传感技术与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中南大学出版社

作者:周继明

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2005-1

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787811050509

丛书系列:

图书标签:

• 传感器
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智能系统中的多模态信息融合：理论、方法与前沿挑战 图书简介 在当代信息技术飞速发展的浪潮中，智能系统已渗透到我们生活的方方面面，从自动驾驶、智能医疗到复杂的工业控制和人机交互。支撑这些智能系统的核心能力，在于其对复杂环境信息的感知、理解与决策能力。传统的感知系统往往局限于单一维度，如视觉或听觉，这使得系统在处理真实世界中多变、不完整甚至相互矛盾的信息时显得力不从心。本书《智能系统中的多模态信息融合：理论、方法与前沿挑战》正是在此背景下应运而生，它系统、深入地探讨了如何有效地整合来自不同传感器或信息源的数据，以构建出更鲁棒、更精确、更接近人类认知能力的智能系统。 本书并非简单地罗列现有技术，而是着重于构建一套完整的理论框架，阐述信息融合的底层数学原理、主流算法范式，并深入剖析当前研究面临的关键挑战与未来发展方向。全书内容兼顾理论深度与工程实践的广度，旨在为从事人工智能、机器人学、模式识别、信号处理及相关领域的科研人员、高级工程师和研究生提供一本权威的参考指南。 --- 第一部分：多模态信息融合的理论基石 本部分奠定了理解和实施信息融合所需的基础理论知识。我们首先界定了“多模态”的内涵及其在智能系统中的必要性，解释了为何单一模态信息存在固有的局限性（如光照变化对视觉的影响、噪声对声学信号的干扰）。 1.1 信息的表征与对齐： 详细介绍了不同类型数据（图像、点云、文本、时间序列等）的数学表征方法，如深度特征嵌入、高斯分布建模等。重点探讨了时间同步、空间配准等预处理技术，这是实现有效融合的前提。特别是，我们引入了“信息熵”和“互信息”的概念，用以量化不同模态间关联性和冗余度，指导后续的融合策略选择。 1.2 概率论基础与贝叶斯框架： 概率论是信息融合的核心数学工具。本章深入讲解了概率图模型（如马尔可夫随机场、条件随机场）在处理不确定性信息中的应用。核心内容聚焦于贝叶斯滤波的演进，从经典的卡尔曼滤波（Kalman Filter）到扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF），以及针对非线性系统和高维状态估计的粒子滤波（Particle Filter）。我们不仅展示了这些算法的推导过程，还详细讨论了它们在实际应用中收敛性、计算复杂度和鲁棒性方面的权衡。 1.3 决策层融合的统计学原理： 探讨了在提取完特征后的决策层面如何进行信息合并，包括基于最大似然估计（MLE）、最小二乘法（LSE）以及非参数统计方法（如核密度估计）的融合规则。 --- 第二部分：融合方法与主流范式 本部分是全书的核心，系统梳理了当前信息融合领域的三大主流范式：早期融合、中期（特征级）融合和晚期（决策级）融合，并重点引入了基于深度学习的端到端融合技术。 2.1 早期融合（数据级融合）： 这种方法直接合并原始或低级特征数据。我们分析了其优势（保留最丰富的信息）和挑战（数据维度爆炸、噪声放大）。实践案例集中在传感器数据的直接插值与重构，例如将雷达点云与激光雷达数据在三维空间中进行叠加，并讨论了数据异构性带来的对齐难题。 2.2 中期融合（特征级融合）： 这是目前应用最广泛的方法。本章详细介绍了如何通过特征提取器（如CNN、RNN、Transformer）将异构数据映射到统一的特征空间。重点内容包括： 张量积与矩阵分解： 使用Tucker分解、CP分解等多线性代数工具，寻找不同模态特征之间的低秩表示，以缓解维度灾难。 注意力机制（Attention Mechanisms）： 深入探讨了跨模态注意力网络的构建，如何使模型动态地学习不同模态在特定任务中的相对重要性，例如在复杂场景理解中，视觉信息如何引导对文本描述的关注。 2.3 晚期融合（决策级融合）： 当各模态系统独立运行并产生初步判断时，如何整合这些结果。本章侧重于聚合策略，包括投票机制（多数投票、加权投票）、贝叶斯网络后验概率更新以及基于效用函数的优化决策。 2.4 基于深度学习的端到端融合： 随着深度学习的发展，端到端融合成为研究热点。我们详细阐述了如何设计复合网络结构： 多流网络架构（Multi-Stream Architectures）： 为不同模态设计专门的编码器，并在深层网络中通过门控机制（Gated Fusion）或交叉连接（Cross-Modal Connections）实现信息交换与融合。 跨模态生成模型： 介绍利用生成对抗网络（GANs）或变分自编码器（VAEs）进行信息补全和增强的实践，例如利用文本信息来生成缺失的视觉细节。 --- 第三部分：特定应用场景与前沿挑战 本部分将理论和方法应用于实际的复杂系统中，并探讨当前信息融合领域尚未完全解决的前沿问题。 3.1 鲁棒性与不确定性量化： 真实世界的数据充满噪声、缺失和对抗性攻击。本章深入讨论了如何构建鲁棒融合系统，包括： 不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）： 采用贝叶斯深度学习（如蒙特卡洛 Dropout）来量化模型输出的置信度，而非仅仅给出点估计。 传感器故障诊断与隔离（FDI）： 如何在融合框架内实时检测和隔离失效或异常的传感器数据流，确保系统安全运行。 3.2 异构数据的时间序列融合： 在动态系统中（如机器人导航），信息流是连续且不同步的。我们探讨了联合循环网络（如RNN/LSTM/Transformer）如何处理时间依赖性，特别是如何利用时间注意力机制来捕捉不同模态事件之间微妙的时间关系。 3.3 跨模态推理与知识图谱集成： 融合的终极目标是实现高级认知。本部分探讨了如何利用融合后的高层特征进行推理，并将结构化知识（如知识图谱）融入感知过程，以增强系统的常识判断能力和解释性。 3.4 可解释性与可信赖性（XAI）： 随着系统在关键领域（如医疗诊断）的应用，仅有高精度是不够的。本书最后探讨了如何反向追踪决策过程，解释融合网络是如何权衡不同模态输入以得出最终结论的，从而提高用户对智能系统的信任度。 --- 总结： 《智能系统中的多模态信息融合：理论、方法与前沿挑战》旨在提供一个全面且深入的视角，引导读者超越单一技术的局限，掌握构建下一代高性能、高可靠性智能系统的核心技术。它不仅是一本技术手册，更是一份对未来复杂感知与决策系统的前瞻性思考。

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**第五段评价：** 我最近一直在研读这本**《现代主义建筑的社会学解读：从勒·柯布西耶到解构主义》**，它完全颠覆了我对建筑学的一些传统认知。这本书的视角非常独特，它不关注结构或材料本身，而是深入探讨了建筑形式如何反映、塑造甚至挑战其所处的社会思潮和权力结构。作者巧妙地将社会学理论（如福柯的权力/知识理论）应用于对建筑巨匠作品的分析中。比如，在分析“光辉城市”时，书中着重探讨了这种高密度、标准化居住模式对个体隐私和社区关系的潜在冲击，而不是仅仅赞美其功能主义的效率。对于包豪斯运动的讨论，它将其置于一战后社会重建的宏大背景下，解析了其乌托邦思想的局限性。书中对后现代主义和解构主义的批判性分析尤其精彩，它揭示了这些风格如何通过故意“碎片化”和“非传统”的设计语言，来反抗工业化带来的僵化和单一性。这本书的文字功底极佳，充满思辨性，每一章都像是一篇精彩的学术论文，引导读者去“阅读”建筑物背后的故事和意图。它成功地让建筑从一门工程艺术升华为一门重要的社会批判学科。

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**第一段评价：** 我最近入手了一本关于**《高级网络协议分析与实战》**的书，说实话，看完之后感觉受益匪浅。这本书的编排非常系统，从 OSI 七层模型的底层数据帧结构讲起，层层递进，一直深入到应用层协议的深度解析。最让我印象深刻的是它在讲解 TCP 三次握手和四次挥手时，不仅有理论阐述，还附带了大量的 Wireshark 抓包实例，让我能够直观地看到数据包的生老病死。对于我们做系统调试和性能优化的工程师来说，这种“看得到”的讲解方式简直是福音。特别是关于 BGP 和 OSPF 路由协议的部分，作者竟然能把那些复杂的路由计算过程用流程图和伪代码的方式清晰地呈现出来，即便是初次接触路由协议的人也能很快建立起概念框架。而且，书中还穿插了不少实际案例，比如如何排查因 TTL 耗尽导致的丢包，或者如何通过分析 ICMP 消息来定位网络延迟源头。整本书的厚度虽然不薄，但阅读体验非常流畅，几乎没有遇到晦涩难懂的段落，作者的叙事节奏掌握得恰到好处，让人忍不住想一口气读完。对于任何想从“会用网络”迈向“精通网络”的专业人士，这本书绝对是案头必备的工具书。

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**第二段评价：** 翻开这本**《深度学习模型的鲁棒性与对抗性防御》**，我原本以为会是一本充斥着大量高深数学公式的枯燥读物，没想到作者在构建理论体系的同时，非常注重工程实践的落地性。这本书的核心亮点在于它对“黑盒”和“白盒”对抗样本攻击方法的梳理，清晰地对比了 FGSM、PGD 等主流攻击手段的原理和优缺点。让我眼前一亮的是，作者并没有止步于介绍攻击，而是用了大量的篇幅讲解了如何构建更具韧性的模型。比如，在讲解梯度掩蔽（Gradient Masking）时，书中对比了多种正则化技术对模型决策边界的影响，并给出了针对特定数据集的防御策略建议。特别是关于模型可解释性（XAI）和鲁棒性的结合分析部分，深入探讨了“为什么模型会出错”，而非仅仅停留在“模型出错了”的层面。书中给出的代码示例都是基于 PyTorch 框架实现的，而且代码注释非常详尽，我尝试着复现了几个防御机制，效果立竿见影。这本书的价值在于，它不仅仅是一本教科书，更像是一个前沿研究者的实战手册，适合有一定机器学习基础，希望将模型部署到高风险场景的研发人员深入研读。

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**第四段评价：** 手里拿着的这本**《复杂系统中的非线性动力学分析》**，绝对称得上是硬核物理学爱好者的盛宴。这本书的难度系数相当高，它跳过了许多常规物理教材中对线性系统的冗长铺垫，直接切入了混沌、分岔、耗散结构等核心概念。作者在推导洛伦兹吸引子、彭罗斯阶梯等经典模型时，步骤清晰到令人佩服，即便涉及到偏微分方程的求解，也总能找到最简洁优雅的数学表达方式。我特别喜欢其中关于生物种群模型和宏观经济波动的案例分析，它展示了看似随机的自然现象背后，其实隐藏着严格的数学规律。这本书的排版和图示设计也极其出色，大量的相图、时间序列图和分岔图，将抽象的数学概念可视化得非常到位。例如，关于周期倍增和最终进入混沌的过程，作者通过多组参数下的迭代曲线对比，使得“路径”的形成过程一目了然。不过，这本书的门槛也确实高，读者需要对微积分、线性代数以及基础的常微分方程有扎实的掌握。它更像是一本面向研究生或资深研究人员的深度参考书，帮你构建起理解复杂世界运行机制的数学工具箱。

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**第三段评价：** 我最近在研究**《中国古代官窑瓷器鉴定与收藏入门》**，这本书给我的感觉是既严谨又充满人文情怀。作者对不同历史时期官窑的烧造特点，例如胎土的细腻程度、釉水的肥润度和特定的纹饰风格，都有非常细致的描述。它不是简单地罗列图片和年代，而是将每一类瓷器置于当时的社会背景和技术发展脉络中去考察。比如，谈到永乐青花时，书中详细分析了其钴料来源（苏麻离青）对色彩层次的影响，并配有大量高分辨率的细节图，能清晰地看到那种“黑褐斑”的特征。更让我欣赏的是，这本书对于“作伪”和“仿制”的鉴别部分，提供了非常实用的“反向思维”指导。它会告诉你，一件真品是如何烧成的，那么仿品在哪些关键工艺环节（如修足、上釉的流动性、底足的火石红）上必然会露出马脚。这本书的语言风格典雅而富有韵味，读起来像是在听一位经验丰富的老行家在娓娓道来，完全没有那种冰冷的技术手册感。对于新手来说，它构建了一个扎实的知识框架，避免了盲目跟风；对于有经验的藏家，其中的细节辨析也足够提供新的思考点。

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