸約
  5.4  納米應用的計算分析
    5.4.1  數學問題的提取
    5.4.2  複雜度類的分類
    5.4.3  朗道符號
  5.5  納米尺度下的計算模型
    5.5.1  受自然啟發的計算模型與人工計算模型的對比
    5.5.2  圖靈機
    5.5.3  基於電路的電腦
    5.5.4  人工神經網路
    5.5.5  量子點元胞自動機
    5.5.6  化學反應網路
    5.5.7  基因電路
    5.5.8  量子電腦
  5.6  自組裝系統
    5.6.1  自組裝系統中的真值
    5.6.2  信息分子
    5.6.3  配體
    5.6.4  信息分子受體

    5.6.5  醫學示例場景
    5.6.6  模塊化場景
    5.6.7  信息分子中的錯誤
    5.6.8  信息分子的邏輯組合
    5.6.9  對信息分子建模
  5.7  納米設備的程序開發
    5.7.1  求解DecPOMDPcom
    5.7.2  值迭代
    5.7.3  遺傳演算法
  5.8  總結
第6章  簡單通信
  6.1  通信簡史
  6.2  納米尺度下的通信
    6.2.1  網關
    6.2.2  通信參數概述
  6.3  太赫茲通信
    6.3.1  發展歷史與推動力
    6.3.2  5G與6G
    6.3.3  通道模型
    6.3.4  信息表示
  6.4  分子通信
    6.4.1  經典分子通信
    6.4.2  DNA
    6.4.3  通道模型
  6.5  聲波通信
    6.5.1  納米級聲波通信
    6.5.2  醫療約束
  6.6  量子通信
  6.7  FRET
  6.8  納米光子學
  6.9  比較
  6.10  多跳通信
    6.10.1  定址
    6.10.2  路由協議
    6.10.3  跳數路由
  6.11  通信與網路模擬器
  6.12  總結
第7章  納米尺度下的運動與定位
  7.1  定義
  7.2  被動運動
    7.2.1  布朗運動
    7.2.2  擴散
    7.2.3  血液流動與整體流動
  7.3  主動運動
    7.3.1  細菌的趨化性
    7.3.2  馬達蛋白
    7.3.3  人工運動
    7.3.4  運動類型的比較
  7.4  定位
    7.4.1  多網關跳數定位

    7.4.2  信息年齡
    7.4.3  組織指紋識別
  7.5  模擬
    7.5.1  BloodVoyagerS
    7.5.2  MEHLISSA
  7.6  器官晶元
  7.7  總結
第8章  納米尺度下的感測器與執行器
  8.1  應用場景
  8.2  測量系統
  8.3  感測器
    8.3.1  基於碳納米管的感測器
    8.3.2  磁感測器
    8.3.3  分子受體感測器
  8.4  執行器
    8.4.1  馬達
    8.4.2  天線
    8.4.3  藥物治療
    8.4.4  分配器
    8.4.5  開關
    8.4.6  機械執行器
  8.5  總結
第9章  納米尺度下的能量
  9.1  能源
  9.2  能量存儲
    9.2.1  基於氧化鋅納米線的電池
    9.2.2  超級電容器
  9.3  能量收集與發電機
    9.3.1  發電機
    9.3.2  機械能收集與壓電效應
    9.3.3  超聲波能量收集
    9.3.4  射頻能量收集
    9.3.5  環境熱能
    9.3.6  腺?三磷酸
    9.3.7  燃料電池
  9.4  節能
    9.4.1  通信
    9.4.2  電磁、分子與聲波通信之間的比較
    9.4.3  預處理、聚合和編碼
    9.4.4  通過協議節省能量
  9.5  總結
第10章  時間與隨機性
  10.1  時間
  10.2  同步
    10.2.1  克里斯蒂安（Cristian）演算法
    10.2.2  伯克利（Berkeley）演算法
    10.2.3  網路時間協議
    10.2.4  螢火蟲演算法
    10.2.5  時鐘
  10.3  邏輯時間

  10.4  一致性
    10.4.1  一致性類型
    10.4.2  CAP定理
  10.5  隨機性
    10.5.1  偽隨機性
    10.5.2  真隨機性
  10.6  總結
第11章  安全和保護
  11.1  納米網路安全分析
    11.1.1  經典攻擊類型
    11.1.2  經典安全系統屬性
  11.2  攻擊類型
    11.2.1  獲得物理訪問許可權
    11.2.2  通用攻擊
    11.2.3  對無線納米網路的攻擊
    11.2.4  對基於DNA和分子的納米網路的攻擊
  11.3  保護納米網路
    11.3.1  低功耗AES
    11.3.2  一次性密鑰
    11.3.3  循環冗余校驗
    11.3.4  低功率哈希
    11.3.5  介質訪問控制
    11.3.6  網關安全
  11.4  分子和基於DNA的安全性
    11.4.1  經典演算法的不可行性
    11.4.2  隱寫術
  11.5  總結
第12章  納米網路的概念和體系結構
  12.1  從宏觀層面到納米尺度
  12.2  納米網路的角色模型
    12.2.1  納米物聯網（IoNT）
    12.2.2  人體區域網（BAN）
    12.2.3  基於群體的網路和自組織
  12.3  納米網路
    12.3.1  聲學納米網路
    12.3.2  電磁兼容（EMC）納米網路
    12.3.3  基於細菌的納米網路
    12.3.4  分子納米網路
  12.4  基於DNA的納米網路
    12.4.1  與運算——分散式一致性
    12.4.2  閾值運算——超過關鍵閾值
    12.4.3  加法運算——基本算術
    12.4.4  任意布爾公式的求解
    12.4.5  任意計算問題的求解——基於圖靈機的納米網路
    12.4.6  個性化健康參數異常檢測
    12.4.7  基於瓦片的異常檢測
  12.5  納米網路驗證方法
    12.5.1  分析法
    12.5.2  複雜度分析
    12.5.3  模擬

    12.5.4  器官晶元
    12.5.5  濕實驗室實驗
  12.6  總結
第13章  倫理、法律和社會問題
  13.1  從創意到最終產品的過程
  13.2  環境
  13.3  廢物處理
  13.4  政策和法律問題
  13.5  接受度
  13.6  危險和擔憂
  13.7  總結
第14章  總結與展望
  14.1  總結
  14.2  納米網路的未來和展望4
    14.2.1  近期展望
    14.2.2  中期展望
    14.2.3  遠期展望
  14.3  關鍵信息

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