人工智能與區(qū)塊鏈：原理、技術(shù)與創(chuàng)新
定 價(jià)：69.8 元
- 作者：劉志毅
- 出版時(shí)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(dòng)社會(huì)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(shì)。
本書以“融合創(chuàng)新”為主線，搭建全面的知識(shí)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(jìn)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(shí)與驗(yàn)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(jí)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(jì)部分結(jié)合真實(shí)項(xiàng)目案例，促進(jìn)理論到實(shí)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(shí)、提升動(dòng)手實(shí)踐能力。同時(shí)，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?yuàn)W的理論知識(shí)，適合高等學(xué)校計(jì)算機(jī)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(huì)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(jì)》《數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(diǎn)：
（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(shí)踐導(dǎo)向；
（2）取長補(bǔ)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(shí)踐緊密結(jié)合；
（3）融合實(shí)例，助力理解：結(jié)合作者在多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，收錄多個(gè)真實(shí)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(shí)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(huì) AI倫理工作委員會(huì)委員及具身智能專業(yè)委員會(huì)委員，上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)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(huì)金融智能專業(yè)委員會(huì)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(píng)選為華為云最有價(jià)值專家。國際電工委員會(huì)生物數(shù)字融合標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估組（IEC/SMB/SEG12）倫理專家，2024 年第四屆 IEEE 計(jì)算機(jī)通信與人工智能國際會(huì)（CCAI 2024）技術(shù)委員會(huì)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(huì)委員，上海人工智能技術(shù)協(xié)會(huì)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(gè)人學(xué)術(shù)專著包括《具身智能》《空間智能》《智能體時(shí)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(jiǎng)”（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(jìn)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(jìn).............................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(shí)............................................7
1.2.1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì).............................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(jì)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(jì)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(jì)原則與工程約束..........................................................14
1.4.1 AI-區(qū)塊鏈融合系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)算復(fù)雜性理論 ......................................18
2.1.1 基本概念與定義...............................18
2.1.2 計(jì)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(jí)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(jī)制設(shè)計(jì) ..................................39
2.4.1 博弈論基礎(chǔ).......................................39
2.4.2 機(jī)制設(shè)計(jì)...........................................41
2.4.3 區(qū)塊鏈中的博弈...............................45
問題與練習(xí).......................................................48
第 3 章 機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)........................... 49
3.1 統(tǒng)計(jì)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(jí)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(shí)與驗(yàn)證算法.......................75
4.1 拜占庭容錯(cuò)機(jī)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(jī)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(jī)制.......................87
4.3 AI 增強(qiáng)的共識(shí)協(xié)議.................................89
4.3.1 智能預(yù)測(cè)模型...................................89
4.3.2 自適應(yīng)優(yōu)化機(jī)制...............................91
4.3.3 學(xué)習(xí)型共識(shí)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(hù)機(jī)制.................................101
4.4.3 AI 輔助安全防護(hù) ...........................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(jì)模式............................ 111
5.1.1 合約理論基礎(chǔ).................................111
5.1.2 智能合約設(shè)計(jì)模式.........................112
5.1.3 合約優(yōu)化策略.................................114
5.2 形式化驗(yàn)證方法.................................... 116
5.2.1 形式化規(guī)范說明.............................117
5.2.2 驗(yàn)證技術(shù)與工具.............................118
5.2.3 驗(yàn)證實(shí)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(dòng)態(tài)行為分析.................................125
5.3.3 AI 驅(qū)動(dòng)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(hù)機(jī)制.................................131
5.4.3 隱私保護(hù)技術(shù).................................133
問題與練習(xí).....................................................135
第 6 章 系統(tǒng)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn).................... 136
6.1 分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................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(cuò)機(jī)制設(shè)計(jì).................................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(jī)制.................................143
6.2.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略.................................145
6.3 存儲(chǔ)與計(jì)算模型 ....................................147
6.3.1 分布式存儲(chǔ)架構(gòu).............................148
6.3.2 計(jì)算引擎設(shè)計(jì).................................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(jì).................................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(jí)主題
第 7 章 AI 驅(qū)動(dòng)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(jì)算框架.........................................169
7.2.2 優(yōu)化策略.........................................170
7.2.3 性能評(píng)估.........................................172
7.3 去中心化 AI 市場(chǎng)..................................173
7.3.1 市場(chǎng)機(jī)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(hù)的 AI 計(jì)算..............................179
7.4.1 安全計(jì)算框架.................................179
7.4.2 數(shù)據(jù)保護(hù).........................................180
7.4.3 隱私增強(qiáng)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(qiáng)技術(shù)........................................189
8.2.1 混淆技術(shù).........................................190
8.2.2 隱私計(jì)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(shí)證明 ............................................198
8.4.1 基礎(chǔ)理論.........................................198
8.4.2 實(shí)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(kuò)展性解決方案 ................................205
9.1.1 鏈下擴(kuò)展技術(shù).................................205
9.1.2 鏈上擴(kuò)展優(yōu)化.................................207
9.1.3 混合擴(kuò)展模式.................................209
9.2 分片技術(shù) ................................................211
9.2.1 分片架構(gòu)設(shè)計(jì).................................211
9.2.2 分片間通信.....................................213
9.2.3 分片安全機(jī)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(cè)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(jì)算的影響 ..................................235
10.1.1 量子計(jì)算基礎(chǔ)...............................235
10.1.2 對(duì)密碼系統(tǒng)的威脅.......................236
10.1.3 對(duì)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(shí)現(xiàn)...............................242
10.2.3 在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用.......................244
10.3 先進(jìn) AI 架構(gòu)........................................246
10.3.1 神經(jīng)架構(gòu)搜索...............................247
10.3.2 量子機(jī)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(shì)...............................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(jì)
第 11 章 實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目................................ 261
11.1 供應(yīng)鏈平臺(tái) ..........................................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(jī)制.......................................265
11.2.3 激勵(lì)機(jī)制.......................................267
11.3 去中心化數(shù)據(jù)市場(chǎng) ..............................268
11.3.1 數(shù)據(jù)資產(chǎn)化...................................268
11.3.2 數(shù)據(jù)定價(jià)機(jī)制...............................270
問題與練習(xí).....................................................272
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