模糊技术与神经网络技术选编

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出版者:第1版 (2001年1月1日)
作者:刘增良编
出品人:
页数:484 页
译者:
出版时间:2001年1月1日
价格:50.0
装帧:平装
isbn号码:9787810770071
丛书系列:
图书标签:
  • 模糊技术
  • 神经网络
  • 人工智能
  • 机器学习
  • 模式识别
  • 智能系统
  • 控制理论
  • 数据挖掘
  • 算法
  • 优化
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具体描述

现代信号处理导论 内容简介 本书旨在为读者提供现代信号处理领域的全面而深入的导论。本书的撰写严格遵循工程实践与理论基础并重的原则,力求清晰、系统地阐述信号处理的核心概念、关键算法及其在实际工程中的应用。全书内容涵盖了从基础的信号与系统理论到复杂的自适应处理与随机过程分析等多个前沿领域。 第一部分:信号与系统的基础 本部分首先回顾并深化了连续时间与离散时间信号的表示方法,着重介绍了信号的能量、功率特性以及典型信号的性质。随后,系统地引入了线性时不变(LTI)系统的基本概念,包括系统的冲激响应、卷积积分与卷积和的计算。重点分析了系统的频率响应特性,特别是如何利用傅里叶分析工具来理解信号在频域中的行为。 本书详细阐述了连续时间傅里叶变换(CTFT)和离散时间傅里叶变换(DTFT)的数学基础、收敛条件及其重要的性质。在此基础上,系统地引入了Z变换,作为分析离散时间系统的核心工具。我们对单边和双边Z变换进行了深入的探讨,并详细分析了Z平面上的系统稳定性判据,包括零极点分析法。为了便于实际操作,本书也涵盖了离散傅里叶变换(DFT)及其高效实现——快速傅里叶变换(FFT)的基本原理和算法流程,强调了DFT在数字信号处理中的核心地位。 第二部分:数字滤波器设计与实现 本部分专注于数字滤波器的设计理论与实践。首先,我们区分并详细比较了无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器的结构特点、优缺点和适用场景。 在IIR滤波器设计方面,本书详细介绍了经典的模拟原型滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器)的设计流程,并系统阐述了将模拟滤波器转换为数字滤波器的双线性变换法(Bilinear Transformation)以及脉冲不变法。重点分析了双线性变换引入的频率映射和预畸变补偿技术。 在FIR滤波器设计方面,本书深入讲解了基于窗函数法的多速率滤波器设计,包括了矩形窗、汉宁窗、海明窗等常见窗函数的性能对比。更重要的是,本书详细阐述了频率采样法和优化法(如Parks-McClellan算法)在设计具有特定幅频特性的线性相位滤波器中的应用,强调了线性相位 FIR 滤波器的重要性及其在通信和音频处理中的优势。 滤波器的实现部分,我们讨论了直接形式、级联形式和并联形式等不同结构对计算复杂度和量化噪声的影响。此外,还介绍了定点运算下的量化误差分析,为硬件实现提供了必要的理论支撑。 第三部分:随机信号处理与估计理论 本部分将信号处理提升到随机过程的层面,处理在噪声背景下或具有内在随机性的信号。我们首先回顾了概率论与随机变量的基础知识,然后引入了随机过程的概念,包括平稳性(宽平稳与严平稳)、遍历性、自相关函数和功率谱密度(PSD)。 重点分析了维纳-辛钦定理,阐明了随机过程的统计特性与其频谱之间的关系。本书详细推导并分析了随机过程通过LTI系统的输出统计特性,这是理解噪声抑制和信号增强的基础。 在随机信号的估计理论部分,本书深入讲解了功率谱估计方法。我们对比了经典的非参数方法,如周期图法(Periodogram)及其改进(如Welch法),分析了其方差和分辨率的折衷问题。随后,本书详细介绍了参数化方法,包括自回归(AR)、移动平均(MA)以及ARMA模型,并阐述了如何通过Yule-Walker方程等方法进行模型参数估计。 第四部分:自适应滤波与应用 本部分聚焦于现代信号处理中最具活力的领域之一——自适应滤波。自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性在线地调整其滤波系数。 本书首先介绍了维纳滤波器的理论基础,即最小均方误差(MMSE)准则,并推导了其最优系数的闭式解(Wiener-Hopf方程)。随后,本书详细阐述了求解该方程的迭代算法——最小均方(LMS)算法。我们对LMS算法的收敛性、稳态误差和步长选择进行了深入的分析。 在此基础上,本书进一步介绍了更为高效的递归最小二乘(RLS)算法,对比了其收敛速度与LMS算法的计算复杂度。 自适应滤波的应用部分,本书挑选了几个关键案例进行详尽的讲解,包括: 1. 自适应噪声消除器(ANC):在噪声源未知或时变的情况下,如何有效分离目标信号。 2. 回声消除技术:在电话会议和助听器中的关键应用。 3. 自适应均衡器:用于消除信道引起的码间串扰,确保数字通信的可靠性。 本书的叙述风格力求严谨而不失直观,通过大量的数学推导和工程实例相结合的方式,旨在使读者不仅掌握信号处理的“如何做”,更能理解“为何如此做”,从而为后续深入研究或实际工程开发打下坚实的基础。本书适合作为高等院校电子信息、通信工程、自动化等专业本科高年级和研究生的教材或参考书。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这是一部极具前瞻性的著作,它精准地把握了当前人工智能领域对鲁棒性和适应性提出的更高要求。我发现作者在处理前沿课题时,展现出了一种罕见的洞察力,尤其是在实时控制和故障诊断应用方面的论述,令人拍案叫绝。书中对如何利用模糊规则系统作为神经网络的先验知识,加速其收敛速度和提高泛化能力的部分,简直是神来之笔。这种集成化的思路,成功规避了纯粹依赖数据驱动模型的脆弱性。阅读过程中,我不断在脑海中勾勒出实际工业场景中可能遇到的复杂数据流,并思考如何运用书中介绍的工具去驯服它们。这本书的排版和图示设计也十分精良,复杂的数学公式配上清晰的流程图,大大降低了理解门槛。可以说,它成功架设了一条从理论基石到尖端应用的坚实桥梁。

评分☆☆☆☆☆

老实讲,我读过不少关于人工智能的入门书籍,但大多停留在概念的堆砌,很少有能像这本书一样,将深奥的理论阐述得如此富有生命力。作者没有满足于仅仅介绍“是什么”,而是花费了大量篇幅探讨“为什么”和“怎么样”。例如,当讨论到模糊神经网络的训练算法时,书中不仅罗列了算法步骤,还深入剖析了每一步背后的优化思想,以及它如何巧妙地规避了传统梯度下降方法的局部最优陷阱。对于我这种偏好实践的读者来说,书中穿插的那些对不同参数敏感度的分析报告,比任何官方文档都来得实在。它教会我如何像一个真正的系统设计师一样去思考:不是盲目地追求高准确率,而是追求在特定资源限制下实现最佳的性能-复杂度的平衡。这本书无疑是近年来技术学习资源中,性价比最高的一本。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的震撼是结构性的,它彻底改变了我对处理非线性、非精确数据的传统范式。作者的叙事方式极其成熟,开篇就以引人入胜的现实世界案例引入模糊性的本质,随后自然而然地过渡到神经网络的计算威力。这种叙事节奏的把控,使得即便是初次接触这些技术的读者,也能感受到一种知识的层层递进和逻辑的严密推导。尤其值得称赞的是,书中关于模糊推理系统(FIS)与自适应学习的融合模型,提供了一个极为优雅的解决方案,它既保留了模糊逻辑的直观性和可解释性,又汲取了神经网络强大的非线性映射能力。读完后,我感觉自己不再是简单地使用工具,而是开始理解如何去“创造”工具,如何根据具体问题的特性,定制出最恰当的智能混合架构。这是一本真正能提升专业层次的深度参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人眼前一亮,它巧妙地将看似不同的两个领域——模糊系统和神经网络——融合在一起,提供了一种全新的视角来解决复杂问题。在阅读过程中,我深刻体会到作者在构建这个知识体系时的匠心独运。特别是对于那些在传统方法中遇到瓶颈的研究者来说,这本书无疑是一剂良药。它不仅深入浅出地解释了模糊逻辑如何处理不确定性和主观性,更展示了如何利用神经网络强大的自学习和模式识别能力来增强模糊系统的性能。书中大量的案例分析和实证研究,使理论不再是空中楼阁,而是可以落地生根的实用工具。我特别欣赏作者在讨论如何平衡系统的精度和可解释性时所展现的平衡艺术,这在很多只关注性能而忽略透明度的技术书籍中是难以见到的。整体来说,这本书为我打开了一扇通往更高级、更灵活的智能系统设计的大门,极大地拓宽了我的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候,我原本以为会是一本枯燥的技术手册,但很快我就被其流畅的叙述和严谨的逻辑所吸引。作者在介绍基础概念时,非常注重从读者的实际需求出发,比如如何用模糊集来量化“热”、“快”这类模糊概念,这比单纯的数学推导要直观得多。随着章节深入,对神经网络的讲解也同样精彩,它没有陷入过度复杂的数学细节,而是聚焦于不同网络结构(如BP、RBF等)在与模糊推理结合时的优势与劣势。最让我印象深刻的是书中对混合模型的构建过程的详细描述,仿佛作者手把手地带着读者搭建一个复杂的智能决策系统。我感觉这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种解决问题的思维方式——一种既能接受精确计算,又懂得拥抱不确定性的复合型思维。对于需要进行系统建模和优化的高年级学生或工程师来说,这本书的价值是无可估量的。

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