深度学习(上)

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出版者:科学
作者:张宪超
出品人:
页数:
译者:
出版时间:2019-07-01
价格:168.00元
装帧:
isbn号码:9787030598349
丛书系列:
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  • DeepLearning
  • 深度学习
  • 机器学习
  • 神经网络
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  • 数学基础
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具体描述

本书对所有主要的深度学习方法和最新研究趋势进行了深入探索。全书分为上下两卷,五个部分。上卷包括两个部分:第一部分是基础算法,包括机器学习基础算法、早期神经网络算法、深度学习的正则化方法和深度学习的优化方法;第二部分是判别式模型,包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短期记忆模型(LSTM)、注意力机制和记忆网络。下卷包括三个部分:第三部分是生

成式模型,包括深度置信网络/深度玻尔兹曼机、自编码器(AE)/变分自编码器(VAE)、生成对抗网络(GAN)、像素级生成、深度聚类等;第四部分是前沿技术,讨论深度强化学习;第五部分是安全保障,包括深度学习的可解释性和对抗样本的攻击与防御。本书特别注重学术前沿,对包括胶囊网络在内的当前最新成果进行了细致的讨论。全书构建了一套明晰的深度学习体系,同时各章内容相对独立,并有辅助网站(http://deeplearningresource.com)在线提供大量论文、代码,数据集和彩图等学习资源供读者边实践边学习。

本书适合人工智能相关领域的科研人员、工程师阅读,也可以作为人工智能、自动化和计算机等专业的研究生和高年级本科生的学习材料。

《高阶结构动力学:复杂系统的建模与分析》 作者: [此处填写一位资深结构工程师/力学家的名字] 出版社: [此处填写一家知名的学术或专业出版社] 版次: 第一版 页数: 约 850 页 开本: 16 开 --- 内容提要 本书全面深入地探讨了高阶结构动力学领域的前沿理论、先进的建模技术以及复杂的分析方法。聚焦于工程实践中日益普遍的、具有高自由度、非线性特征以及多尺度耦合效应的复杂结构系统,本书旨在为结构工程、土木工程、航空航天以及机械工程等领域的科研人员、高级工程师和研究生提供一套严谨、系统的理论框架和实用的计算工具。 全书内容严格围绕结构在动态荷载作用下的响应机理展开,从经典的线性系统振动理论出发,逐步深化至现代结构系统面对的挑战性问题,如随机动力学、损伤识别与健康监测中的反问题求解,以及新型材料(如形状记忆合金、复合材料)在动态环境下的本构关系。全书贯穿了大量的数学物理方法、数值模拟技术(如有限元法、无源/有源控制策略)的应用实践,力求在理论深度与工程可操作性之间达到完美的平衡。 详细章节结构与核心内容 本书共分为七大部分,二十章,内容层层递进,逻辑严密: 第一部分:基础理论的深化与扩展(第1-3章) 第1章:连续介质动力学基础回顾与现代引申 本章首先对经典弹性力学和基础振动理论进行快速而精准的回顾,重点放在了拉格朗日-欧拉坐标系在处理大变形动力学问题中的适用性。随后引入了非均匀介质和梯度材料的应力-应变关系,为后续引入高阶微分算子奠定基础。强调了在处理超材料或纳米结构时,传统基于牛顿运动定律的描述方法的局限性。 第2章:高阶微分方程在结构建模中的应用 系统阐述了如何利用Timoshenko梁理论、Mindlin-Reissner板理论的更高阶修正形式,以及三维弹性体的哈密顿原理来导出结构动力学控制方程。详细推导了包含旋转惯性矩和剪切变形效应的高阶偏微分方程组,并讨论了引入非局部性效应的理论模型,这对描述微纳尺度结构至关重要。 第3章:模态分析的进阶——非正交体系与阻尼对模态解耦的影响 超越了传统正交模态分解的局限,本章深入探讨了在存在非对称质量矩阵或非比例阻尼(如Rayleigh阻尼、粘弹性阻尼)情况下的特征值问题。引入了左、右本征向量的概念,并详细分析了模态参与系数在评估结构各部分响应中的敏感性。 第二部分:非线性动力学分析(第4-7章) 第4章:几何非线性与大变形动力响应 聚焦于结构在极端载荷下(如冲击、爆炸)发生的显著位移和转动。系统介绍了Green-Lagrange应变张量和旋转向量在描述大变形动力学中的应用。重点讨论了弧长法和牛顿-拉夫森迭代在求解瞬态非线性响应时的收敛性与稳定性控制。 第5章:材料非线性:弹塑性与粘塑性模型 详细阐述了Von Mises屈服准则及王/Otto-Hutchinson粘塑性模型在动态加载下的修正。特别关注了应变梯度塑性理论如何缓解有限元模型中的网格依赖性问题,并通过实例展示了冲击载荷下材料的速率敏感性。 第6章:接触动力学与冲击响应分析 本章专门处理结构间动态接触问题。从摩擦定律(库仑摩擦)到非穿透约束条件的数值实现,进行了详尽的论述。重点分析了罚函数法、增广拉格朗日法等在冲击接触问题中的动态求解策略,以及如何有效处理接触面上的能量耗散。 第7章:周期性与混沌动力学 对系统展示出的复杂行为进行深入探究。利用庞加莱截面法、李雅普诺夫指数等工具,识别和量化系统的混沌现象。讨论了周期性载荷驱动下的参数共振与次谐波响应,并分析了在结构稳定性评估中的实际意义。 第三部分:随机动力学与不确定性量化(第8-10章) 第8章:随机过程理论在结构荷载描述中的应用 将随机性引入动力学分析。系统介绍平稳随机过程、遍历性的概念,并详细推导了地震荷载的随机模型(如Kanai-Tajimi谱)和风场脉动性的模拟。重点讲解了傅里叶变换法和正交多项式展开法在生成随机时间序列上的应用。 第9章:随机响应分析方法 深入探讨求解随机微分方程的方法。对比分析了蒙特卡洛模拟 (MCS)、多项式混沌展开 (PCE) 和随机有限元法 (SFE) 在计算结构频响函数和可靠性指标时的效率与精度。特别关注了PCE在降维建模中的优势。 第10章:结构可靠性与寿命预测 将随机动力学分析结果与结构寿命预测相结合。介绍极限状态函数的构建,并运用First-Order Reliability Method (FORM) 和 Second-Order Reliability Method (SORM) 评估结构在动态不确定性下的失效概率。 第四部分:振动控制与主动-被动系统(第11-13章) 第11章:振动抑制的物理学基础与被动控制 详细分析了粘滞阻尼器、粘弹性阻尼层的动力学本构关系,并探讨了调谐质量阻尼器 (TMD) 的优化设计原理,包括如何根据结构的非正交模态来设计其耦合参数。 第12章:主动与半主动控制策略 聚焦于基于反馈机制的控制方法。系统介绍最优控制理论(如LQR)在结构减振中的应用。详细阐述了半主动控制的核心——摩擦阻尼器和磁流变 (MR) 阻尼器的动态特性及其在实时荷载适应性方面的优势。 第13章:智能材料与结构集成控制 探讨压电材料 (PZT) 和形状记忆合金 (SMA) 在结构健康监测和内置减振中的应用。分析了正逆压电效应在作为传感器和执行器时的动态耦合机制,以及SMA的热机械滞后效应对控制性能的影响。 第五部分:耦合场动力学与多尺度问题(第14-16章) 第14章:热-机械耦合的瞬态响应 分析高温或快速温度变化对材料模量和结构阻尼的动态影响。详细推导了热弹性动力学的控制方程,并讨论了在高速飞行器结构和核反应堆部件中的实际应用。 第15章:流固耦合 (FSI) 的动力学建模 侧重于三维不可压缩流体对柔性结构动态性能的影响。阐述了ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) 方法和流固分离/交错求解策略在计算水动力、风动力作用下的结构颤振与涡激振动中的优缺点。 第16章:微观结构对宏观动力学的影响 从晶格动力学和分子动力学模拟的角度,探讨材料内部微观结构(如晶界、孔隙)如何通过有效介质理论映射到宏观结构的动力学参数上,涉及超材料的负泊松比效应。 第六部分:先进计算方法与反问题(第17-18章) 第17章:非线性结构动力学的高效数值积分 对比了中心差分法、Newmark-β法以及高精度的广义-$alpha$法在处理高度非线性系统时的稳定性和精度。重点分析了求解非线性特征值问题的迭代算法,如子空间迭代法的推广应用。 第18章:基于振动的损伤识别(逆向工程) 将结构健康监测中的数据处理提升到数学逆问题的层面。讨论了模态数据反演识别损伤位置和程度的方法,包括利用最小二乘法和贝叶斯推理来处理高维、冗余的监测数据,并探讨了数据稀疏性对解的唯一性的影响。 第七部分:前沿展望与工程实例(第19-20章) 第19章:大型结构与空间系统的动力学挑战 结合实际案例,如巨型桥梁的抗震设计、超大型空间桁架的姿态控制等,讨论了高自由度系统在远场激励下的特性分析与控制难题。 第20章:计算工具箱的开发与实践 提供了一套基于MATLAB/Python或C++的通用动力学求解框架的构建指导,涉及如何高效集成有限元预处理模块和非线性求解器,以应对工程中的复杂动态分析需求。 --- 本书的特色与读者定位 理论深度与广度兼备: 本书不仅仅停留在传统的教科书层面,而是将随机动力学、非线性动力学与先进的控制理论深度融合,构建了一个统一的复杂结构动力学分析平台。 强调数学物理基础: 对每一类动力学问题的推导都基于严谨的变分原理和微分方程,确保读者对分析方法的内在机理有深刻理解,而非仅停留在“套用公式”。 面向高级应用: 本书内容对需要处理冲击、爆炸、地震、气动弹性或航天器振动等前沿工程问题的研究人员具有极高的参考价值。 目标读者: 1. 结构工程、土木工程、航空航天工程领域的研究生和博士生。 2. 从事复杂结构动力学分析、振动控制系统设计的高级工程师。 3. 高校相关专业的教师和科研人员。 本书旨在成为结构动力学领域从“经典”走向“前沿”的关键桥梁。

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《深度学习(上)》这本书,仅仅是它的名字,就足以引发我对其中蕴含的知识体系的无限遐想。我并非一个追求表面光鲜、速成技艺的读者,我更看重的是那些隐藏在繁杂表象之下的核心原理,是那些能够经得起时间考验的深刻洞见。这本书,在我看来,就像是一张详细的星象图,它为我描绘了深度学习这片浩瀚宇宙中,那些闪耀着智慧光芒的星辰和星座,而我,则需要凭借自己的努力,去辨识它们,去理解它们之间的运行规律。我预设,翻开这本书,我将进入一个由数学、逻辑和数据构成的精妙世界。那些抽象的公式,将不再是令人望而却步的符号,而是通往理解算法灵魂的阶梯;那些复杂的模型,将不再是神秘的黑箱,而是我逐步揭示的智能机器的构造蓝图。我渴望通过这本书,能够建立起对深度学习底层机制的深刻理解,不仅仅是能够调用现成的库,更是能够理解这些库为何有效,其局限性在哪里。这种知识的获得,对我而言,是一种智识上的升华,它能让我从一个被动的使用者,转变为一个主动的创造者和探索者。我甚至可以想象,在未来的某个项目研发中,当我遇到瓶颈时,这本书中的某个精妙的设计理念,或者某个巧妙的数学推导,会像灵感之光,瞬间点亮我的思维,帮助我找到解决问题的创新路径。这是一种知识的内化,一种能力的飞跃,而这,正是我对一本具有深远价值的学术著作最真挚的期待。

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《深度学习(上)》这本书,初次拿到手中,一股厚重感便扑面而来,那不仅仅是纸张的物理重量,更是它所承载的知识分量的象征。我并非那种拿到书就急于翻阅,想要在最短时间内榨取所有信息的人。对我而言,一本好书的价值,往往体现在其引发的思考深度和长期的影响。它更像是一场精心策划的远足,我需要提前做好准备,了解目的地的情况,规划好路线,才能确保旅途的顺利和收获的满满。我预设,翻开这本书,我将踏上一段严谨的智力冒险。那些被冠以“深度学习”之名的理论和模型,对我而言,就像是隐藏在密林深处的古老遗迹,等待着我去发掘和解读。我期待着,通过这本书,能够深入理解那些构成现代人工智能基石的算法原理,不仅仅停留在知其然,更要做到知其所以然。我设想,那些抽象的数学符号,会随着阅读的深入,逐渐转化为清晰的逻辑脉络,而那些复杂的模型架构,也会在我脑海中逐渐具象化,成为一个个有生命力的系统。我渴望的,不是速成的“技能速成”,而是对底层原理的透彻掌握,这样才能在面对不断变化的技术浪潮时,保持敏锐的洞察力和强大的适应力。这本书,我期待它能成为我构建个人知识体系的重要组成部分,它将为我打开一扇新的视角,让我能够以更深刻、更全面的方式去理解和分析我所处的这个日益被智能技术重塑的世界。它不是一个终点,而是一个起点,一场持续学习和探索的序幕。

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《深度学习(上)》这本书,与其说它是一本关于“深度学习”的书,不如说它是开启我对“智能”本质进行更深层次思考的一把钥匙。我并非一个沉迷于技术细节,而忽略了宏观趋势的读者。我更看重的是,一本书能否为我提供一个理解世界的新视角,能否在我心中播下探索更广阔领域的种子。这本书,在我看来,就像是一座知识的灯塔,它指引着我在人工智能这片浩瀚的海洋中,找到前行的方向,并教会我如何识别那些隐藏在海面之下的暗礁和机遇。我设想,当我开始阅读,那些关于神经网络、梯度下降等概念,不仅仅是冰冷的定义,而是会在我脑海中构建起一幅幅生动的画面,让我能够直观地理解它们是如何工作的。我期待着,通过这本书,能够对深度学习的底层逻辑有一个更深刻的认识,从而能够更好地理解当前人工智能的各种应用,并对未来的发展趋势有一个更准确的预判。这种对“智能”本质的理解,对我而言,是一种战略性的认知提升。它将使我能够更从容地面对科技变革,更有效地利用人工智能的力量,甚至在未来的某个时刻,能够为人工智能伦理、安全等重要议题贡献自己的思考。这本书,对我来说,不只是阅读,更是一次思想的启迪,一场关于未来智能时代的预演,而这,正是其弥足珍贵的价值所在。

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《深度学习(上)》这本书,光是书名就足以让我感受到其学术的严谨和内容的深度。我并非一个追求立竿见影效果的读者,我更欣赏那种需要时间去沉淀、去消化的知识。它更像是一部厚重的史书,我需要耐心去阅读,去理解其中蕴含的历史脉络和发展规律。我预设,当我翻开这本书,我将踏上一段严谨而系统的求知之旅。那些被誉为“深度学习”的理论体系,对我而言,如同古老文明的智慧结晶,等待着我去发掘和领悟。我期待着,通过这本书,能够深入理解那些构成人工智能基石的数学原理和算法模型,不仅仅是停留在“术”的层面,更能触及到“道”的本质。我设想,那些复杂的公式和推导,将会在作者的条理清晰的阐述下,变得易于理解,并最终形成我知识体系中坚实的一部分。这种对底层原理的深刻掌握,对我来说,是一种力量的源泉。它将使我能够更自信地去分析和解决复杂的问题,更有效地去创新和应用新技术,甚至在未来的某个时刻,能够为这个领域的发展贡献自己的力量。这本书,对我而言,不仅仅是一次简单的阅读,更是一次智识上的洗礼,一场对自身认知边界的拓展,而这,正是我对一本真正优秀学术著作的最高期待。

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这本书的光辉,从书名《深度学习(上)》便已初露端倪,它承诺着一场深入人类大脑运作机制的探险,一场对那些构成我们思想、感知和决策之基石的复杂算法的揭示。然而,我拿到这本书时,心中涌现的,并非对即时解密的渴望,而是对未知领域的敬畏与好奇。它仿佛是一座巍峨的山峦,我站在山脚下,只能窥见其险峻的轮廓,知道攀登的过程将充满挑战,但也预示着一旦登顶,所见的风景将是何等壮丽。我并非是那种期待立刻得到所有答案的读者,相反,我更享受那种在阅读过程中不断构建理解、逐渐清晰图景的乐趣。这本书,我预感,将是我知识版图上的一片崭新大陆,我需要时间去探索它的地理、它的生态、它的文化。每一页,都可能隐藏着一片未被开垦的土壤,等待着我去播种疑问,去收获顿悟。我设想,当我翻开它,那些晦涩的公式、抽象的概念,会像一个个未解的谜团,而我,将扮演一个侦探的角色,仔细地梳理线索,尝试连接它们之间的内在逻辑。我期待着,通过这本书,能够超越那些停留在表面的理解,触及到深度学习最核心的脉络,去感受那些算法在数据海洋中涌动、碰撞、演化的生命力。我甚至能想象,在未来的某个时刻,当我面对一个复杂的问题时,这本书中的某个概念、某种思想,会像一盏明灯,照亮我前进的方向,让我能够以一种全新的、更深刻的视角去审视它。这是一种潜移默化的影响,一种润物细无声的启迪,而这,正是我对一本好书最深的期待。它不是一次性的信息灌输,而是一场持久的思想对话,一场在我的脑海中不断回响的探索之旅。

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当《深度学习(上)》这本书出现在我面前,我首先感受到的,并非对内容本身的期待,而是一种对作者严谨治学态度的敬意,以及对这本书所代表的知识前沿的向往。我向来不是那种只求快速浏览、掠过重点的读者,我更享受的是那种沉浸式的阅读体验,是那种在字里行间细细品味、不断咀嚼和消化的过程。这本书,在我眼中,更像是一本精心打磨的工具手册,它提供了构建和理解深度学习世界的各种“零件”和“说明书”,而如何将这些“零件”组装成一个完整、高效的“机器”,则需要我动用自己的智慧和创造力。我设想,当我开始阅读,那些理论性的阐述,会像坚固的地基,支撑起我未来对深度学习的认知;而那些算法的解析,则会如同精密的齿轮,驱动着我理解模型运作的内在机制。我期待着,通过这本书,能够建立起对深度学习技术体系的系统性认知,不仅仅满足于了解“是什么”,更能深入探究“为什么”和“如何”。这种知识的获取,对我而言,是一种长远的投资,它将赋予我独立思考和解决复杂问题的能力,让我能够更自信地应对未来科技发展带来的挑战。我甚至可以想象,在未来的某一天,当我遇到一个棘手的技术难题时,这本书中的某个知识点,会像一把及时的钥匙,打开我思路的枷锁,指引我找到突破口。这是一种潜移默化的影响,一种在不知不觉中提升自身能力的过程,而这,正是我对一本优秀学术著作的最高赞誉。

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收到《深度学习(上)》这本书,我的内心并非对它所包含的具体技术细节充满了即时的渴望,而是对其所代表的知识体系的完整性和深度充满了期待。我并非是一个只追求“拿来主义”的读者,我更享受的是那种从基础出发,逐步构建起完整认知体系的过程。这本书,在我看来,就像是搭建一座宏伟建筑的蓝图和建造指南,它为我展示了深度学习这座“建筑”的每一个关键节点和建造步骤,而我,则需要按照图纸,一步一步地去“施工”。我设想,当我开始阅读,那些数学理论和算法概念,会像是一块块精密的砖石,我需要将它们按照特定的顺序和结构,组合成我理解的知识“墙体”。我期待着,通过这本书,能够构建起对深度学习核心原理的系统性理解,不仅仅是知道“是什么”,更能深入探究“为什么”和“如何”。这种对基础知识的深入掌握,对我而言,是一种内在能力的提升,它将使我能够更灵活地应对各种技术挑战,更准确地判断技术发展的趋势,甚至在未来的某个时刻,能够为这个领域带来新的突破。这本书,对我而言,不单是一次阅读,更是一场自我能力的升级,一次对未来无限可能的探索,而这,正是其非凡价值所在。

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收到《深度学习(上)》这本书,如同打开了一扇通往未来科技大门的钥匙,尽管我深知这本书本身并非那个“未来”,而是一份对当下最前沿技术进行系统梳理的宝贵资料。我并非是一个急于求成、只看结果的读者,我更看重的是学习的过程,是那种从零开始,一步步搭建知识体系的满足感。这本书,在我看来,更像是一部详细的地图集,它为我描绘了深度学习这片辽阔领域的地形地貌,指明了那些重要的城市和关键的路线,但具体的行程规划,则需要我根据自己的兴趣和节奏来安排。我设想,当我开始阅读,那些复杂的数学公式和算法描述,会像一座座高山,需要我用耐心和毅力去攀登;而那些图示和案例,则会像河流和绿洲,为我的探索之路提供指引和休憩。我期待着,通过这本书,能够深入理解深度学习的底层逻辑,不仅仅是“是什么”,更是“为什么”和“如何”。我希望它能帮助我建立起一个坚实的理论基础,让我能够脱离那些“黑箱”式的工具使用,真正地理解算法背后的精妙设计。这对我而言,是一种智识上的赋权,一种让我能够更自信地驾驭复杂技术的手段。我甚至想象,在未来的某一天,当我参与到一项需要人工智能的项目中时,脑海中会立刻浮现出这本书中的某个原理,让我能够更有效地分析问题、设计方案,甚至提出创新性的解决方案。这种对知识的掌握,不是简单的记忆,而是内化为一种思维模式,一种解决问题的能力。这,才是一本真正有价值的书所能给予我的。

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《深度学习(上)》这本书,当它出现在我的视野中,我脑海中浮现的,并非是对它能直接教会我多少具体“技巧”的期待,而是对其背后所蕴含的深刻理论和系统性知识的向往。我始终认为,真正的技术能力,源于对底层原理的透彻理解,而非对表层工具的熟练运用。这本书,在我看来,就像是通往深度学习“思想王国”的一张地图,它不仅标注了重要的“城市”(核心概念),更描绘了连接这些城市的“道路”(算法原理),而我,则需要在这张地图的指引下,进行一次深入的探索。我预设,当我开始阅读,那些看似枯燥的数学公式和算法描述,将会在作者的精妙阐释下,逐渐展现出其内在的逻辑之美和强大的生命力。我期待着,通过这本书,能够建立起一个稳固的深度学习理论基础,让我能够跳出“黑箱”思维,理解模型的运行机制、优势与局限。这种对基础原理的深刻掌握,对我而言,是一种长期的智力投资。它将赋予我更强的分析能力、判断能力,甚至在未来,让我能够独立思考并提出创新的解决方案。这本书,对我来说,不只是知识的获取,更是一种思维方式的重塑,一场通往更深层理解的启蒙,而这,正是我对其价值的最高肯定。

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当《深度学习(上)》这本书静静地躺在我的书桌上,我并没有急于翻开它,而是先将其置于一个更为广阔的知识框架中去审视。我并非是那种只关注局部细节,而忽略整体脉络的读者。对我而言,一本好的书,应该能够为我构建起一个清晰的知识地图,让我能够在这个地图上找到自己的位置,并规划出未来的探索方向。这本书,我预感,将是我在人工智能领域的一座重要里程碑。它并非是提供现成的答案,而是为我打开了一扇通往深入理解的大门。我设想,当我开始阅读,那些看似晦涩难懂的数学概念,将会在作者的引导下,逐渐变得清晰而富有意义;那些复杂的算法描述,将会在具体的例子和图示的辅助下,在我脑海中生动起来。我期待着,通过这本书,能够对深度学习的原理有一个扎实而全面的认识,不仅仅是知晓“是什么”,更能理解“为什么”和“如何”。这种对基础知识的深入掌握,对我而言,是一种长期的价值投资。它将使我能够更敏锐地捕捉到行业发展的新动态,更有效地评估和应用新兴技术,甚至在未来的某个时刻,能够参与到该领域的前沿研究和创新中。这本书,对我来说,不只是阅读,更是一种思维方式的重塑,一种对未知领域进行系统性探索的训练,而这,正是其非凡之处。

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