刘宇航，中国科学院计算技术研究所副研究员，硕士生导师，研究方向为计算机体系结构，包括高性能计算、数据密集型计算、存储系统、智能并发系统等。在国内外有影响的期刊和学术会议上发表多篇高水平论文，多项关键技术实际落地应用到工业界一线芯片或系统，致力解决卡脖子技术问题。获中国科学院计算技术研究所“优秀研究人员”“卓越之星”、计算机体系结构国家重点实验室“优秀研究人员”等荣誉称号。担任中国科学院大学岗位副教授（讲授研究生必修课“并行处理”）、中国科学院大学“一生一芯”计划指导教师、《中国计算机学会通讯》专栏作家、中国计算机学会职业伦理和学术道德委员会常务委员、中国计算机学会高级会员、《中国计算机学会通讯》编委。
包云岗，中国科学院计算技术研究所研究员，博士生导师，研究方向为计算机系统结构，包括数据中心体系结构、开源处理器芯片敏捷设计等。在国际顶级计算机系统会议、期刊发表了一系列论文。主持研制多款达到国际先进水平的原型系统，相关技术在工业界应用。担任中国科学院大学岗位教授（讲授本科生必修课“操作系统”），中国科学院大学“一生一芯”计划指导教师，主持研制了“香山”开源处理器。入选中国计算机大会、ARM全球研究峰会作特邀大会报告，获CCF-Intel青年学者奖、阿里巴巴最佳合作项目奖、CCF-IEEE CS青年科学家奖等。

本书精心选择了计算机系统领域的14篇开创性经典文献，并用中文准确翻译，结合编者自身的理论研究和工程实践，针对14篇文献给出了独到的分析和评论。全书涵盖了人工智能、可计算理论、计算机体系结构、虚拟化、并行计算等细分角度和方向，采用考据考证和文本细读的方法，在每篇内部、篇篇之间先分析后综合，形成一个有机的整体，对于追溯本源、进行原创性基础研究具有重要意义。
本书可作为计算机专业大学生和研究生的教材、教辅读物，也可供非计算机专业的学生、信息技术在职研究人员和工程师参考使用。

目录


序一
序二
前言

第1章 计算机器与智能
（艾伦·图灵，1950年）1
1.1模仿游戏3
1.2对新问题的评价5
1.3游戏中的机器7
1.4数字计算机11
1.5数字计算机的通用性17
1.6关于主要问题的对立观点21
1.6.1来自神学的异议23
1.6.2“鸵鸟”式的异议24
1.6.3来自数学的异议25
1.6.4来自意识的异议29
1.6.5来自各种能力缺陷的异议31
1.6.6来自洛芙莱斯夫人的异议34
1.6.7来自神经系统连续性的异议35
1.6.8来自行为非正式性的异议36
1.6.9来自超感官知觉的异议40
1.7具有学习能力的机器41
参考文献49
思考题50

第2章 论可计算数及其在判定性问题中的应用
（艾伦·图灵，1936年）51
2.1计算机器57
2.2定义58
2.2.1自动机58
2.2.2计算机器60
2.2.3循环机和非循环机61
2.2.4可计算序列和可计算数62
2.3计算机器的实例64
2.4简缩表68
2.5可计算序列的枚举73
2.6通用计算机器76
2.7通用机器的详细描述78
2.8对角线方法的应用81
2.9可计算数的范围 85
2.10可计算数的大类的实例89
2.11在判定性问题中的应用 95
附录可计算性和能行可计算性99
思考题102

第3章 关于EDVAC的报告初稿
（约翰·冯·诺依曼，1945年）103
3.1定义107
3.1.1自动数字计算系统107
3.1.2这种系统功能的准确描述107
3.1.3这种系统产生的数值信息与其输出结果的区别108
3.1.4校验和纠正故障（错误），自动识别和纠正故障的可能性109
3.2系统的主要组成部分109
3.2.1细分需求109
3.2.2第一个特定部分：CA（中央算术运算器）109
3.2.3第二个特定部分：CC（中央控制部件）110
3.2.4第三个特定部分：M（存储器）的不同形式110
3.2.5第三个特定部分：M（存储器）的不同形式（续）111
3.2.6 CA、CC（统称C）和M一起是关联部件。传入和传出部件：输入和输出，调解与外部的联系。外部记录介质：R　111
3.2.7第四个特定部分：I（输入设备）112
3.2.8第五个特定部分：O（输出设备）112
3.2.9M和R的对比，考虑3.2.4节中的（a）~（h）113
3.3讨论的步骤114
3.3.1计划：讨论3.2节列举的所有组成部分（特定部分），以及基本决策114
3.3.2需要对特定部分进行曲折讨论114
3.3.3自动校验错误114
3.4元件，同步，神经元类比114
3.4.1像继电器一样的元件的作用。实例：同步的作用115
3.4.2神经元、突触、兴奋性突触和抑制性突触115
3.4.3使用常规类型真空管的可取性116
3.5控制算术运算的原理117
3.5.1真空管元件：门或触发器117
3.5.2二进制与十进制118
3.5.3二进制乘法的反应时间119
3.5.4套叠式操作与节省设备119
3.5.5超高速（真空管）的作用：连续操作的原则120
3.5.6重构原则121
3.5.7原则的进一步讨论121
3.6电子元件122
3.6.1引入假设的电子元件的原因122
3.6.2简单电子元件的描述122
3.6.3同步，由中央时钟门控123
3.6.4阈值的作用。具有多个阈值的电子元件。多倍延迟123
3.6.5与真空管的比较124
3.7加法和乘法算术运算的电路125
3.7.1二进制数的输入方法：按时间顺序排列的数字125
3.7.2电子元件网络和块符号125
3.7.3加法器126
3.7.4乘法器：需要存储器126
3.7.5讨论存储器127
3.7.6讨论延迟128
3.7.7乘法器：详细结构128
3.7.8乘法器：进一步需求（时序、本地输入和输出）129
3.8减法和除法算术运算的电路130
3.8.1符号的处理130
3.8.2减法器130
3.8.3除法器：详细结构131
3.8.4除法器：进一步需求133
3.9二进制小数点133
3.9.1二进制小数点的主要作用：在乘法和除法中的作用133
3.9.2必须从乘积中省略多位数字。决策：仅限在-1和1之间的数字133
3.9.3规划的结果。加、减、乘、除运算的规则134
3.9.4四舍五入：舍入规则和电路134
3.10开平方算术运算的电路及其他运算135
3.10.1开平方：详细结构135
3.10.2开平方：进一步观察136
3.10.3加、减、乘、除、开平方运算列表137
3.10.4排除其他进一步的运算138
3.11运算器的组织和操作的完整列表139
3.11.1运算器的输入和输出，与存储器连接139
3.11.2操作i、j140
3.11.3操作s141
3.11.4运算（操作）的完整列表142
3.12存储器的容量及一般原理142
3.12.1周期性（或延迟性）存储器142
3.12.2存储器容量：单元、存储字、数字和指令143
3.12.3存储器容量：3.2.4节中存储类型（a）~(h)的容量需求144
3.12.4存储器容量：总存储容量需求146
3.12.5周期性存储器：物理可能性147
3.12.6周期性存储器：单个dl部件和多个dl部件的容量。M所需的dl部件数148
3.