我准备交替地发布《我为什么选择计算机科学》系列，强调计算机领域的特性和有意思之处（劝进）；以及《从0开始的计算机科学》，强调一些基础知识（劝退）。 这次我们将讨论一种思维模式：计算思维。 下面的内容以例子为主。当你学完本科阶段学完后，再来看这些例子，就会越发意识到其中的重要性。 什么是计算思维 这里引用 Jeannette M. Wing [1] 的观点(选择了一部分内容)。 计算思维建立在对计算这个过程本身的能力和限制的理解之上。 计算思维不仅是计算机学家，也是每个人的基本技能。为了更好... Read more

我准备交替地发布《我为什么选择计算机科学》系列，强调计算机领域的特性和有意思之处（劝进）；以及《从0开始的计算机科学》，强调一些基础知识（劝退）。 注意“基础”的意思不是“简单”，而是基本。这也是我劝退的手段。如果你能够理解这些基础知识，那么你学习计算机应该没有什么问题。 这次我们将讨论补码、字符串以及一些非常有趣的，应该了解的内容。 状态与编码 在本章中，我希望能够带给新生对于计算机的一些最基本的要素的认知。我们从创造者的角度来看待计算机的一些最基本要素。 当然在这个过程中我们使用的是... Read more

作为一个即将毕业的学长，这些年很受科大照顾，多次出国比赛交流。而我这个人呢也很直，希望能够帮到新生。从15级开始我每年开学都会给新生做若干次交流（包括不限于新生活力社团讲座，去年讲了量子计算和深度学习；14级经验交流等等），本人也在各个年级新生班群中看着新生会怎么发展。去年还担任了计院程序设计课程的助教（虽然因为比赛等原因我个人觉得自己不是很尽职）。 我花费这么多时间做这些事情，动机（基于对教育学的兴趣）还在于希望了解为什么新生选择 Computer Science，以及什么样性格和态度的人会发展的... Read more

Steam 上面可以自定义桌面背景的 Wallpaper Engine 可以说在前一段时间非常火。这里我给出一种实现 Wallpaper Engine 的方式，并给出探究的具体过程。你可能只对最后的结果和方法感兴趣，但是我仍然希望你能够了解其中的原理。方法是只对一定时期的windows有效的，但是原理却是通用的。 这篇文章用来揭示windows（特别是windows10的）窗口机制，并介绍如何创建自己的 Wallpaper Engine。主要使用的工具是Spy++（装 Visual Studio 的... Read more

所谓马赛克，即是一种抹除图像细节的一种手段。一般用于抹除关键部位或敏感信息等（好了老司机刹车）。 马赛克一般被认为不可恢复。但是最近的一些论文例如 Google Brain 的 Pixel Recursive Super Resolution 等等确乎一定程度上恢复了马赛克（如下图），这是什么回事呢？ 图像空间 首先我们需要讨论所谓“图像空间”的事情。（这里我们并不把它严格作为数学上的“空间”对待，而是泛泛的使用这个名称，并且启示性的说明它的性质而不是严格的描述）。所谓图像空间可以被认为是一类... Read more

我们知道1维的世界最多有2个点互相距离相同，2维的世界最多有3个点，3维有4个。那么4维呢？数学上的直观可以告诉我们是5个，并且可以证明出来。但是，你能想象这种情况吗？–不能，因为我们天生如此。 你可能觉得这个没有什么意思–数学做的足够好了。但是，对于一些复杂而又不平凡的情况，不是用简单的数学可以解决的。比如如果我们把手写数字的图片想象成一个向量–向量每一项代表图像中每一点的像素值，那么即使对于mnist这种最简单手写数字图片的数据集之一，向量的维度也可以达到 28*28 = 784。 这是MNI... Read more

你和人工智能 T_T 唉没想到已经写了一个星期了等集够赞再补全 T_T 本文是一篇很久前就打算写的综述，目的是让我们对人工智能更加“了解”。 人工智能最近无论是因为比较实质的技术进步，还是商业圈的人为炒作，变成几乎家喻户晓的话题。但是，它也变成了各种无聊和反智话题的重灾区。类似于“计算机要全面压倒人类”，“只是计算机暴力求解的快”，“xxxxxx是量子的”，“xxxxx本质上是一样的”，“xxxxx本质上是不同的”，“只有xxxxx才能创造xxxx”。各位我奉劝一句，各种动不动上“量子”、“本质... Read more

by Jeannette M. Wing It represents a universally applicable attitude and skill set everyone, not just computer scientists, would be eager to learn and use. 计算思维展现了一种普适的观点和技能，不仅适合计算机学家，也适合所有人学习和使用 Computational thinking builds on the power and... Read more

这个是给CS方面新人深度科普用的 首先本人看上去就很弱，欢迎大家调教（咦？） －－－正文－－－ 很不幸的是，计算机是一个极其大，内容极其多的学科。如果之前你以为就是写写代码或者设计电路那就错了。 计算机主要问题是计算，“计算”wikipedia定义是对信息的处理，所以计算机工业也往往叫IT（信息技术） 计算机的来源 能造出这样一种机器的理由 能够有一种模型，只要人们能够明确表述出某种计算或者操作的具体规则，它就模仿人做到相同的事情？这个一点都不显然。 图灵构造性证明了：可以。这种模型叫... Read more

技术篇 理论篇 此篇侧重介绍计算图（Computational Graph） 概述 计算图是一种计算模型，可以用于表示符号计算。 在传统的数值计算中，很多表达式的推导和计算流程无关，因而不需要特定的数据结构对计算流程进行表示。而符号计算中，很多流程（比如求梯度）都需要对计算流程或者表达式进行分析。这个时候就需要对计算流程进行表示，一般采用(有向)计算图或者(有向)计算网络(Computational Graph)。 这篇blog给出了计算图的一种表示和处理方式，其他形式的原理大致相同... Read more

技术篇 理论篇 Deep Learning（即深度学习，DL） 作为机器学习的一个分支，自06年以来飞速发展。与机器学习的发展史相比，DL仍然非常年轻，但是在诸多领域（计算机视觉，语音，增强学习，甚至计算机艺术） DL对于其他模型已经到了碾压的地步，并且目前仍然没有明确看到它的能力的极限。DL 同样非常与众不同的一点是它需要前所未有的计算能力，高性能计算领域的发展（NVIDIA GPU，FPGA，Infiniband，专用芯片，分布式计算框架）恰如其分的给了DL前所未有的发展动力，成为其坚实的... Read more

告示 旧blog网址为 http://zsy.blog.ustc.edu.cn/，目前就干货而言比现在这个多，但是当时我的思想深度和能力可能都远远不如现在。新blog实体内容相对偏少，主要还是受时间约束。最近在自己折腾一些东西，如果有了一些质量比较高内容的就commit一下吧。 This is an ‘open-sourced’ page created by Si-Yuan Zhuang. For reference, plz keep it open & free, thanx. ... Read more

技术篇 关于标签 简介 这是个操作系统相关视频教程，目的主要是教学，旨在揭示程序从API到内核入口的整个机制。 内容基本上是原创的，网上很难找到相似内容。 涉及的具体内容有： 汇编语言（略） 基本Linux操作（略） Linux编辑文件（VIM，略） Linux编译程序（带调试符号，详） Linux反汇编（objdump，详） Linux调试（GDB，主要） Windows盲调试（Ollydbg，主要） 对调试后得到的猜想的验证（略） 另外间接提到... Read more

C语言是一种高级语言，对于使用者来说是一种抽象和虚拟。使用者原则上只需关心其语法结构和和平台接口。下面将对C语言（虚拟）计算机从各个层面进行思辨性的讨论。 C语言虚拟的目的 虚拟有不同的目的。虚拟机和沙盒更多的目的是隔离环境－－里面的操作基本不会对外面的环境造成影响。 C语言可以通过接口访问底层的硬件，可以嵌入汇编代码（内联汇编），也经常用来写操作系统。可见C语言的虚拟和抽象主要是为了“好用”。 C语言虚拟的层次 虚拟有着不同的层次。ISA将软件完全隔离在它之上；操作系统几乎完全控制... Read more

思考篇 启示篇 关于标签 本篇讨论人工智能的算法性质，以及一些更深刻的问题。我们在此处只讨论可行性。关于算法本身到底需要多复杂，参见智能有无捷径。 智能是否可以用算法实现？这个问题由来已久。 罗杰特在《皇帝新脑》中曾经论述过这个问题。他的观点是不可能。 但是，在将近20年后，特别是 deep learning 这个领域进入人们视野之后，很多变化都超出了人们的预期：机器不仅能够识别图像，还能“看图说话”。在去年，微软在 ImageNet 上利用深度残差网络第一次让机器对非特定图像的识别率... Read more

这个是FPGA＋超声测距仪＋扬声器＋树莓派完成的一个作品。 FPGA板和树莓派之间通过Pmod-GPIO(8条并行线，无差分传输)通信。 FPGA是Verilog实现的硬件功能，树莓派使用了Python进行编程。 以后有时间我贴上代码。 视频如下（需要Flash）： Read more

这是一篇关于 Michael A. Nielsen 的一本书的最后一篇文章的精心翻译（详见文末）。Nielsen 先生曾经写了关于量子计算和量子信息方面具有历史性的著作(Quantum Computation and Quantum Information)，在诸多领域（人工智能，数据挖掘，美学等等）有非凡的造诣。这篇文章凝聚了 Nielsen 的非常严谨的思维精神和高超的思辨能力，为此我花了很长时间将它翻译出来。如有不当之处请指正。 在本书中，我们聚焦了神经网络的方方面面:它们是如何工作的... Read more

在这里，我希望用高等量子力学非常优美的公理化形式将量子力学讲清楚。我认为对于部分的大学生，内容不会很难。基本上就是简单的，几乎是某些省份高中水平的线性代数，和极其简单的数学分析。 由于时间不足加之作者水平有限，以及一些细节不便于解释，难免会有一些错误或者表述不当的地方，欢迎指正。 这里描述量子理论不走套路，我希望结合一些最新的研究进展以及研究方向，进行系统的阐述。 搞清楚量子理论，也是此生一大成就。它很有可能是一种元物理。至少到目前，无论是什么物理理论，都不敢轻易离开量子理论的框架。 首先... Read more