随机过程导论

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出版者:机械工业出版社
作者:(美)Gregory F. Lawler
出品人:
页数:170
译者:张景肖
出版时间:2010 年9月
价格:36.00元
装帧:
isbn号码:9787111315445
丛书系列:华章数学译丛
图书标签:
  • 数学
  • 随机过程
  • 统计学
  • 华章数学
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  • 随机过程
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  • 统计学
  • 工程数学
  • 金融数学
  • 物理数学
  • 离散时间
  • 连续时间
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具体描述

本书是一本随机过程的优秀教材,不仅以浅显易懂的语言阐述基本概念和方法,而且通过一些非常基础的应用实例,让读者了解如何应用随机过程理论解决实际问题。主要内容包括有限马尔可夫链、可数马尔可夫链、连续时间马尔可夫链、最优停时、鞅、可逆马尔可夫链、布朗运动和随机积分等.

本书侧重数学思想的分析而不是具体细节的理论证明,所需的数学基础只是本科程度的概率论和一些线性代数知识,而不需要读者有测度论的基础,适合作为高等院校数学及相关专业高年级本科生和研究生教材,也适合作为相关领域研究人员的参考书.

《随机过程导论》是一本旨在为读者揭示自然界和人类活动中普遍存在的随机现象背后深刻数学规律的著作。本书并非对某个特定领域的随机过程进行深入剖析,而是着重于构建一个普适性的框架,让读者能够理解各种随机现象的共性以及分析它们的基本方法。 本书的第一部分,我们从概率论的基础出发,为深入探讨随机过程奠定坚实的地基。读者将回顾和巩固独立性、条件概率、随机变量及其常用分布等核心概念。这些基础知识是理解任何随机系统运转机制的先决条件。我们会详细阐述期望、方差等统计量的意义,以及它们如何量化随机变量的中心趋势和离散程度。通过引入联合分布和边缘分布,读者将开始体会到多个随机变量之间相互影响的可能性,为后续理解更复杂的随机过程埋下伏笔。 在掌握了基本概念后,本书的第二部分将逐步引入“过程”的概念。我们将从最简单的离散时间随机过程开始,例如伯努利过程和泊松过程。伯努利过程通过一系列独立的二元试验,展示了状态(成功/失败)在离散时间点上发生概率性转移的模式,这在例如信号的开关、金融市场的涨跌等许多场景中都有体现。泊松过程则描述了在连续时间间隔内事件发生的频率,无论是电话呼叫的到达、客户的涌入,还是某种粒子衰变的次数,泊松过程都能提供有效的建模工具。我们会仔细推导这些过程的概率分布,并探讨它们的统计特性,例如均值函数和自协方差函数,这些函数能够揭示过程随时间的平均行为以及不同时间点上的关联程度。 随后,我们将目光转向连续时间随机过程,重点介绍马尔可夫链。马尔可夫链的核心思想是“无记忆性”,即系统的未来状态只取决于当前状态,而与过去的状态无关。这一性质极大地简化了对复杂系统的分析。本书将深入讲解有限状态离散时间马尔可夫链,包括状态转移矩阵的构造、稳态分布的求解以及可达性、周期性等重要概念。通过丰富的例子,读者将看到马尔可夫链如何应用于分析网页排名、基因序列变化、库存管理等问题。此外,我们还将触及连续时间马尔可夫链,理解其生成元矩阵以及如何从离散时间的角度来理解其演化。 本书的第三部分将进一步拓展随机过程的分析工具,介绍一些更具代表性的随机过程模型。布朗运动(维纳过程)是其中一个极其重要的模型,它以其连续性和路径的处处不可微性而闻名,广泛用于描述粒子的随机运动、股票价格的波动以及许多物理和工程系统的随机扰动。我们将详细介绍布朗运动的定义、性质以及与其相关的随机积分概念。高斯过程是另一类重要的随机过程,其特点是任何有限维度的联合分布都服从多元正态分布。高斯过程在机器学习、统计推断和工程优化等领域有着广泛的应用。本书将介绍高斯过程的核函数以及如何利用它们来构建和分析各种随机模型。 此外,本书还会简要介绍一些其他重要的随机过程,例如平稳过程,它们的核心在于统计特性不随时间改变,这使得对其进行长期预测和分析成为可能。我们还将讨论随机游走,这是马尔可夫链的一种特殊形式,其路径的累积效应在描述扩散和经济行为等方面扮演着重要角色。 贯穿全书,我们将强调不同随机过程之间的联系和转化。例如,如何从离散的马尔可夫链过渡到连续时间马尔可夫链,以及布朗运动如何被看作是某些随机游走在时间尺度上的极限。本书注重理论与实践的结合,每章都配有精心设计的例题和练习题,旨在帮助读者巩固所学知识,并学会如何将抽象的随机过程理论应用于解决实际问题。 《随机过程导论》力求以清晰的逻辑、严谨的数学推导和生动的语言,引导读者跨入随机过程的奇妙世界。本书不追求覆盖所有已知的随机过程模型,而是旨在为读者提供一个坚实的基础和一套通用的思维方法,使其能够触类旁通,在面对各种新的随机现象时,能够自如地运用所学知识进行建模、分析和预测。无论您是统计学、应用数学、物理学、工程学、经济学还是计算机科学领域的学生或研究者,《随机过程导论》都将是您探索随机世界不可或缺的指南。

作者简介

目录信息

译者序
第2版前言
第1版前言
第0章 预备知识1
0.1 引言1
0.2 线性微分方程1
0.3 线性差分方程2
0.4 习题5
第1章 有限马尔可夫链6
1.1 定义和举例6
1.2 极限行为和不变概率9
1.3 状态分类12
1.3.1 可约性14
1.3.2 周期性15
1.3.3 不可约、非周期链16
1.3.4 可约或者周期链16
1.4 返回次数19
1.5 非常返态20
1.6 举例24
1.7 习题27
.第2章 可数马尔可夫链33
2.1 引言33
2.2 常返和非常返34
2.3 正常返和零常返38
2.4 分支过程40
2.5 习题43
第3章 连续时间马尔可夫链48
3.1 泊松过程48
3.2 有限状态空间50
3.3 生灭过程55
3.4 一般情形60
3.5 习题61
第4章 最优停时64
4.1 马尔可夫链的最优停时64
4.2 带成本的最优停时68
4.3 带折现的最优停时70
4.4 习题71
第5章 鞅74
5.1 条件期望74
5.2 定义和举例78
5.3 可选抽样定理80
5.4 一致可积83
5.5 鞅收敛定理85
5.6 极大不等式89
5.7 习题91
第6章 更新过程95
6.1 引言95
6.2 更新方程98
6.3 离散更新过程104
6.4 m/g/1和g/m/1排队模型107
6.5 习题109
第7章 可逆马尔可夫链112
7.1 可逆过程112
7.2 收敛到平稳分布113
7.3 马尔可夫链算法117
7.4 常返的判定准则120
7.5 习题122
第8章 布朗运动125
8.1 引言125
8.2 马尔可夫性127
8.3 布朗运动的零集130
8.4 多维布朗运动133
8.5 常返和非常返136
8.6 布朗运动的分形性质138
8.7 比例原则138
8.8 带漂移的布朗运动139
8.9 习题140
第9章 随机积分144
9.1 关于随机游动的积分144
9.2 关于布朗运动的积分145
9.3 ito公式148
9.4 ito公式的扩展形式151
9.5 连续鞅156
9.6 吉尔萨诺夫变换157
9.7 费因曼卡茨公式159
9.8 blackscholes公式161
9.9 模拟164
9.10 习题164
进一步阅读的建议167
索引168
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是一名人工智能研究领域的初学者,对深度学习模型背后的概率和统计基础感到好奇。《随机过程导论》这本书,在我看来,是填补我知识空白的关键。在学习深度学习时,我常常会遇到诸如“生成模型”、“强化学习”、“贝叶斯推断”等概念,而这些概念的背后,都离不开随机过程的理论支撑。我希望这本书能够以一种清晰且富有条理的方式,介绍随机过程的基本概念,例如马尔可夫链、泊松过程、高斯过程等,并重点阐述它们在人工智能领域的具体应用。我尤其关注书中是否能够解释随机过程如何被用于建模数据分布,例如在生成对抗网络(GANs)或变分自编码器(VAEs)中,以及如何应用于描述智能体在环境中的决策过程,例如在强化学习中。我希望这本书的讲解能够与时俱进,包含一些关于现代随机过程理论在人工智能领域最新进展的介绍,例如在图神经网络、自然语言处理等方面的应用。同时,我也期望本书能够提供足够的数学背景知识,帮助我理解相关的算法和模型,但又不至于过于晦涩难懂。一本能够帮助我理解AI模型“为什么”能够工作,以及“如何”更好地设计和优化AI模型的书籍,将对我未来的研究生涯产生深远的影响。

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作为一名在工程领域工作多年的工程师,我常常需要在项目设计和分析中处理各种不确定性问题。《随机过程导论》这本书,恰好满足了我对更系统化、更深入理解这些不确定性问题的需求。在工程实践中,很多现象本质上是随机的,例如信号的噪声、材料的疲劳寿命、系统的故障率等等。而传统的确定性分析方法,往往难以充分捕捉这些随机性带来的影响。我希望这本书能够为我提供一套严谨的数学工具,来描述和分析这些随机现象。具体来说,我关注书中是否能够清晰地介绍不同类型的随机过程,例如泊松过程在描述事件发生频率方面的应用,高斯过程在建模连续随机变量方面的能力,以及布朗运动在解释粒子运动、金融市场波动等方面的经典应用。我特别看重书中对于随机过程的性质,如独立性、平稳性、遍历性等的详细阐述,这些性质对于理解和建立模型至关重要。同时,我希望书中能够提供一些实际的工程案例,展示如何将随机过程的理论应用于解决具体的工程问题,例如在可靠性工程中评估系统的寿命,在通信工程中分析信号的传输质量,或者在控制系统中设计鲁棒的控制器。我期望这本书的语言风格能够相对简洁明了,避免过多过于抽象的数学推导,而是侧重于概念的理解和方法的应用。一本能够帮助我提升工程分析能力,并为解决复杂工程挑战提供新思路的书籍,对我来说具有非常高的价值。

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我是一名对数据科学和机器学习领域充满热情的业余爱好者,而《随机过程导论》这本书,在我看来,是连接我现有知识和更深层理论之间的一座至关重要的桥梁。我常常在阅读机器学习相关的论文或者博客时,会遇到“随机过程”、“马尔可夫模型”、“平稳性”等术语,这些概念听起来既熟悉又陌生,总感觉抓不住核心。因此,我渴望找到一本能够系统性地解释这些概念,并说明它们在实际应用中是如何发挥作用的书籍。我尤其关注的是,这本书是否能够清晰地阐述随机过程与概率论、统计学之间的联系,以及它们是如何协同工作来建模和分析现实世界中的动态系统的。例如,在理解时间序列分析时,一个扎实的随机过程基础是必不可少的。我希望本书能够用通俗易懂的语言,解释诸如平稳随机过程、自回归模型(AR)、移动平均模型(MA)以及ARIMA模型等经典概念,并且能够举出一些在金融、经济、信号处理等领域的实际应用案例。当然,我也希望书中能够对更现代的随机过程应用,例如在深度学习中的一些前沿探索,有所涉及,哪怕只是简单的介绍,也能让我窥见未来的发展方向。一本好的入门书籍,不应该仅仅停留在理论的讲解,更应该能够激发读者的兴趣,让读者看到这些抽象的数学工具如何能够解决现实世界中的复杂问题。我希望《随机过程导论》能够做到这一点,成为我探索数据世界奥秘的有力助手,为我后续深入学习更高级的模型打下坚实的基础。

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作为一名正在攻读金融数学专业的学生,《随机过程导论》这本书对我来说,其重要性不言而喻。我一直深信,随机过程是金融建模的基石,理解这些概念是掌握期权定价、风险管理、投资组合优化等高级金融理论的前提。我迫切地希望这本书能够提供一套严谨而实用的数学工具,来描述和分析金融市场中的不确定性。我特别关注书中是否能够清晰地介绍例如布朗运动、几何布朗运动等在金融领域扮演核心角色的随机过程,以及如何利用它们来模拟股票价格、利率等金融资产的动态演变。我希望书中能够详细阐述伊藤引理、随机微分方程等在金融衍生品定价中的应用,并且能够提供一些经典的定价模型,例如Black-Scholes模型,并解释其背后的随机过程理论。此外,我希望本书能够深入探讨鞅及其在金融中的应用,例如关于不存在套利机会的证明。一本真正优秀的金融数学教材,不仅要有扎实的理论基础,更要能够将理论与实际的金融应用紧密结合,提供丰富的案例研究和计算实例。我希望《随机过程导论》能够成为我学习金融建模的“圣经”,帮助我构建坚实的理论框架,为我将来从事金融分析、量化交易等工作打下坚实的基础。

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作为一名数学系的本科生,我对《随机过程导论》这本书的期待值可以说是非常高的。市面上关于随机过程的书籍不少,但真正能够做到深入浅出、又不失严谨的书却屈指可数。拿到这本书后,我第一反应就是翻阅目录,看看它涵盖了哪些主题,以及这些主题的编排顺序是否合乎逻辑。从目录来看,本书似乎涵盖了从最基础的马尔可夫链、泊松过程,到更复杂的布朗运动、鞅,甚至可能还触及到一些应用领域。这种循序渐进的结构,对于初学者来说是非常友好的,能够帮助我们逐步建立对随机过程的整体认识,避免一开始就被过于复杂的概念所淹没。而且,我特别关注书中是否提供了大量的例题和习题,因为数学学习的真谛在于实践。光有理论讲解是远远不够的,只有通过动手解决问题,才能真正理解和掌握这些抽象的概念。我希望这本书的例题能够覆盖到各种典型场景,习题的难度也能有所梯度,这样既能巩固基础,又能挑战思维。此外,书中在概念引入时,是否能够联系实际生活中的例子,也是我非常看重的一点。例如,在讲解马尔可夫链时,如果能举一些日常生活中状态转移的例子,比如天气变化、股市波动等,就能大大提升学习的趣味性和理解的深度。总而言之,我希望这本书能够成为我学习随机过程的一把钥匙,帮助我打开这个迷人的数学领域的大门,并且在我遇到困难时,能够给予我清晰的指引和有力的支持。这本书的出版,对于我们这些正在探索随机过程奥秘的学生来说,无疑是一件令人振奋的事情,我迫不及待地想深入其中,去领略随机世界的无穷魅力。

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作为一名对理论物理有着浓厚兴趣的爱好者,我一直在寻找能够帮助我理解量子力学、统计力学等领域中概率和随机性扮演重要角色的书籍。《随机过程导论》这本书,在我看来,提供了一个非常好的切入点。我深知,在许多物理学分支中,随机过程是描述微观粒子行为、热力学涨落、相变动力学等现象的根本工具。我希望这本书能够以一种严谨而又不失物理直觉的方式,介绍随机过程的基本概念和理论。例如,我非常好奇书中是如何解释布朗运动的,以及它与粒子在流体中的随机碰撞过程之间的联系。此外,我希望能看到书中对于高斯过程的详细讲解,因为高斯过程在许多物理模型的构建中扮演着核心角色,例如在场论的某些处理中。我也非常关注书中是否能够涉及到一些与统计力学相关的随机过程,例如随机行走、伊辛模型中的动力学演化等,这些概念对于理解物质的宏观性质如何从微观的随机行为中涌现出来至关重要。对于我这样非数学专业的读者来说,一本好的科普性质的书籍,如果能够将数学的严谨性与物理的直观性相结合,并且能够适时地引用一些经典的物理问题作为例子,那么它将极大地提升我的学习体验和理解深度。我期待《随机过程导论》能够带领我穿越数学的抽象世界,去领略随机性在塑造我们宇宙中所扮演的深刻角色。

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作为一名对数学教育充满热情的教师,我一直在寻找能够帮助我更清晰、更生动地向学生传授随机过程概念的资源。《随机过程导论》这本书,在我看来,提供了一个绝佳的范本。我深知,随机过程是一个既抽象又贴近生活的数学分支,如何让学生理解这些概念,并激发他们学习的兴趣,是教学中的一个挑战。我希望这本书能够以一种循序渐进、由浅入深的方式,介绍随机过程的基本概念,例如马尔可夫链、泊松过程、布朗运动等,并注重对概念的直观解释和实际应用的展示。我特别关注书中是否能够提供大量生动有趣的例子,例如天气预报的随机性、排队论的随机模型、股票价格的随机波动等,来帮助学生理解这些抽象的概念。我希望书中能够提供一些精心设计的习题,难度适中,能够引导学生动手实践,巩固所学知识。此外,我希望这本书的语言风格能够简洁明了,避免过于晦涩的数学术语,使非数学专业的学生也能够轻松入门。一本能够帮助我提升教学效果,让学生真正爱上随机过程的书籍,将是我教学道路上宝贵的财富。

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我是一名对统计学理论有着濃厚兴趣的研究者,尤其关注时间序列分析和高维数据建模。《随机过程导论》这本书,在我看来,是连接概率论和统计推断之间的一座重要桥梁。我深知,时间序列数据本质上是随机过程的观测,而理解随机过程的性质,是进行有效时间序列分析和建模的前提。我非常期待这本书能够系统性地介绍各种随机过程,例如平稳随机过程、马尔可夫链、泊松过程等,并详细阐述它们的概率分布、相关函数、谱密度等重要统计性质。我特别关注书中是否能够深入讲解自回归(AR)、移动平均(MA)、自回归移动平均(ARMA)和自回归积分移动平均(ARIMA)等经典时间序列模型,并阐述它们与随机过程理论之间的联系。同时,我希望书中能够触及一些更现代的随机过程理论,例如高斯过程及其在非参数回归、核方法等领域的应用。对于我这样一个需要进行严谨统计推断的研究者来说,一本能够提供扎实数学基础,并且能够指导实际数据分析的书籍,是至关重要的。我期望《随机过程导论》能够帮助我更深入地理解统计模型的设计原理,提升我的数据分析能力,并为我未来在高维数据和复杂动态系统建模方面的研究打下坚实的基础。

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我是一名对复杂系统科学感兴趣的跨学科研究者,尤其关注系统动力学和网络分析。《随机过程导论》这本书,在我恰恰是我需要的,它能够为我理解系统中看似混乱的随机行为提供一个统一的数学框架。我常常在研究的生物、社会、经济等复杂系统中观察到许多随机现象,例如种群动态的随机波动、信息在网络中的随机传播、或者市场价格的随机变动。我希望这本书能够以一种清晰且普适的方式,介绍各种随机过程,例如马尔可夫链、随机游走、泊松过程等,并展示它们如何被用来建模和分析这些复杂系统的动态行为。我特别关注书中是否能够阐述随机过程如何帮助我们理解系统的涌现性质,即宏观行为如何从微观的随机交互中产生。我希望书中能够提供一些跨学科的案例研究,例如在生物网络中随机基因表达的建模,在社会网络中信息扩散的随机模型,或者在经济金融领域中市场行为的随机模型。一本能够帮助我理解复杂系统中随机性扮演的角色,并为我提供分析这些系统的方法的书籍,将对我跨学科的研究工作产生巨大的推动作用。

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作为一名在通信工程领域工作的专业人士,我经常需要处理信号的随机性和噪声问题。《随机过程导论》这本书,在我看来,是提升我对信号处理和通信系统理解的绝佳工具。我深知,通信信号的传输过程往往伴随着各种随机噪声,而理解和分析这些随机过程,是设计高效、可靠通信系统的关键。我希望这本书能够以一种清晰且实用的方式,介绍各种与通信工程相关的随机过程,例如白噪声、高斯过程、泊松过程等,并详细阐述它们在信号模型、信道模型等方面的应用。我尤其关注书中是否能够解释随机过程如何被用于描述和分析通信系统的性能,例如信噪比、误码率等指标的计算。我希望书中能够提供一些实际的通信工程案例,展示如何将随机过程的理论应用于解决实际问题,例如在调制解调、编码解码、信道估计等方面的应用。此外,我也希望书中能够对一些更先进的通信技术,例如无线通信、多用户通信等,其中的随机性问题有所涉及,哪怕只是简单的介绍,也能为我打开新的思路。一本能够帮助我更好地理解和设计通信系统的书籍,对于我的职业发展来说具有重要的意义。

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只能说翻译的很一般,看这本书很费劲,书上说根据以上两个条件,但是附近没有条件呀,只有两个性质。。。排版也很乱,不知道在讲什么,或许每句话都很重要吧

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可能因为我学过的原因,感觉现在读这个比之前读林元烈的容易懂。但是在后面就是没有数学之美的感觉,特别像我们做计算机的,做工程的,没有应用实在不太感兴趣读

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我们的教材,感觉还行,主要是我也没看过其他的书,我改出的错误数量是组合数学的一半吧

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很不错。

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我们的教材,感觉还行,主要是我也没看过其他的书,我改出的错误数量是组合数学的一半吧

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