Những phát triển gần đây trong lĩnh vực điện toán song song cho nhiều lĩnh vực ứng dụng đang cung cấp các giải pháp xử lý dữ liệu tiên tiến hơn. Những ý tưởng mới mẻ và sáng tạo này cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cần thiết để nâng cao các quyết định trí tuệ, đồng thời xử lý hiệu quả hơn khối lượng dữ liệu khổng lồ hiện nay. Với tổng quan về những phát triển gần đây trong lĩnh vực này, cuốn sách sẽ hữu ích cho tất cả những ai làm việc liên quan đến việc sử dụng công nghệ điện toán song song.

Cuốn sách mở này được biên soạn từ các bài giảng của tác giả trong suốt 10 năm tại Khoa Máy tính, Đại học DePaul. Các bài giảng bao gồm nhiều môn học, bao gồm Phân tích và Thiết kế Thuật toán, Tính toán Khoa học, Mô phỏng Monte Carlo và Thuật toán Song song. Những bài giảng này cung cấp kiến ​​thức cốt lõi cần thiết cho bất kỳ nhà khoa học nào quan tâm đến thuật toán số và sinh viên quan tâm đến tài chính tính toán. Các thuật toán bạn sẽ học có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong suốt lịch sử, không hiếm trường hợp một thuật toán do một nhà vật lý phát minh được ứng dụng trong các lĩnh vực như sinh học hoặc tài chính.

Tài liệu này trình bày nền tảng thuật toán và học máy của sinh học tính toán, kết hợp lý thuyết với thực hành. Chúng tôi đề cập đến cả các chủ đề nền tảng trong sinh học tính toán và các lĩnh vực nghiên cứu hiện tại. Chúng tôi nghiên cứu các kỹ thuật cơ bản, những tiến bộ gần đây trong lĩnh vực này và làm việc trực tiếp với các bộ dữ liệu sinh học quy mô lớn hiện tại.

Cuốn sách này cung cấp một nghiên cứu quan trọng về quyền lực, lòng tin và tính chính đáng của những người gác cổng thuật toán. Tin tức và thông tin công cộng mà công dân nhìn thấy và nghe được không còn chỉ do các nhà báo quyết định, mà ngày càng phụ thuộc vào các thuật toán.

Sự phức tạp ngày càng tăng của các mô hình được sử dụng để dự đoán các hệ thống trong thế giới thực dẫn đến nhu cầu về các thuật toán để thay thế các mô hình phức tạp bằng các mô hình đơn giản hơn nhiều, đồng thời vẫn bảo toàn được độ chính xác của các dự đoán. Sổ tay gồm hai tập này bao gồm cả các phương pháp cũng như ứng dụng. Tập đầu tiên này tập trung vào lý thuyết điều khiển thời gian thực, đồng hóa dữ liệu, trực quan hóa thời gian thực, không gian trạng thái nhiều chiều và tương tác của các kỹ thuật giảm khác nhau.

Cuốn sách này nhằm mục đích thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu và thực hành xung quanh khả năng áp dụng các thuật toán siêu chẩn đoán vào các kịch bản thực tế phát sinh từ các ngành kiến ​​thức khác nhau. Nhấn mạnh vào các thuật toán tiến hóa và trí thông minh bầy đàn như các phương tiện tính toán để cân bằng hiệu quả sự cân bằng giữa tính tối ưu của các giải pháp được tạo ra và độ phức tạp thu được từ ước tính của chúng.

Có cả lý do thực tế và lý thuyết để nghiên cứu thuật toán. Về mặt thực tiễn, bạn cần nắm vững một tập hợp các thuật toán quan trọng từ nhiều lĩnh vực khác nhau của điện toán; ngoài ra, bạn cần có khả năng thiết kế các thuật toán mới và phân tích hiệu quả của chúng. Về mặt lý thuyết, việc nghiên cứu thuật toán, đôi khi được gọi là thuật toán học, đã trở thành nền tảng của khoa học máy tính. Tài liệu này nhằm mục đích cung cấp hiểu biết sâu sắc về các kỹ thuật thuật toán cơ bản cho thiết kế và phân tích, từ đó truyền đạt kiến ​​thức và năng lực thực tế trong việc sử dụng các cấu trúc dữ liệu nâng cao cũng như thiết kế và phân tích thuật toán.

Cuốn sách trình bày các kỹ thuật lai dựa trên Mạng thần kinh nhân tạo, Bộ mờ, Lý thuyết tự động, các thuật toán siêu hình hoặc cổ điển khác, v.v. Cuốn sách xem xét các ví dụ khác nhau về thuật toán trong các lĩnh vực ứng dụng trong thế giới thực khác nhau như bài toán phát triển đồ thị, tổng hợp giọng nói, bài toán nhân viên bán hàng du lịch , vấn đề lập kế hoạch, thiết kế ăng-ten, thiết kế gen, mô hình hóa các quá trình hóa học và sinh hóa, v.v.

Ba thập kỷ sau 'kỷ nguyên số', những lời hứa về sự giải phóng của 'cuộc cách mạng' kỹ thuật số trong giáo dục vẫn chưa được thực hiện. Hơn nữa, quá trình số hóa dường như tạo ra những thách thức mới và bất ngờ - ví dụ, ảnh hưởng không đáng có của các công ty độc quyền kỹ thuật số, sự cực đoan hóa của truyền thông chính trị và sự tạo điều kiện cho giám sát hàng loạt, để kể tên một vài. Tập sách này là một nghiên cứu về những mặt trái của quá trình số hóa và sự tái tổ chức thế giới xã hội dường như gắn liền với nó.

Sự tiến bộ của công nghệ khai thác dữ liệu và sự phổ biến rộng rãi của công chúng đặt ra nhu cầu về một văn bản toàn diện về chủ đề này. Loạt sách có tựa đề 'Khai thác dữ liệu' giải quyết nhu cầu bằng cách trình bày mô tả chuyên sâu về các thuật toán khai thác mới và nhiều ứng dụng hữu ích.