人工智能與區(qū)塊鏈：原理、技術(shù)與創(chuàng)新
定 價：69.8 元
- 作者：劉志毅
- 出版時間：2025/12/1
- ISBN：9787115682116
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TP18
- 頁碼：272
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
在數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，人工智能與區(qū)塊鏈作為驅(qū)動社會變革的核心力量備受矚目。本書聚焦這兩大前沿技術(shù)的融合，為讀者呈現(xiàn)其理論、應(yīng)用與發(fā)展趨勢。
本書以“融合創(chuàng)新”為主線，搭建全面的知識體系。本書共分 5 部分 11 章，其中理論基礎(chǔ)部分從歷史演進出發(fā)，借助數(shù)學(xué)工具，深入講解相關(guān)核心概念等，奠定學(xué)習(xí)根基；核心技術(shù)部分從共識與驗證算法出發(fā)，闡述關(guān)鍵技術(shù)，剖析技術(shù)融合路徑；高級主題部分關(guān)注前沿領(lǐng)域，探討安全與隱私及性能優(yōu)化技術(shù)；研究前沿部分前瞻新興技術(shù)影響，指明研究方向；應(yīng)用設(shè)計部分結(jié)合真實項目案例，促進理論到實踐的轉(zhuǎn)化。
本書各章均設(shè)有豐富的問題與練習(xí)，幫助讀者鞏固所學(xué)知識、提升動手實踐能力。同時，本書兼顧學(xué)術(shù)性與易讀性，以通俗的比喻來解讀復(fù)雜、深奧的理論知識，適合高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全等相關(guān)專業(yè)的師生，以及從事人工智能、區(qū)塊鏈領(lǐng)域研究的科研人員和技術(shù)人員使用。
作者劉志毅為中國人工智能領(lǐng)軍科學(xué)家、上海市人工智能社會治理協(xié)同創(chuàng)新中心研究員、上海交大清源研究院研究員，2024年入選福布斯中國“十大人工智能影響力人物”，曾出版《智能經(jīng)濟》《數(shù)字經(jīng)濟學(xué)》《具身智能》等多本學(xué)術(shù)專著，具有較高的知名度和影響力
本書內(nèi)容與有以下特點：
（1）內(nèi)容全面，結(jié)構(gòu)合理：系統(tǒng)性地覆蓋AI與區(qū)塊鏈融合的理論基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用，突出工程實踐導(dǎo)向；
（2）取長補短，講清原理：從AI和區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)概念出發(fā)，逐步深入到融合應(yīng)用，便于讀者系統(tǒng)掌握。通過大量案例分析，使理論與實踐緊密結(jié)合；
（3）融合實例，助力理解：結(jié)合作者在多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗，收錄多個真實的AI+區(qū)塊鏈應(yīng)用案例，幫助讀者快速理解和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。
劉志毅
中國人工智能領(lǐng)軍科學(xué)家，深入研究和實踐 AI領(lǐng)域十余年，包括多模態(tài)大模型、智能體系統(tǒng)（Agent）和具身智能方向。中國人工智能學(xué)會 AI倫理工作委員會委員及具身智能專業(yè)委員會委員，上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟與管理學(xué)院 AI 與營銷研究中心特聘研究員，上海開源技術(shù)信息協(xié)會金融智能專業(yè)委員會主任，2024 年入選福布斯中國“十大人工智能影響力人物”，2024 年評選為華為云最有價值專家。國際電工委員會生物數(shù)字融合標(biāo)準(zhǔn)化評估組（IEC/SMB/SEG12）倫理專家，2024 年第四屆 IEEE 計算機通信與人工智能國際會（CCAI 2024）技術(shù)委員會委員，國家人工智能標(biāo)準(zhǔn)總體組專家，中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟（AIIA）可信 AI 專家委員會委員，上海人工智能技術(shù)協(xié)會專家委員。出版 10 余部中英文專著并翻譯多部海外學(xué)者專著，個人學(xué)術(shù)專著包括《具身智能》《空間智能》《智能體時代》等，英文出版作品入選施普林格·自然出版社“中國新發(fā)展獎”（2023 年度）。
第 1 部分 理論基礎(chǔ)
第 1 章 人工智能與區(qū)塊鏈融合 導(dǎo)論.................................................. 2
1.1 歷史演進與核心概念 ................................3
1.1.1 人工智能的發(fā)展歷程.........................3
1.1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的演進.............................5
1.1.3 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)的核心概念........6
1.2 數(shù)學(xué)預(yù)備知識............................................7
1.2.1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計.............................8
1.2.2 線性代數(shù).............................................9
1.2.3 最優(yōu)化理論.......................................10
1.3 分布式計算模型與 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)架構(gòu)..................................................11
1.3.1 分布式計算模型...............................11
1.3.2 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)架構(gòu) .................12
1.3.3 交互模式...........................................13
1.4 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)設(shè)計原則與工程約束..........................................................14
1.4.1 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)設(shè)計原則..........14
1.4.2 工程約束...........................................15
問題與練習(xí).......................................................16
第 2 章 算法基礎(chǔ)......................................17
2.1 計算復(fù)雜性理論 ......................................18
2.1.1 基本概念與定義...............................18
2.1.2 計算復(fù)雜性分析方法.......................19
2.2 分布式系統(tǒng)：基礎(chǔ)模型、算法與一致性模型 ..............................................21
2.2.1 分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)模型.......................21
2.2.2 分布式算法.......................................24
2.2.3 一致性模型.......................................27
2.3 密碼學(xué)原語 ..............................................29
2.3.1 基礎(chǔ)密碼學(xué).......................................29
2.3.2 高級密碼學(xué)原語...............................32
2.3.3 區(qū)塊鏈中的密碼學(xué)應(yīng)用...................36
2.4 博弈論與機制設(shè)計 ..................................39
2.4.1 博弈論基礎(chǔ).......................................39
2.4.2 機制設(shè)計...........................................41
2.4.3 區(qū)塊鏈中的博弈...............................45
問題與練習(xí).......................................................48
第 3 章 機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)........................... 49
3.1 統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論 ..........................................50
3.1.1 學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)...................................50
3.1.2 泛化理論...........................................52
3.2 優(yōu)化方法 ..................................................54
3.2.1 梯度優(yōu)化...........................................55
3.2.2 高階優(yōu)化方法...................................57
3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) ..........................................60
3.3.1 基礎(chǔ)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)...........................60
3.3.2 高級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)...........................62
3.3.3 訓(xùn)練技巧...........................................65
3.4 概率模型與推理......................................68
3.4.1 概率圖模型.......................................68
3.4.2 推理方法...........................................71
問題與練習(xí).......................................................73
第 2 部分 核心技術(shù)
第 4 章 共識與驗證算法.......................75
4.1 拜占庭容錯機制......................................76
4.1.1 理論基礎(chǔ)...........................................76
4.1.2 PBFT 算法詳解................................78
4.1.3 現(xiàn)代 BFT 算法 .................................80
4.2 證明機制..................................................82
4.2.1 工作量證明.......................................82
4.2.2 權(quán)益證明...........................................84
4.2.3 混合與新興證明機制.......................87
4.3 AI 增強的共識協(xié)議.................................89
4.3.1 智能預(yù)測模型...................................89
4.3.2 自適應(yīng)優(yōu)化機制...............................91
4.3.3 學(xué)習(xí)型共識系統(tǒng)...............................94
4.4 網(wǎng)絡(luò)安全與攻擊模型..............................98
4.4.1 攻擊類型分析...................................98
4.4.2 安全防護機制.................................101
4.4.3 AI 輔助安全防護 ...........................106
問題與練習(xí).....................................................108
第 5 章 智能合約系統(tǒng)......................... 110
5.1 合約理論與設(shè)計模式............................ 111
5.1.1 合約理論基礎(chǔ).................................111
5.1.2 智能合約設(shè)計模式.........................112
5.1.3 合約優(yōu)化策略.................................114
5.2 形式化驗證方法.................................... 116
5.2.1 形式化規(guī)范說明.............................117
5.2.2 驗證技術(shù)與工具.............................118
5.2.3 驗證實踐應(yīng)用.................................121
5.3 基于 AI 的合約分析..............................123
5.3.1 智能靜態(tài)分析.................................123
5.3.2 動態(tài)行為分析.................................125
5.3.3 AI 驅(qū)動的合約優(yōu)化........................127
5.4 安全性與隱私性考量 ............................129
5.4.1 安全威脅分析.................................129
5.4.2 安全防護機制.................................131
5.4.3 隱私保護技術(shù).................................133
問題與練習(xí).....................................................135
第 6 章 系統(tǒng)架構(gòu)與實現(xiàn).................... 136
6.1 分布式系統(tǒng)設(shè)計 ....................................137
6.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)模式.................................137
6.1.2 一致性模型.....................................138
6.1.3 容錯機制設(shè)計.................................139
6.2 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議............................................141
6.2.1 P2P 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?.................................141
6.2.2 消息傳播機制.................................143
6.2.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略.................................145
6.3 存儲與計算模型 ....................................147
6.3.1 分布式存儲架構(gòu).............................148
6.3.2 計算引擎設(shè)計.................................150
6.3.3 數(shù)據(jù)索引優(yōu)化.................................151
6.4 跨鏈集成................................................154
6.4.1 跨鏈架構(gòu)設(shè)計.................................154
6.4.2 跨鏈互操作性協(xié)議.........................156
6.4.3 跨鏈安全與治理.............................159
問題與練習(xí).....................................................160
第 3 部分 高級主題
第 7 章 AI 驅(qū)動的區(qū)塊鏈系統(tǒng)........ 163
7.1 區(qū)塊鏈上的聯(lián)邦學(xué)習(xí) ............................164
7.1.1 基礎(chǔ)架構(gòu).........................................164
7.1.2 模型聚合.........................................165
7.1.3 分布式訓(xùn)練.....................................167
7.2 鏈上 AI 模型訓(xùn)練..................................168
7.2.1 計算框架.........................................169
7.2.2 優(yōu)化策略.........................................170
7.2.3 性能評估.........................................172
7.3 去中心化 AI 市場..................................173
7.3.1 市場機制.........................................174
7.3.2 信用系統(tǒng).........................................175
7.3.3 資源調(diào)度.........................................177
7.4 隱私保護的 AI 計算..............................179
7.4.1 安全計算框架.................................179
7.4.2 數(shù)據(jù)保護.........................................180
7.4.3 隱私增強技術(shù).................................182
問題與練習(xí).....................................................184
第 8 章 安全與隱私.............................. 185
8.1 密碼協(xié)議分析........................................186
8.1.1 安全性模型.....................................186
8.1.2 協(xié)議分析.........................................188
8.2 隱私增強技術(shù)........................................189
8.2.1 混淆技術(shù).........................................190
8.2.2 隱私計算.........................................191
8.3 攻擊向量與防御 ....................................193
8.3.1 攻擊分類.........................................194
8.3.2 防御策略.........................................196
8.4 零知識證明 ............................................198
8.4.1 基礎(chǔ)理論.........................................198
8.4.2 實現(xiàn)技術(shù).........................................200
問題與練習(xí).....................................................203
第 9 章 性能優(yōu)化...................................204
9.1 可擴展性解決方案 ................................205
9.1.1 鏈下擴展技術(shù).................................205
9.1.2 鏈上擴展優(yōu)化.................................207
9.1.3 混合擴展模式.................................209
9.2 分片技術(shù) ................................................211
9.2.1 分片架構(gòu)設(shè)計.................................211
9.2.2 分片間通信.....................................213
9.2.3 分片安全機制.................................215
9.3 二層協(xié)議 ................................................217
9.3.1 Rollup 技術(shù)體系.............................218
9.3.2 狀態(tài)通道網(wǎng)絡(luò).................................219
9.3.3 二層協(xié)議互操作.............................221
9.4 基于 AI 的性能調(diào)優(yōu) ..............................224
9.4.1 智能資源調(diào)度.................................224
9.4.2 參數(shù)智能優(yōu)化.................................226
9.4.3 性能預(yù)測與監(jiān)控.............................229
問題與練習(xí).....................................................232
第 4 部分 研究前沿
第 10 章 新興技術(shù) ................................234
10.1 量子計算的影響 ..................................235
10.1.1 量子計算基礎(chǔ)...............................235
10.1.2 對密碼系統(tǒng)的威脅.......................236
10.1.3 對區(qū)塊鏈系統(tǒng)的沖擊...................238
10.2 后量子密碼學(xué)......................................239
10.2.1 后量子密碼學(xué)基礎(chǔ).......................239
10.2.2 標(biāo)準(zhǔn)化與實現(xiàn)...............................242
10.2.3 在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用.......................244
10.3 先進 AI 架構(gòu)........................................246
10.3.1 神經(jīng)架構(gòu)搜索...............................247
10.3.2 量子機器學(xué)習(xí)...............................249
10.3.3 自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)...............................251
10.4 未來研究方向......................................253
10.4.1 技術(shù)融合趨勢...............................253
10.4.2 基礎(chǔ)設(shè)施革新...............................255
10.4.3 理論突破方向...............................257
問題與練習(xí).....................................................259
第 5 部分 應(yīng)用設(shè)計
第 11 章 實現(xiàn)項目................................ 261
11.1 供應(yīng)鏈平臺 ..........................................262
11.1.1 溯源系統(tǒng).......................................262
11.1.2 多方協(xié)作.......................................263
11.2 AI 治理框架.........................................264
11.2.1 模型管理.......................................264
11.2.2 決策機制.......................................265
11.2.3 激勵機制.......................................267
11.3 去中心化數(shù)據(jù)市場 ..............................268
11.3.1 數(shù)據(jù)資產(chǎn)化...................................268
11.3.2 數(shù)據(jù)定價機制...............................270
問題與練習(xí).....................................................272
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