现代应用数学手册

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出版者:清华大学出版社
作者:马振华编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-01-01
价格:33.0
装帧:平装
isbn号码:9787302045656
丛书系列:现代应用数学手册
图书标签:
  • 数学
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  • 线性代数
  • 微分方程
  • 概率统计
  • 优化方法
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具体描述

本书介绍离散数学最核心的部分:集合论,组合数学与图论,代数结构与泛代数,标准(古典)与非标准(非古典)数理逻辑。书中从理论与应用方面阐述各分支中的基本概念、基本理论与基本方法。

《现代应用数学手册》是一部全面探讨和阐释在现代科学、工程、经济和社会等领域中,数学工具和方法如何被创造性地应用于解决复杂问题的权威指南。本书并非简单罗列数学公式或定理,而是聚焦于数学概念的实际部署,以及它们如何转化为解决现实世界挑战的强大驱动力。 内容涵盖与核心理念: 本书的核心在于“应用”,强调了理论与实践之间的桥梁。它深入剖析了构成现代科学研究和技术创新的基石性数学分支,并进一步展示了这些分支在具体场景下的应用。 概率论与统计学: 本书会详细介绍如何运用概率模型来描述随机现象,以及统计推断在数据分析、模型验证和预测中的关键作用。从金融市场的风险评估到生物医学研究中的实验设计,再到机器学习中的参数估计,概率与统计的优雅应用将被一一呈现。读者将学习如何构建和解释概率分布,如何从样本数据中提取有意义的洞察,以及如何进行假设检验以做出严谨的决策。 线性代数: 作为现代计算科学的基石,线性代数在本书中将获得深刻的解读。从向量空间、矩阵运算到特征值分解,本书将展示这些抽象概念如何支撑图像处理、信号分析、优化问题以及大规模数据集的降维。读者将理解矩阵运算在计算机图形学和数据科学中的核心地位,以及如何利用线性代数工具优化算法性能。 微积分与微分方程: 传统但永恒的微积分及其在描述变化率方面的力量,在本书中将焕发新的生命力。本书将探讨如何利用微分方程模型来刻画动态系统,例如物理学的运动学、化学反应动力学以及经济学中的增长模型。此外,数值积分和微分方程的求解方法也将得到详细介绍,为读者提供了解决难以解析处理的问题的实用技巧。 数值分析: 面对许多无法得到精确解析解的数学问题,数值分析提供了有效的近似方法。本书将深入介绍误差分析、插值与逼差、求积公式、非线性方程的求解以及矩阵的数值计算等内容。这些技术是现代计算科学的支柱,广泛应用于工程模拟、科学计算和数据拟合。 优化理论: 在资源有限或目标明确的情况下,如何找到最优解是许多学科的共同追求。本书将介绍各种优化技术,包括线性规划、非线性规划、凸优化以及组合优化。从生产调度到投资组合管理,再到机器学习中的模型训练,优化理论的强大应用将得到充分展示。 离散数学与图论: 随着信息技术和网络科学的兴起,离散数学的重要性日益凸显。本书将探索集合论、逻辑、组合学以及图论的基础概念,并阐述它们在算法设计、网络分析、数据库管理和人工智能中的应用。读者将学习如何利用图结构来表示和分析复杂的关系网络。 应用统计建模与数据科学: 本书将重点介绍如何构建和评估统计模型,以理解和预测数据中的模式。这包括回归分析、时间序列分析、模型选择和诊断。此外,还将触及数据清洗、特征工程、模型部署等数据科学流程中的关键环节,强调数学在驱动数据驱动决策中的核心作用。 本书的特色与价值: 《现代应用数学手册》的独特之处在于其跨学科的视角和强烈的实用导向。 理论与实践的深度融合: 本书不仅仅是数学理论的堆砌,更注重展示这些理论是如何被“活化”并应用于解决实际问题的。每一个概念的引入都伴随着具体的案例研究,让读者能够直观地理解数学的威力。 前沿性与系统性并存: 在涵盖经典数学分支的同时,本书也紧密追踪了数学在人工智能、大数据分析、金融工程等前沿领域的新兴应用。同时,其系统性的组织结构能够帮助读者建立起一个完整、连贯的现代应用数学知识体系。 普适性与可操作性: 无论您是数学背景深厚的科研人员,还是需要运用数学工具解决实际问题的工程师、经济学家、生物学家,抑或是对数据科学充满兴趣的初学者,本书都能为您提供有价值的指导。其详尽的解释和清晰的逻辑,使得复杂的数学概念变得易于理解和掌握,具备高度的可操作性。 激发创新思维: 通过展示数学在不同领域的广泛应用,本书旨在激发读者的创新思维,鼓励他们跳出学科的界限,将数学作为解决任何复杂问题的通用语言和强大工具。 总而言之,《现代应用数学手册》是一部集理论深度、实践广度、前沿性与系统性于一体的宝贵资源。它将赋能读者,使其能够自信地运用现代数学的智慧,应对日益复杂和充满挑战的现代世界。

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读后感

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用户评价

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这本书的案例选取也非常具有前瞻性,它不仅涵盖了那些已经非常成熟的应用领域,还对当前热门的科学技术,如人工智能、大数据分析、物联网、生物信息学等进行了深入的探讨,并展示了数学在这些新兴领域中的关键作用。我尤其对书中关于深度学习模型中的数学原理的介绍感到兴奋,像反向传播算法、梯度下降法等核心概念,通过作者的讲解,变得清晰易懂。书中还涉及到了统计学在基因测序和蛋白质结构预测中的应用,这对我理解现代生物技术的发展脉络非常有帮助。我曾尝试根据书中提供的思路,将贝叶斯统计方法应用到我的数据分析项目中,用来处理不确定性信息,结果出乎意料地好。另外,书中还讨论了在优化问题中,如何利用启发式算法和元启发式算法来处理NP-hard问题,这为我解决一些复杂的组合优化问题提供了新的思路和方法。

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这本书最让我震撼的地方在于其广度和深度并存的叙事方式。我本以为一本“手册”类的书籍,会相对比较浅显,侧重于一些基础的应用,但《现代应用数学手册》彻底颠覆了我的认知。它不仅涵盖了传统意义上的微积分、线性代数等基础数学在工程、经济等领域的应用,更深入地触及了诸如偏微分方程、傅里叶分析、数值方法等更高级的数学工具,并且清晰地展示了它们如何在信号处理、图像识别、天气预报、金融建模等前沿科技领域发挥关键作用。我曾对偏微分方程感到十分棘手,觉得它离我的实际工作很遥远,但书中通过讲解热传导、流体动力学模拟等案例,让我看到了它的强大威力,也理解了它在解决复杂物理现象问题中的不可替代性。此外,书中还对现代数学的几个重要分支,如机器学习中的统计学习理论、最优化理论在人工智能中的应用等进行了介绍,这些内容与我目前关注的AI领域息息相关,为我提供了宝贵的理论基础和实践指导。最让我惊喜的是,书中在讲解某个数学工具时,会穿插一些历史典故或者重要的发展里程碑,这让枯燥的数学知识变得生动有趣,也让我对这些数学家们的智慧充满了敬意。它让我明白,现代应用数学并非僵化的知识体系,而是一个不断发展、充满活力的领域。

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这本书最令我称赞的一点是,它并没有仅仅停留在理论的阐述,而是非常注重知识的“落地”。在讲解每一个数学概念和方法时,作者都会给出非常具体的实践指导,甚至包括了代码示例和数据分析流程。我曾按照书中提供的步骤,利用Python和NumPy库,实现了书中关于多元回归分析的案例,并成功应用于我部门的数据报告分析中。这种“边学边练”的学习模式,大大提升了我的学习效率和成就感。书中对于如何处理实际数据中的噪声和缺失值,也提供了非常实用的方法和建议,这对于任何数据分析工作者来说都是极其宝贵的经验。我特别感谢书中关于统计推断的章节,它让我理解了如何通过样本来推断总体,如何进行假设检验,这些都是进行科学研究和决策分析不可或缺的工具。

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这本书让我深刻体会到了数学作为一门“工具”的强大之处,它能够帮助我们量化、分析和预测现实世界中的各种现象。我之前总是觉得数学离我的生活很遥远,直到读了这本书,我才发现,原来我们生活中无处不见的数学的身影。从手机APP的推荐算法,到网上购物的个性化广告,再到自动驾驶汽车的决策系统,背后都离不开复杂的数学模型和算法。《现代应用数学手册》就像一个“数学翻译器”,将那些隐藏在技术背后的数学原理,用通俗易懂的方式呈现在我们面前,让我们能够更深刻地理解这个科技驱动的世界。书中关于离散数学在密码学中的应用,也让我大开眼界,理解了RSA算法等现代加密技术是如何利用数论的原理来保障信息安全的。它让我明白了,掌握一定的应用数学知识,不仅能提升工作效率,更能让我们对周遭的世界有更深刻的洞察力。

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《现代应用数学手册》的排版设计也很人性化,每一章节的开头都有一个简短的引言,概述本章将要讨论的主要内容和其在现实世界中的重要性,这让我能够快速把握章节的重点。书中的公式引用清晰,参考文献列表也非常详尽,为我进一步深入学习提供了便利。我特别喜欢书中在解释一些数学定理时,会先介绍定理的直观含义,再给出严谨的数学表述,这种方式既保证了理论的准确性,又照顾了读者的理解习惯。例如,在介绍极限的ε-δ定义时,书中首先用一个“越来越近”的比喻来解释,然后再引入正式的数学符号,这种循序渐进的讲解方式,让我对抽象的数学定义不再感到畏惧。而且,书中还附带了一些在线资源链接,可以访问到相关的视频讲解、交互式演示和计算工具,这进一步增强了学习的互动性和趣味性。

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《现代应用数学手册》的语言风格也非常平易近人,作者没有使用过于艰涩的专业术语,即使是一些复杂的数学概念,也力求用最简洁明了的方式解释清楚。书中大量的图表和示意图,也极大地帮助了我的理解。比如,在解释张量在物理学中的应用时,书中用了一个非常形象的比喻,将张量比作一个能够描述物体在不同方向上变化的“多维向量”,并且配以详细的二维和三维示意图,让我一下子就明白了张量的核心概念。我特别欣赏作者在讲解过程中,会时不时穿插一些“小贴士”或者“注意事项”,这些细节之处,往往能够点醒我一些容易被忽略的关键点,或者提供一些实用的技巧。比如,在讲解傅里叶变换时,书中提醒读者要注意采样率对频谱分析结果的影响,这对于我在数字信号处理项目中至关重要。这本书让我真正体会到了“授人以鱼不如授人以渔”的道理,它不仅仅是提供了一个个具体的应用方案,更是教会了我如何独立思考,如何利用数学工具来解决自己遇到的问题。

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读完《现代应用数学手册》,我最大的感受是,它是一本真正“能用”的书。很多数学科普读物,虽然写得生动有趣,但往往停留在概念的介绍,缺乏具体的实践指导。而这本手册则不同,它在讲解每一个数学概念时,都配有大量精心设计的案例,并且这些案例都来源于真实的工业生产、科研项目或者商业活动,极具借鉴意义。例如,在介绍图论的应用时,书中不仅解释了节点和边代表什么,还详细展示了如何用图论来解决网络路由问题、社交网络分析以及项目管理中的关键路径问题,并且提供了相应的算法实现思路。我尝试将书中的图论算法应用到我的公司内部信息系统中,用来优化数据传输路径,取得了非常显著的效率提升。书中还有关于离散数学在算法设计中的应用的章节,详细讲解了如何利用组合数学和逻辑推理来设计高效的计算机算法,这对我理解和改进我正在开发的软件的性能非常有帮助。我尤其赞赏的是,书中在给出算法描述时,也提供了伪代码或者Python等常见语言的实现框架,这大大降低了将理论转化为实践的门槛,让普通读者也能够上手尝试。

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总而言之,《现代应用数学手册》是一本集理论性、实践性、前瞻性于一体的优秀读物。它不仅适合在校学生、研究人员,更适合像我这样的在职工程师、数据分析师以及任何对数学在现实世界中的应用感兴趣的读者。这本书就像一个宝藏,每一次翻阅都能从中获得新的启发和知识。它让我看到了数学的魅力,也让我看到了自己潜力的无限可能。我向所有希望提升自身能力、开阔视野的朋友们强烈推荐这本书。它不仅仅是一本“手册”,更是一扇通往更广阔知识世界的门,让我能够更自信地迎接未来的挑战,并利用数学的力量创造更多的价值。书中关于最优化理论在供应链管理中的应用,也让我看到了如何通过数学模型来提升企业的运营效率,降低成本,这对于我未来的职业发展有着重要的指导意义。

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我最近有幸翻阅了《现代应用数学手册》,这本书的出现,对我来说,简直如同黑夜中的一盏明灯,照亮了我曾经对数学在现实世界中应用的迷茫。作为一个长期在工程领域摸爬滚打的从业者,我深知理论知识与实际应用之间往往存在着一道看不见的鸿沟,很多时候,我们知道有数学工具存在,却不知道如何恰当地选取,更不知道如何将其转化为解决实际问题的有效方案。《现代应用数学手册》的问世,恰好弥补了这一市场空白。它并非那种高高在上的学术专著,而是真正从读者的角度出发,将那些看似抽象复杂的数学概念,通过鲜活的案例和循序渐进的讲解,一一呈现在我们面前。比如,书中关于优化理论的阐述,就不仅仅停留在理论公式的推导,而是详细地介绍了如何在物流配送、生产排程、资源分配等领域,利用数学模型找到最优解,并提供了清晰的算法步骤和可视化图示,让我能够轻松理解并尝试将这些方法应用到我的工作中。另外,书中对概率统计在风险评估、数据分析中的应用也做了深入的探讨,这对于我理解市场波动、预测产品销量至关重要。我特别欣赏的是,作者在解释每一个数学分支时,都会先强调其在现实世界中的必要性和重要性,这极大地激发了我学习的兴趣。而且,书中并非简单罗列公式,而是非常注重逻辑链条的建立,从问题的提出,到数学模型的构建,再到解题方法的选择和结果的解释,每一个环节都阐述得非常到位,让我能够真正理解“为什么”以及“如何做”。

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这本书的结构设计也十分出色,它将庞大的应用数学领域进行了清晰的划分,让我能够根据自己的需求和兴趣,有针对性地进行阅读。它不是一个线性的知识铺陈,而更像一个知识的地图,引领读者在应用数学的各个分支中自由探索。我可以先从我最感兴趣的概率统计和数据挖掘章节开始,深入了解如何从海量数据中提取有价值的信息,然后根据需要,再回过头去学习支撑这些方法所必需的线性代数和矩阵理论。这种灵活的阅读方式,非常适合我这种时间碎片化的学习者。此外,书中还提供了一个关于如何选择合适数学工具的指南,它根据不同应用场景的特点,列出了推荐的数学方法和相应的学习路径,这对我来说简直是“福音”,能够帮助我避免在浩瀚的数学知识海洋中迷失方向。我印象特别深刻的是,在介绍时间序列分析时,书中不仅讲解了ARIMA模型,还提到了更先进的GARCH模型,并给出了它们在金融市场预测中的应用案例,让我看到了数学在分析经济周期和风险控制方面的巨大潜力。

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