A bottom-up approach that enables readers to master and apply the latest techniques in state estimation
This book offers the best mathematical approaches to estimating the state of a general system. The author presents state estimation theory clearly and rigorously, providing the right amount of advanced material, recent research results, and references to enable the reader to apply state estimation techniques confidently across a variety of fields in science and engineering.
While there are other textbooks that treat state estimation, this one offers special features and a unique perspective and pedagogical approach that speed learning:
* Straightforward, bottom-up approach begins with basic concepts and then builds step by step to more advanced topics for a clear understanding of state estimation
* Simple examples and problems that require only paper and pen to solve lead to an intuitive understanding of how theory works in practice
* MATLAB(r)-based source code that corresponds to examples in the book, available on the author's Web site, enables readers to recreate results and experiment with other simulation setups and parameters
Armed with a solid foundation in the basics, readers are presented with a careful treatment of advanced topics, including unscented filtering, high order nonlinear filtering, particle filtering, constrained state estimation, reduced order filtering, robust Kalman filtering, and mixed Kalman/H? filtering.
Problems at the end of each chapter include both written exercises and computer exercises. Written exercises focus on improving the reader's understanding of theory and key concepts, whereas computer exercises help readers apply theory to problems similar to ones they are likely to encounter in industry. A solutions manual is available for instructors.
With its expert blend of theory and practice, coupled with its presentation of recent research results, Optimal State Estimation is strongly recommended for undergraduate and graduate-level courses in optimal control and state estimation theory. It also serves as a reference for engineers and science professionals across a wide array of industries.
A solutions manual is available upon request from the Wiley editorial board.
I spent about 15 years in industry before coming to Cleveland State University in 1999. I received a PhD from Syracuse University, an MS from the University of Washington, and a BS from Arizona State University (all in Electrical Engineering). My work experience includes engineering contributions to the aerospace, automotive, agricultural, biomedical, process control, and software industries. I have lived in Seattle, Syracuse, Los Angeles, Phoenix, and Akron. My research interests include control theory, signal processing, and computational intelligence. For more detailed information, see my curriculum vita and publications pages.
這本書的裝幀和排版質量非常高,這使得長時間的深度閱讀也相對舒適。內容編排上,其最大的特點在於其“統一性”與“互證性”。作者似乎花瞭大量精力去構建一個連貫的理論體係,將信息論中的熵、控製理論中的最優控製以及統計學中的最小二乘法,巧妙地編織在一起,共同指嚮“最佳信息提取”這一核心目標。我特彆喜歡它在介紹新型估計方法時,總是先追溯到經典的最小均方誤差(MMSE)框架,以此為參照點來衡量新方法的改進之處和適用的邊界條件。這種曆史性的迴顧與前瞻性的展望相結閤的敘事手法,極大地增強瞭知識的層次感。此外,書中對“模型不確定性”的處理,提齣瞭若乾種魯棒性增強的策略,這對於任何處理真實世界數據的工程師來說都是至關重要的補充,它提醒我們,任何模型都是對現實的簡化,而如何量化和控製這種簡化帶來的誤差,是工程藝術的體現。
评分翻開這本書的扉頁,一種嚴謹而又充滿洞察力的學術氣息撲麵而來。不同於許多同類書籍側重於純粹的數學證明,本書的結構更像是為研究生量身定製的課程大綱,層層遞進,邏輯嚴密得如同精密的機械裝置。作者在處理隨機過程和概率密度函數時,展現瞭極高的專業素養,對貝葉斯法則在狀態估計中的核心地位做瞭詳盡的闡釋。我發現,對於那些試圖理解“為什麼”而不是僅僅記住“是什麼”的讀者來說,這本書簡直是福音。例如,它對高斯-牛頓迭代法在綫性化過程中的收斂性分析,細緻到讓人拍案叫絕,絲毫沒有敷衍瞭事。更讓我印象深刻的是,書中穿插的案例研究,雖然並未明確指齣具體的設備型號,但其背景設定——無論是航空航天中的姿態解算,還是工業過程的故障診斷——都精準地捕捉到瞭實際應用中的關鍵挑戰。這本書的深度和廣度兼備,它不僅是工具書,更是一本能夠提升讀者理論思維層次的哲學讀本,要求讀者投入足夠的時間和精力去消化,方能領悟其精髓。
评分這本關於係統辨識與濾波理論的著作,著實令人耳目一新。作者的敘事方式頗具匠心,並非那種教科書式的乾巴巴陳述,而更像是一位經驗豐富的工程師在娓娓道來,將那些原本晦澀的數學推導,用一種近乎直觀的方式呈現齣來。書中對卡爾曼濾波(Kalman Filter)的深入剖析,從基礎的綫性係統擴展到非綫性環境下的擴展卡爾曼濾波(EKF)和無跡卡爾曼濾波(UKF),每一步的邏輯銜接都極其順暢。尤其值得稱贊的是,作者在講解這些算法的局限性時,並沒有迴避現實世界中的噪聲模型、參數不確定性以及計算復雜性這些棘手問題,反而提供瞭許多實用的工程近似方法和啓發式技巧。我個人最欣賞的是其對於“最優性”的定義和論證過程,它不僅僅停留在理論上的最小均方誤差(MMSE),更結閤瞭實際應用中對計算資源和實時性的權衡。讀完後,我感覺自己對“狀態”這個抽象概念的理解,從數學符號的堆砌,真正上升到瞭對物理係統動態行為的深刻把握。對於從事自動控製、導航定位或任何涉及動態係統建模的專業人士來說,這本書提供的視角是極其寶貴的財富,它成功地架起瞭理論研究與工程實踐之間的橋梁。
评分這本書的敘事節奏把握得非常精準,它就像一個訓練有素的嚮導,先帶你領略瞭廣闊的風景(基礎概念),然後引導你深入崎嶇的山脈(復雜算法的推導),最後又將你帶到一個可以俯瞰全局的觀景點(高級應用與前沿趨勢)。我個人對其中關於“非高斯噪聲”環境下估計方法的部分給予高度評價。作者沒有滿足於標準的高斯假設,而是深入探討瞭粒子濾波(Particle Filtering)等濛特卡洛方法在處理復雜、多模態或極端非綫性係統時的優勢和局限。特彆是對於粒子濾波的退化問題和重采樣策略的分析,既有理論上的深入探討,又有實際操作層麵的細緻指導,這在其他同類書籍中往往是一筆帶過的內容。這本書的結論部分,對未來研究方嚮的展望也十分富有啓發性,它指齣瞭當前領域內仍存的幾大難題,為有誌於繼續深耕的讀者提供瞭清晰的航標。總而言之,這是一部集大成之作,其深度和前瞻性足以使其成為該領域內值得反復研讀的參考典籍。
评分坦率地說,這本書的閱讀體驗是充滿挑戰,但也極其充實的。它顯然不是為初學者準備的入門讀物,更像是對已有信號處理或隨機控製背景讀者的進階指導。書中的數學語言相當凝練,公式推導常常省略瞭中間步驟,這要求讀者必須保持高度的專注力,並且隨時準備好查閱相關綫性代數和概率論的參考資料。然而,一旦跨越瞭最初的陡坡,其所展現齣的知識體係的完整性就令人贊嘆。特彆是關於參數估計與狀態估計的相互關係,作者采用瞭一種統一的框架來審視,這在很大程度上幫助我理清瞭以往分散的概念。我特彆留意瞭其中關於“濾波器的計算效率”的討論部分,作者沒有僅僅停留在理論最優,而是引入瞭計算復雜度的分析,並比較瞭不同算法在計算量上的取捨,這種務實的態度在學術專著中是難能可貴的。這本書的價值在於,它強迫你去思考算法在真實硬件上的可行性,而非僅僅停留在紙麵上漂浮的完美解。
评分隻看瞭非綫性濾波部分,結構很清晰
评分一本Kalman濾波的好書
评分Notation有點亂。
评分好書,寫的比Maybank那本簡單很多
评分Notation有點亂。
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