Statistics, Data Mining, and Machine Learning in Astronomy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
Statistics, Data Mining, and Machine Learning in Astronomy is the essential introduction to the statistical methods needed to analyze complex data sets from astronomical surveys such as the Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, the Dark Energy Survey, and the Large Synoptic Survey Telescope. Now fully updated, it presents a wealth of practical analysis problems, evaluates the techniques for solving them, and explains how to use various approaches for different types and sizes of data sets. Python code and sample data sets are provided for all applications described in the book. The supporting data sets have been carefully selected from contemporary astronomical surveys and are easy to download and use. The accompanying Python code is publicly available, well documented, and follows uniform coding standards. Together, the data sets and code enable readers to reproduce all the figures and examples, engage with the different methods, and adapt them to their own fields of interest.
An accessible textbook for students and an indispensable reference for researchers, this updated edition features new sections on deep learning methods, hierarchical Bayes modeling, and approximate Bayesian computation. The chapters have been revised throughout and the astroML code has been brought completely up to date.
Fully revised and expanded
Describes the most useful statistical and data-mining methods for extracting knowledge from huge and complex astronomical data sets
Features real-world data sets from astronomical surveys
Uses a freely available Python codebase throughout
Ideal for graduate students, advanced undergraduates, and working astronomers
作者简介
Željko Ivezić is professor of astronomy at the University of Washington.
Andrew J. Connolly is professor of astronomy at the University of Washington.
Jacob T. VanderPlas is a software engineer at Google.
Alexander Gray is vice president of AI science at IBM.
目录信息
读后感
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用户评价
这本书的排版和引用规范让我印象深刻，它体现了作者对学术严谨性的极致追求。每一章的末尾都附有详尽的参考文献列表，涵盖了从上世纪经典的统计物理文献到近两年顶会（如NeurIPS/ICML）的最新成果，构建了一个非常完整的知识图谱。作为一名资深的天体物理研究者，我发现它最宝贵的地方在于其“连接性”——它成功地将看似分离的知识领域编织在了一起。例如，作者巧妙地利用了信息论中的熵概念来指导特征选择，这在传统的天文数据分析中往往是被忽略的一环。再者，书中关于时间序列分析处理变星和快速射电暴（FRBs）的章节，展示了如何利用高阶统计量来区分信号和背景噪声，这种方法论的迁移性极强。这本书不只是一本关于天文学的应用手册，更是一部关于如何“像科学家一样思考”的工具书，它教会我们如何批判性地评估模型性能，而不是盲目追求更高的准确率数字。
评分老实讲，这本书的深度对初学者来说可能有些陡峭，尤其是在谈及“机器学习”的应用时。我必须承认，当读到关于深度学习在光谱分类和引力透镜参数估计中的应用时，我不得不频繁地暂停，查阅卷积神经网络（CNNs）和循环神经网络（RNNs）的底层架构细节。作者没有采取“黑箱”教学法，而是深入到了梯度下降、反向传播的数学本质，并将其与天文学中的损失函数（Loss Function）设计紧密联系起来。这种对模型内部运作机制的探究，对于希望构建定制化模型的科研人员来说，价值无可估量。不过，我个人认为，在讨论模型的可解释性（Explainability）方面，可以再加强一些。在天文学中，我们不仅要预测结果，更需要理解“为什么”是这个结果，以便于提出新的物理假设。书中虽然提及了SHAP值等方法，但篇幅略显不足，这或许是受限于篇幅，但确实是当前AI在科学领域应用中的一个痛点。
评分这本《统计、数据挖掘和机器学习在天文学中的应用》的封面设计本身就透露着一种严谨而现代的气息。厚重的纸张和清晰的排版，让人在翻开它之前，就已经对其中蕴含的知识密度有了一个初步的心理预期。我尤其欣赏作者在引言部分对天文学研究范式转变的深刻洞察，那种从传统观测到海量数据驱动分析的过渡，被描绘得绘声绘色。书中前几章对基础统计学概念的回顾，虽然不算特别深入，但对于跨学科背景的读者来说，无疑是一剂及时的强心针。特别是关于贝叶斯推断在处理观测不确定性时的应用示例，那种将复杂的概率模型层层剥开，最终归于一个清晰的物理图像的过程，非常引人入胜。它不仅仅是在罗列公式，更像是在讲述一个用数据讲述宇宙故事的方法论。不过，有一点小小的遗憾，那就是在描述大型巡天项目（比如LSST或SKA）对数据流处理的挑战时，作者的笔墨似乎稍显保守，我期待能看到更多关于实时数据清洗和异常值检测的前沿技术讨论，而非仅仅停留在经典的降维手法上。整体而言，这本书像是一位经验丰富的天文学家导师，耐心地引导你掌握新时代的“看星星”工具。
评分我希望这本书能被纳入所有天文学研究生必读的书单，但前提是他们必须具备一定的数学基础。这本书的语言风格是内敛而精确的，没有太多华丽的辞藻，每一句话都承载着信息密度。我特别喜欢作者在讨论处理大规模数据集时的“工程伦理”观点，即数据偏差的放大效应在天文计算中可能带来的灾难性后果。这超越了纯粹的技术层面，触及到了科学责任。书中对蒙特卡洛模拟在不确定性量化中的应用进行了详尽的阐述，特别是如何设计高效的MCMC链来探索复杂的参数空间，对于计算天文学家来说，这些都是实战经验的结晶。相较于市面上许多只关注算法实现的书籍，此书的价值在于它强调了“模型选择的哲学”——即在面对有限信息时，如何做出最合理的统计推断。总的来说，这是一部具有里程碑意义的著作，它为下一代天文学家提供了通往数据驱动宇宙的坚实桥梁。
评分我花了整整一个周末沉浸在这本关于天文数据处理的著作中，坦率地说，它带来的震撼是结构性的。它真正让我感到兴奋的是关于“数据挖掘”这部分章节的处理方式。作者似乎拥有将看似枯燥的算法与真实的、充满噪声的天文数据集完美结合的魔力。举个例子，书中关于使用聚类算法（比如DBSCAN或谱聚类）来识别新颖的星系形态的案例分析，其细节程度令人叹为观止。它不仅展示了算法的输入和输出，更深入地剖析了为什么某种距离度量在特定天区数据集中更具鲁棒性，这绝对是教科书级别的内容。而且，作者在探讨高维数据可视化时，引入了流形学习的观点，这在很多传统的天文学教材中是极少触及的。这种对“结构发现”的执着，使得全书的论述逻辑极为流畅，从数据获取到特征工程，再到模型构建，每一步都有扎实的理论支撑和清晰的实践指导。如果你只是想找一本介绍SPSS或R语言基础统计的书，这本书会让你失望，因为它关注的是如何用这些工具去挑战宇宙的边界。
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