Low Rank Approximation

Low Rank Approximation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer London Ltd
作者:Markovsky, Ivan
出品人:
页数:266
译者:
出版时间:2011-11
价格:$ 123.17
装帧:
isbn号码:9781447122265
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • system
  • recommended
  • 低秩逼近
  • 矩阵分解
  • 奇异值分解
  • 推荐系统
  • 数据降维
  • 机器学习
  • 数值线性代数
  • 信号处理
  • 图像处理
  • 数据分析
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具体描述

Data Approximation by Low-complexity Models details the theory, algorithms, and applications of structured low-rank approximation. Efficient local optimization methods and effective suboptimal convex relaxations for Toeplitz, Hankel, and Sylvester structured problems are presented. Much of the text is devoted to describing the applications of the theory including: system and control theory; signal processing; computer algebra for approximate factorization and common divisor computation; computer vision for image deblurring and segmentation; machine learning for information retrieval and clustering; bioinformatics for microarray data analysis; chemometrics for multivariate calibration; and psychometrics for factor analysis. Software implementation of the methods is given, making the theory directly applicable in practice. All numerical examples are included in demonstration files giving hands-on experience and exercises and MATLAB(R) examples assist in the assimilation of the theory.

好的,这是一本关于《信号处理与矩阵分解》的图书简介,其内容与您提到的“Low Rank Approximation”无关。 图书名称:《信号处理与矩阵分解:理论、算法与应用》 图书简介 第一部分:基础理论与数学原理 本书系统地梳理了现代信号处理的核心数学基础,特别关注那些支撑现代数据分析与机器学习的关键矩阵运算和理论框架。我们首先深入探讨了离散时间信号与系统,从傅里叶级数、傅里叶变换(DFT/FFT)到Z变换,为理解信号的频域特性奠定了坚实基础。随后,我们将讨论采样理论(如Nyquist-Shannon定理),以及模数转换(ADC)和数模转换(DAC)在数字信号处理中的关键作用。 在数学基础部分,本书重点剖析了线性代数在信号处理中的应用。我们详尽阐述了向量空间、线性变换、特征值分解(EVD)和奇异值分解(SVD)的理论背景。SVD作为连接线性代数与信息论的桥梁,在本书中得到了深入的解析,不仅是数学工具,更是理解数据结构与降维思想的基石。此外,我们还涵盖了概率论与随机过程的基础,包括随机变量、高斯过程、平稳性、功率谱密度(PSD)的估计方法(如Periodogram和Welch方法),这些是处理真实世界噪声和随机信号的必备工具。 第二部分:经典与现代滤波技术 滤波是信号处理的核心任务之一。本书在滤波理论部分采取循序渐进的结构,从最基础的数字滤波器设计开始。我们详细介绍了无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器的设计方法。对于FIR滤波器,我们探讨了窗口法(如Hamming, Blackman, Kaiser窗口)和频率采样法,并比较了它们的优缺点。对于IIR滤波器,我们重点解析了巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和椭圆滤波器的设计流程,包括模拟到数字域的转换技术(如双线性变换)。 在高级滤波技术方面,本书深入研究了自适应滤波理论。我们详细介绍了维纳滤波器(Wiener Filter)的原理,它在最小化均方误差(MMSE)意义下的最优性能。在此基础上,我们转向了现代自适应算法,特别是最小均方(LMS)算法及其变种(如NLMS)。我们将讨论这些算法在信道均衡、噪声消除和回声消除等领域的实际应用,并分析其收敛速度和稳态误差。 第三部分:时频分析与变换 对于非平稳信号(信号的统计特性随时间变化),传统的傅里叶分析方法表现出局限性。本书引入了时频分析工具,使我们能够同时观察信号在时间和频率上的分布。我们首先介绍了短时傅里叶变换(STFT),分析了其时间和频率分辨率的权衡(海森堡不确定性原理在信号处理中的体现)。 随后,我们深入探讨了小波变换(Wavelet Transform)。本书不仅介绍了连续小波变换(CWT),更侧重于离散小波变换(DWT)及其在多分辨率分析中的应用。我们详细阐述了Mallat算法(快速小波变换,FWT),以及小波包分解(Wavelet Packet Decomposition)。这些工具在信号去噪、特征提取和数据压缩中展现出强大的能力。此外,我们还简要介绍了Wigner-Ville分布等高分辨率时频分析方法,并讨论了伪影(如交叉项)的处理策略。 第四部分:盲源分离与源信号处理 在许多实际场景中,我们观测到的是混合信号,而目标是分离出原始的独立源信号,这便是盲源分离(BSS)的核心任务。本书将重点放在基于独立成分分析(ICA)的方法上。我们详细阐述了ICA的数学基础,特别是如何利用高阶统计量(如峭度和非高斯性)来解耦混合过程。 我们对经典的FastICA算法进行了详尽的推导和分析,包括其迭代过程和收敛性证明。同时,本书还讨论了ICA在语音处理、脑电图(EEG)分析和金融时间序列分离中的具体实现细节。在BSS章节,我们还将考察独立性与不相关性的区别,以及如何通过矩阵分解技术(如主成分分析,PCA)来处理相关源信号或过度受限的情况,为理解更复杂的信号混合模型打下基础。 第五部分:应用案例与前沿课题 本书的最后部分将理论与实践紧密结合,展示了信号处理技术在多个工程领域的实际落地。我们探讨了雷达信号处理中的脉冲压缩技术,包括匹配滤波器的设计与实现。在图像处理方面,我们讨论了数字图像的表示、二维卷积、以及图像增强(如直方图均衡化)和图像去噪(如基于小波的阈值去噪)。 此外,本书还对当前的研究热点进行了概述,包括稀疏信号处理(Sparsity-based Signal Processing)中的压缩感知(Compressed Sensing)理论,它挑战了传统的奈奎斯特采样定理,并展示了如何利用信号的稀疏性进行高效采集。最后,我们简要介绍了深度学习在信号处理中的兴起,探讨了卷积神经网络(CNN)如何用于特征学习和分类任务,并与传统滤波器设计进行对比。 本书特色: 理论深度与工程实践的平衡: 每一章都包含丰富的数学推导,同时配有大量的实例和MATLAB/Python伪代码示例,方便读者理解算法的实现细节。 覆盖面广: 从基础的傅里叶分析到高级的盲源分离和压缩感知,本书提供了一个完整的信号处理知识图谱。 清晰的脉络结构: 内容组织逻辑严谨,从信号的描述到滤波、再到高级的时频分析和源分离,层层递进。 本书适合于电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的本科高年级学生、研究生,以及从事相关领域研发工作的工程师和科研人员作为教材或参考手册使用。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《Low Rank Approximation》这本书,就像一位经验丰富的导师,循循善诱地引导我深入了解低秩近似这个领域。我之前尝试过阅读一些相关的文献,但常常因为缺乏背景知识而感到迷茫。这本书的出现,可以说是及时雨。它从最基础的线性代数概念讲起,然后逐步引入低秩近似的核心思想,并在此基础上讲解了各种经典的算法,如主成分分析(PCA)、奇异值分解(SVD)等。让我印象深刻的是,作者在讲解算法时,不仅给出了严谨的数学推导,还辅以直观的几何解释,这极大地帮助了我理解算法的内在逻辑。此外,书中还探讨了低秩近似在实际应用中的一些挑战和解决方案,例如如何处理大规模数据、如何选择合适的秩等问题,这些都是我在实践中经常会遇到的。书中的案例分析也非常丰富,涵盖了图像处理、推荐系统、文本分析等多个领域,让我能够看到低秩近似的广泛适用性。总而言之,这本书为我提供了一个扎实的理论基础和丰富的实践指导,让我能够更自信地将低秩近似技术应用于我的学习和研究中。

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《Low Rank Approximation》这本书,用一种非常“接地气”的方式,将一个本来可能令人望而生畏的主题,变得生动有趣。我之前对低秩近似的理解,停留在一些零散的介绍,总是感觉碎片化,无法形成一个完整的知识体系。这本书就像一座桥梁,将我分散的知识点串联起来,并且让我看到了这个技术在现实世界中的巨大潜力。作者在书中对不同近似方法的对比分析,非常细致,比如在误差度量、计算复杂度、鲁棒性等方面,都给出了详实的分析。我个人特别喜欢书中关于“低秩”这个概念的解释,它不仅仅是一个数学上的维度缩减,更是一种对数据内在结构的深刻洞察。书中提到的交替最小二乘法、梯度下降等优化方法,也讲解得十分清晰,并且给出了相应的实现思路。我尝试着将书中的一些方法应用到我自己的一个小项目中,效果非常显著,不仅提高了效率,还得到了更具意义的结果。这本书让我感觉,低秩近似不再是遥不可及的高深理论,而是可以切实解决实际问题的有力工具。

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坦白讲,当我第一次翻开《Low Rank Approximation》这本书时,并没有抱太大的期望。市面上关于这类算法的书籍,大多充斥着枯燥的数学公式和晦涩难懂的证明,读起来让人昏昏欲试。然而,这本书的开篇就给了我一个“下马威”,也正是这个“下马威”让我眼前一亮。作者并没有直接抛出复杂的数学模型,而是从一个引人入胜的实际问题出发,慢慢引出低秩近似的概念,就像剥洋葱一样,一层一层揭示其精妙之处。他对于不同方法的历史渊源和发展脉络的梳理,也让我对这个领域有了更宏观的认识。书中对SVD、PCA、NMF等经典算法的讲解,堪称教科书级别。我尤其喜欢作者在讲解算法时,会穿插一些“技巧”和“陷阱”的提示,这对于正在学习和应用这些算法的读者来说,简直是无价之宝。总的来说,这本书的叙述方式非常具有启发性,它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导。它让我意识到,即使是看似简单的低秩近似,背后也蕴含着深刻的数学智慧和工程实践的考量。

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我不得不说,《Low Rank Approximation》这本书在我的学习路径上扮演了重要的角色。之前,我对低秩近似的了解主要来自于一些学术论文和会议报告,这些资料虽然前沿,但往往缺乏系统性和易读性。这本书则恰恰弥补了这一不足。它以一种非常系统化的方式,从基础概念出发,逐步深入到各种高级算法和最新研究进展。我印象最深的是,作者在讲解过程中,并没有回避数学细节,但又能够用非常清晰的逻辑和生动的比喻来解释它们,使得即便是一些复杂的推导,也能让人豁然开朗。书中关于低秩近似在机器学习模型压缩、特征提取、去噪等方面的应用案例,也是我非常感兴趣的部分。它让我看到了低秩近似技术不仅仅是一种数学工具,更是一种解决实际问题的强大思想。这本书的阅读体验非常流畅,结构清晰,每一章节都承上启下,让读者能够循序渐进地掌握知识。对我来说,这不仅仅是一本技术书籍,更是一本启发思考的书。

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这本《Low Rank Approximation》给我带来了太多惊喜,简直是为我量身打造的!我一直觉得在数据科学和机器学习领域,低秩近似这个概念非常重要,但市面上大部分的书籍要么过于理论化,要么细节描述不清,让人摸不着头脑。这本书的出现,彻底改变了我的看法。它非常巧妙地将抽象的数学概念与实际应用场景相结合,比如在图像压缩、推荐系统、自然语言处理等方面的应用,都讲解得非常透彻。我尤其欣赏作者的写作风格,他能够用非常清晰易懂的语言,逐步引导读者理解复杂的算法原理,并且提供了大量的伪代码和代码示例,让我在学习过程中能够立即动手实践,加深理解。每一次阅读,都感觉自己对低秩近似的掌握又上了一个台阶。书中对不同算法的优劣势分析也十分到位,这对于我在实际项目中选择最合适的算法非常有帮助。我甚至觉得,这本书不仅仅是关于低秩近似的,它还隐约透露出一种“大道至简”的哲学,教我如何从纷繁复杂的数据中抓住核心,找到最简洁有效的解决方案。绝对是一本值得反复品读的经典之作!

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