- عنوان کتاب: Mathematics for the Digital Systems Engineer – Essentials for Modern Cryptography, Computer Security and Communications
- نویسنده: Chris J. Mitchell
- حوزه: ریاضیات مهندسی
- سال انتشار: 2026
- تعداد صفحه: 289
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 4.30 مگابایت
تعداد زیادی کتاب در مورد ریاضیات وجود دارد، پس چرا باید این کتاب را بخوانید؟ این، البته، سوال میلیون دلاری است که اکنون سعی خواهم کرد به آن پاسخ دهم. ابتدا باید بگویم که شک دارم هر چیزی که در این کتاب میگویم قبلاً بارها و اغلب با جزئیات بسیار بیشتری گفته نشده باشد. در واقع، با طرح ایدههای تاریخی و فلسفی مربوط به ریاضیات، کاملاً آگاه هستم که مطالب بسیار زیادی میتوانست، و در واقع، قبلاً گفته شده است. اگر به این مباحث علاقهمند هستید، کتابهای عالی زیادی در مورد تاریخ ریاضیات و همچنین مباحث فلسفیتری در مورد چیستی ریاضیات وجود دارد. هدف اصلی این کتاب ارائه مقدمهای ساده در مورد موضوعاتی مانند گروهها و میدانهای متناهی به مهندسان و دانشمندان کامپیوتر است که خود را در حال کار با – و احتمالاً اجرای – برخی از انواع عجیب حسابهای مربوطه میبینند. این حسابها برای بسیاری از فناوریهای اطلاعات و ارتباطات مدرن اساسی هستند. چرا این کتاب ضروری است؟ به هر حال، کتابهای عالی زیادی وجود دارد که زمینه ریاضیات را برای مهندسان و دانشمندان کامپیوتر فراهم میکند. با این حال، کتابهای موجود، آنچه را که معمولاً به عنوان ریاضیات کاربردی «سنتی» شناخته میشود، پوشش میدهند که با موضوعاتی که من در این کتاب پوشش میدهم بسیار متفاوت است. در حالی که ریاضیات کاربردی به معنای سنتی هنوز از اهمیت بالایی برخوردار است، سیستمهای دیجیتال مدرن به طور فزایندهای بر روی انواع بسیار متفاوتی از ریاضیات بنا میشوند و این انواع بسیار متفاوت ریاضیات، تمرکز این کتاب را تشکیل میدهند. من تلاش کردهام تا کتاب را برای مخاطبان هرچه بیشتری قابل فهم کنم. من چند اثبات ارائه خواهم داد (این کتاب بدون اثبات، کتاب ریاضی نخواهد بود) اما اگر دوست دارید میتوانید از آنها صرف نظر کنید، اگرچه فکر میکنم اجتناب کامل از آنها شرمآور خواهد بود زیرا آنها بخش جداییناپذیر ریاضیات هستند. مهمتر از همه، در تمام فصلهای اصلی پس از مطالب مقدماتی، مطالعات موردی در مورد چگونگی زیربنایی ریاضیاتی که معرفی میکنم، به ویژه با تمرکز بر آنهایی که مربوط به ارتباطات امن و قابل اعتماد هستند، ارائه میدهم. هدف تا حدودی فرعی کتاب، معرفی برخی از ریاضیات جذاب زیربنایی دنیای دیجیتال و اطلاعات محور مدرن به خواننده عمومی است. با انجام این کار، امیدوارم به غیر ریاضیدانان، حداقل از دیدگاه ریاضیدانان، طعمی از آنچه ریاضیات واقعاً در مورد آن است، ارائه دهم. باید بگویم که حداقل ده سال پیش میخواستم این کتاب را بنویسم، اما پیدا کردن وقت مانع اصلی بوده است.۴ شاید این واقعیت که هنوز بعد از این همه مدت میخواستم این کتاب را بنویسم، به این معنی باشد که ایده خوبی بوده است! به هر حال، قضاوت در این مورد را به شما واگذار میکنم. حداقل برای من، طعنهآمیز به نظر میرسد که بخش زیادی از ریاضیاتی که سعی خواهم کرد در این کتاب توصیف کنم، با در نظر گرفتن کاربردها توسعه نیافته است. در عوض، این ریاضیات توسعه یافته و هنوز هم تا حد زیادی تحت عنوان ریاضیات محض، برخلاف ریاضیات کاربردی، تدریس میشود، که در آن – حداقل از نظر تاریخی – ریاضیات محض به معنای ریاضیاتی است که بدون نگرانی در مورد کاربردها انجام میشود. حوزه کلیدی که من بررسی خواهم کرد، تحت عنوان چیزی است که میتوان آن را «جبر انتزاعی» (یا «جبر مدرن») نامید. پس چرا میگویم که این طعنهآمیز به نظر میرسد؟ خب، به طور سنتی، و شاید تعجبآور، برخی از ریاضیدانان محض کمی نسبت به ریاضیات کاربردی بدبین بودهاند و آن را به عنوان یک شکل پایینتر در نظر گرفتهاند. ریاضیات محض، حداقل از نظر برخی، به نوعی برتر است، دقیقاً به این دلیل که به کاربردها مربوط نیست، بلکه صرفاً به خاطر خودش توسعه یافته است. تا حدودی چنین دیدگاهی بیمعنی به نظر میرسد، زیرا من گمان میکنم که ریشههای اصلی تمام ریاضیات در کاربردها نهفته است، اگرچه در برخی موارد ریاضیات از خاستگاه خود بسیار دور شده است. البته ریاضیات منحصر به فرد نیست؛ من گمان میکنم چنین دیدگاههایی در سایر حوزههای فعالیت انسانی نیز رواج دارد – برای مثال، شاید دنیای هنر کمی شبیه به این باشد، جایی که من این تصور را دارم که هنر تجاری گاهی اوقات کمتر از هنرهای زیبا یا «هنر برای هنر» ارزش دارد.
There are a vast number of books on mathematics, so why should you read this one? That is, of course, the million dollar question, which I will now try to answer. I should first say that I doubt that anything I say in this book has not been said many times before, and often in much greater detail. Indeed, in sketching historical and philosophical ideas relating to mathematics, I am very much aware that a huge amount could, and indeed has been, said already. If you find yourself interested in these topics, there are many excellent books on the history of mathematics, and also a host of discussions of a more philosophical nature on what mathematics is. The main aim of this book is to provide a straightforward introduction to topics such as groups and finite fields to engineers and computer scientists who find themselves working with—and possibly implementing—some of the strange types of arithmetic involved. These arithmetics are fundamental to much modern information and communications technology. Why is this book necessary? After all, there are plenty of excellent books that provide a grounding in mathematics for engineers and computer scientists. However, existing books cover what is commonly known as ‘traditional’ applied mathematics, that is very different to the topics that I cover in this book. While applied mathematics in the traditional sense is still of huge importance, modern digital systems increasingly build on very different types of mathematics, and these very different types of mathematics form the focus of this book. I have attempted to make the book accessible to as large an audience as possible. I will provide some proofs (it wouldn’t be a mathematics book without proofs) but if you like you can skip them, although I think it would be a shame to avoid them altogether since they are such an integral part of mathematics. More importantly, in all the main chapters after the introductory material I provide case studies of how the mathematics I introduce underlies key modern digital technologies, in particular focussing on those relating to secure and reliable communications. A somewhat subsidiary aim of the book is to introduce the general reader to some of the fascinating mathematics underlying the modern digital and information-centric world. In doing so, I am hoping to give non-mathematicians a taste of what mathematics is really about, at least as mathematicians see it. I should say that I first wanted to write this book at least ten years ago, but finding the time has been the main obstacle.4 Perhaps the fact that I still wanted to write this book after all this time means that it was a good idea! Anyway, I leave that for you to decide. It seems rather ironic, to me at least, that much of the mathematics I will attempt to describe in this book was not developed with applications in mind. Instead it was developed, and is still largely taught, very much under the banner of Pure, as opposed to Applied, mathematics where—historically at least—pure mathematics means mathematics done without worrying about applications. The key area I will explore comes under the heading of what might be called ‘Abstract Algebra’ (or ‘Modern Algebra’). So why do I say that this seems ironic? Well, traditionally, and perhaps surprisingly, some pure mathematicians have been a little sniffy about applied mathematics, regarding it as a lower form. Pure mathematics, at least as some see it, is somehow superior precisely because it isn’t related to applications but has been developed purely for its own sake. To some extent such a view seems nonsensical, since I suspect that the original roots of all of mathematics lie in applications, although in some cases mathematics has progressed a very long way from its origins. Of course mathematics is not unique; I suspect such views pervade other areas of human activity—for example, perhaps the art world is a little like this, where I get the impression that commercial art is sometimes thought of as being less worthy than fine art, or ‘art for art’s sake’.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:





نظرات کاربران