Morphometrics with R

Morphometrics with R pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Claude, Julien
出品人:
页数:335
译者:
出版时间:2008-7
价格:$ 101.64
装帧:
isbn号码:9780387777894
丛书系列:Use R
图书标签:
  • R
  • Morphometrics
  • 计算机科学
  • 数学
  • with
  • Programming
  • 形态计量学
  • R语言
  • 生物统计
  • 数据分析
  • 形态学
  • 生物信息学
  • 统计学
  • 可视化
  • R
  • 生物学
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具体描述

Using R for morphometrics can overcome problems in familiarizing oneself with various software languages, converting data and results every time another software is required, and adapting and converting the results to go further. With a single environment, shape analysis can be performed from data acquisition to data analysis, and the results can be presented in the form of graphs, both accurate and esthetic.

深入理解形态测量学:从理论到实践的全面指南 形态测量学,作为一门研究生物体形态变异的学科,其核心在于利用精确的度量和统计分析来揭示生物形态的模式、驱动因素及其演化历史。本书旨在提供一个全面而深入的视角,探讨形态测量学的理论基础、经典方法以及现代计算工具的应用。本书不仅面向有志于在生物学、古生物学、医学或工程学领域进行形态分析的研究人员和学生,也为希望掌握数据驱动的形态学研究方法的专业人士提供了宝贵的资源。 本书的结构精心设计,旨在引导读者逐步建立扎实的理论框架,并熟练运用当前最先进的分析技术。我们避开了对特定软件(如R语言)的直接依赖性描述,而是专注于方法论的本质及其背后的数学原理,确保读者获得的知识是普适且长久的。 第一部分:形态测量学的基石与历史演进 本部分将追溯形态测量学的历史脉络,从早期的基于线性测量的时代,到引入坐标几何和多元统计方法的变革,直至当前基于几何形态测量学(Geometric Morphometrics, GM)的范式。 第一章:形态学的本质与形态测量学的定位 形态学不仅仅是对形状的描述,更是对结构功能关系、发育过程和系统发育历史的探究。本章将界定“形状”(Shape)、“大小”(Size)和“位置”(Position)这三个核心概念的区别与联系。我们将探讨量化形态变异的必要性,并介绍描述形态的经典指标,如比率、指数以及主成分分析(PCA)在早期形态划分中的应用。重点讨论传统方法的局限性,例如如何处理形状的复杂性和形态间的非线性关系。 第二章:经典度量方法的理论挑战 本章深入剖析了基于距离和角度测量的局限性。当形态发生复杂变化时,简单的线性距离往往无法准确捕捉形状的差异。我们将详细论述欧氏距离在形态学语境中的适用范围,以及如何利用距离矩阵来构建形态空间。此外,还会讨论如何处理异速生长(Allometry)——大小与形状之间的关系,并介绍如何通过回归方法分离出纯粹的形状变异。 第三章:从经典到现代的范式转换 形态测量学的飞跃得益于对数据的重新定义。本章将引入几何形态测量学的核心思想:将形态表示为一组具有特定拓扑关系的解剖标志点(Landmarks)。我们将探讨如何定义可靠的解剖标志点,以及这些标志点如何构成一个“形态配置”(Configuration)。本章还将引入“同源性”(Homology)的概念,强调在形态比较中的生物学约束。 第二部分:几何形态测量学的核心方法论 本部分是全书的理论核心,详细阐述了如何利用坐标数据来精确量化和分析生物形状。 第四章:坐标数据的预处理与配准 为了比较不同个体或不同物种的形状,我们必须首先将它们的形态配置进行标准化(或称配准)。本章将详细介绍Procrustes分析的数学原理,包括如何利用正交变换、平移和均匀缩放来消除差异(非形状因素)。我们将区分全配准(Full Procrustes Superimposition)和部分配准(Partial Procrustes),并讨论它们在处理未排序或不完全标志点数据时的适用性。 第五章:形状空间与主成分分析(PCA) 经过配准后的坐标数据构成了高维的形状空间。本章将重点介绍如何利用主成分分析(PCA)来探索这个形状空间。PCA不仅能够识别出形态变异的主要方向(即形态学的“模式”),还能通过特征向量(Eigenvectors)可视化这些主要的形状变化。我们将详细解释如何解释主成分得分,并探讨如何通过背离(Deformation)图来直观展示这些变化。 第六章:距离度量与形态差异检验 在形状空间中,我们需要准确的度量来量化不同组群间的差异。本章将讨论基于Procrustes距离的统计检验,如多元方差分析(MANOVA)和基于距离的检验(如Permutational MANOVA)。我们将探讨如何构建距离矩阵,并进行非参数检验以评估形态差异的统计显著性,同时强调多重比较的修正问题。 第七章:分离大小与形状:异速生长的深入分析 异速生长是形态学研究中不可避免的因素。本章将超越简单的线性回归,深入探讨如何使用多元回归技术(如Ordinary Least Squares回归或非线性回归)将大小(如体中位数或对数质心大小)与形状坐标联系起来。我们将详细介绍如何提取并可视化异速生长轨迹,以及如何通过残差分析来获得“纯粹的”等速生长的形状变异。 第三部分:高级分析技术与形态学建模 本部分面向希望进行更复杂模型构建和形态空间探索的研究者。 第八章:形态的回归分析与预测 形态测量学的一个强大应用是理解特定环境因子、基因型或功能压力如何影响形状。本章将详细介绍如何对形状配置(作为响应变量)进行多元回归分析,以预测外部变量的影响。我们将讨论如何构建包含交互作用项的模型,并利用回归残差来检验模型解释力之外的形状变异。 第九章:形态空间的可视化与探索 理解高维形状空间至关重要。本章将介绍多种可视化技术,包括: 形态形态图(Warping Diagrams): 结合标志点和半形指标的局部形变可视化。 形状空间轨迹: 展示发育、进化或梯度变化在形状空间中的路径。 距离矩阵的可视化: 如多维标度(MDS)在形态空间中的应用,用于低维嵌入和形态群集分析。 第十章:局部形状分析与模块化 生物体形态往往由功能上或发育上相关的子单元(模块)构成。本章将介绍如何通过分组标志点并分别进行Procrustes分析来识别形态模块。我们将探讨如何量化模块间的协变(Covariance)以及模块内部的变异,从而揭示不同功能单元在形态演化中的独立性或协同性。 第十一章:非标志点形态描述的补充方法 虽然几何形态测量学是主流,但其他描述方法仍有其价值。本章将简要介绍如何整合基于轮廓(Outline)的描述方法(如Elliptic Fourier Analysis或基于曲率的描述)与标志点数据,以提供更全面的形态描述,尤其适用于缺乏清晰解剖学标志的柔性结构分析。 结语:形态测量的未来方向 本书的结语将展望形态测量学的未来,包括与生物力学、基因组学和机器学习的交叉融合。重点将放在如何利用更复杂的计算工具来处理大规模数据集和高维数据,以及在保护生物学和医学诊断中应用形态学洞察的前景。通过本书的学习,读者将能够独立设计、执行和解释严格的形态测量学研究项目。

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用户评价

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这是一本让我眼前一亮的著作,作者在“形态计量学”这个略显冷门的领域,通过R语言这个强大且日益普及的工具,展现了其深刻的洞察力和扎实的功底。初次翻阅,就被其清晰的逻辑和循序渐进的讲解所吸引。书中并非枯燥的理论堆砌,而是紧密结合实际案例,通过R代码的演示,让抽象的概念变得触手可及。从基本的形态学特征提取,到复杂的统计分析,再到可视化展示,作者几乎涵盖了形态计量学研究的全过程。我特别欣赏书中对各种统计方法的深入剖析,不仅仅是给出代码,更重要的是解释了这些方法背后的原理、适用条件以及如何解读结果。例如,在处理数据时,书中详细介绍了如何进行数据清洗、异常值检测和数据转换,这些细节对于任何一个严谨的科研工作者来说都至关重要。此外,作者对R语言的掌握可谓炉火纯青,各种包的运用信手拈来,并且会根据不同的分析需求推荐最合适的包,这对于像我这样还在不断学习R语言的研究者来说,无疑是宝贵的财富。书中关于形态计量学的一些经典模型和算法,例如Procrustes分析、主成分分析在形态学上的应用等,都得到了详尽的阐述,并且通过R代码得以复现,这大大降低了学习门槛。我迫不及待地想要将书中的方法应用到我自己的研究项目中,我相信这本书会成为我形态计量学研究道路上的得力助手。

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在我对形态计量学领域的探索过程中,这本书无疑是一个重要的里程碑。作者以一种非常清晰和系统的方式,将形态计量学的核心概念和分析方法,通过R语言这一强大而灵活的工具呈现出来。我深感作者在内容组织上的匠心独运,从基础的形态学特征提取,到复杂的统计模型构建和结果可视化,每一个环节都考虑得十分周全。我特别喜欢书中对各种统计分析方法的深入剖析,不仅仅是给出代码,更重要的是阐述了这些方法背后的统计原理、适用条件以及如何解读分析结果。例如,在讲解如何进行形态学数据的聚类分析时,作者不仅提供了多种聚类算法的代码,还详细分析了如何选择合适的聚类指标和评估聚类结果的质量,这对于我理解数据中的潜在分组模式非常有帮助。此外,书中对于形态学数据的可视化处理也做得非常出色,作者提供了多种精美的图形生成方法,能够将复杂的数据信息直观地呈现出来,这对于撰写论文和进行学术交流非常有价值。总而言之,这本书不仅仅是教我如何使用R语言进行形态计量学分析,更是教会了我如何进行严谨、科学的形态计量学研究。

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我一直对生物的形态学特征非常着迷,但苦于缺乏系统性的方法来量化和分析这些特征。直到我遇到了《Morphometrics with R》,我才找到了开启这个领域大门的钥匙。这本书的作者无疑是一位在这个领域有着深厚造诣的专家,他能够将那些看起来复杂难懂的形态计量学概念,通过R语言这个具体的工具,变得清晰易懂。我特别赞赏书中对于数据可视化的强调。形态学数据本身就具有很强的视觉信息,而书中提供的各种R语言绘图方法,能够将这些信息以一种极其优雅且富有洞察力的方式呈现出来。例如,书中在展示不同群体间的形态学差异时,利用了多种多样的图形,如散点图、热力图、以及结合了形状信息的可视化图形,这些都极大地帮助了我理解数据中隐藏的模式。此外,作者在讲解各种统计分析方法时,不仅仅是给出代码,更重要的是解释了这些方法背后的统计原理和适用条件,让我能够根据自己的研究问题选择最合适的方法。我尝试着将书中介绍的一些方法应用到我之前的一些研究数据上,发现能够发现一些之前从未注意到的形态学细微差异,这对于我进一步深入研究非常有启发。

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这本书的出现,对于我这样一位长期在生物学研究领域摸索,但又希望借助现代计算工具提升效率和深度的科研人员来说,无疑是一场及时雨。作者在“形态计量学”这一细分领域,巧妙地将R语言的强大功能与形态学分析的复杂性相结合,其目的性非常明确,并且执行得非常到位。书中的讲解方式,与其说是教学,不如说更像是一场与经验丰富的导师的深度对话。我从中不仅学到了具体的R代码如何编写,更重要的是理解了每一步操作背后的科学逻辑和统计学原理。举例来说,书中在介绍如何进行形态学数据的预处理时,提供了多种策略,并详细分析了各自的优劣,这使得我在面对真实研究数据时,能够根据数据的特性做出更明智的选择。而对于一些高阶的形态计量学分析,例如基于形状的回归分析、群体间的形状差异比较等,作者都循序渐进地引导读者进行深入理解,并提供了可执行的代码示例。这些示例并非简单的“拿来主义”,而是包含了作者对研究问题的深刻思考和对R语言灵活运用的最佳实践。我尤其赞赏书中对于结果可视化的强调,形态学数据常常具有直观性,但如果可视化做得不好,就会事倍功半。作者在这方面提供了非常多实用的技巧和建议,让原本复杂的形态学数据跃然纸上,清晰地展现出研究的发现。

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这本书就像是我打开了形态计量学研究新世界的一扇门,尤其是当它与R语言这个强大的工具相结合时,其潜力更是无穷无尽。我之前对形态计量学的一些概念,例如“形状空间”、“形变”等,总觉得有些抽象,难以把握。但这本书通过大量生动的R代码示例,将这些概念具象化了。作者在讲解过程中,并没有回避复杂性,而是坦诚地展示了形态计量学研究中可能遇到的各种挑战,例如数据的预处理、特征的选择、统计模型的构建等等,并且提供了切实可行的解决方案。我特别欣赏书中对统计模型选择和模型诊断的详细讨论,这对于确保研究结果的可靠性至关重要。作者在书中介绍的各种R包,如`geomorph`,`vegan`等,都是形态计量学研究中不可或缺的利器,而且作者对这些包的讲解非常透彻,让我能够快速上手。我尝试着将书中介绍的一些数据可视化技术应用到我正在进行的研究项目上,效果令人惊喜。那些原本散乱的形态学数据,通过精心设计的图表,变得井井有条,并且能够清晰地揭示出研究的模式和趋势。这本书不仅仅是教我如何使用R语言,更是教会我如何用R语言进行科学的形态计量学研究。

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这本书的出版,对于所有对量化形态学研究感兴趣的研究者来说,无疑是一份厚礼。作者在书中将形态计量学这一复杂而精妙的学科,与R语言这个功能强大且日益普及的分析平台巧妙地结合,为我们提供了一个全面而实用的学习指南。我非常欣赏书中逻辑严谨的结构安排,从最基础的形态学概念的引入,到各种量化分析方法的讲解,再到最终的结果展示,整个过程层层递进,引人入胜。我特别注意到书中对各种统计学方法的深入阐述,不仅仅是给出了R代码,更重要的是解释了这些方法背后的统计原理,以及如何在形态学研究的背景下进行恰当的应用和解读。例如,书中在讲解如何进行种群间的形态学差异比较时,不仅介绍了t检验、ANOVA等经典方法,还深入探讨了基于多元统计方法的比较,以及如何评估这些差异的显著性和解释其生物学意义。另外,作者在书中提供的R代码示例都非常具有代表性,并且附有详细的注释,这使得我能够非常容易地理解和复用这些代码。总而言之,这本书不仅是一本技术手册,更是一本能够帮助研究者建立起一套科学的形态计量学研究思维的经典之作。

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这本书的出现,真正将形态计量学从实验室的理论殿堂拉到了我的研究案头,并且是以一种我能够理解和掌握的方式。作者在“形态计量学”这个相对专业的领域,通过R语言这个强大的编程语言,为我们提供了一条清晰的研究路径。我被书中对不同形态计量学方法的讲解深度所震撼,例如,在介绍Procrustes分析时,作者不仅仅展示了如何执行,更重要的是深入探讨了其对数据预处理、坐标系选择以及结果解读的影响,让我对这个方法有了更全面的认识。此外,书中对数据的可视化处理部分也做得非常出色,作者提供了多种创新的可视化技术,能够将抽象的形态学数据转化为直观、富有信息量的图形,这对于我理解和展示研究结果至关重要。我尤其欣赏书中关于模型选择和模型诊断的详细讲解,这对于确保研究结果的科学性和可靠性具有极大的帮助。我迫不及待地想将书中的方法应用到我自己的研究项目中,我相信这本书会大大提升我研究的效率和深度。

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这本书的价值,在我看来,并不仅仅在于它提供了一系列R语言的代码,更在于它构建了一个完整的形态计量学研究的知识体系,并将这个体系与R语言这个强大的工具无缝地连接起来。作者在书中对于形态计量学的基本概念,如“形状”、“大小”、“形变”等,进行了清晰的定义和阐释,这对于许多初学者来说是至关重要的。我非常喜欢书中通过实际案例来讲解理论知识的方式,这种“理论先行,实践跟进”的模式,让我在学习过程中能够不断地巩固和检验所学的知识。例如,在讲解主成分分析在形态学上的应用时,作者不仅仅展示了如何计算主成分,更重要的是解释了如何解读主成分所代表的形态学变异方向,以及如何利用这些信息来揭示种群间的形态学差异。书中对各种统计检验方法的介绍,也十分详尽,并且会根据不同的研究目的给出相应的建议。我尤其欣赏书中对模型假设的强调,以及如何进行模型诊断,这保证了研究结果的可靠性。从数据的导入和清洗,到形态特征的提取,再到复杂的统计分析和可视化,这本书几乎涵盖了形态计量学研究的每一个关键环节。

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当我拿到这本《Morphometrics with R》时,我并没有立刻抱有太高的期望,毕竟形态计量学本身就带有一定的专业门槛,而R语言的学习曲线也并非坦途。然而,这本书迅速打破了我的预设。作者在内容组织上做得非常出色,从最基础的概念引入,到逐步深入到更复杂的模型和技术,整个过程流畅且富有条理。让我印象深刻的是,书中并非仅仅罗列R代码,而是非常注重对形态计量学理论和统计学原理的解释,确保读者在掌握技术的同时,也能理解其背后的“为什么”。例如,在讲解Procrustes分析时,作者不仅给出了如何执行的代码,还详细解释了“配准”的概念,以及不同类型的Procrustes分析适用的场景。对于我这样的初学者来说,这种深入的讲解是至关重要的,它帮助我构建了坚实的理论基础。此外,书中提供的R代码示例都经过精心设计,具有很高的可读性和可复用性。我尝试着将书中的一些代码应用到我自己的小规模数据集中,发现它们能够非常有效地帮助我提取和分析形态学信息。书中的可视化部分也做得相当不错,各种图表的生成方式清晰明了,能够有效地帮助研究者展示他们的发现。总而言之,这是一本理论与实践并重,能够帮助读者从入门到进阶的优秀著作。

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作为一名长期从事生物分类学研究的研究者,我深知形态学在物种鉴定和分类中的重要性,但传统的形态学研究往往依赖于人工测量和主观判断,效率低下且可能存在误差。而《Morphometrics with R》的出现,彻底改变了我的研究思路。这本书将现代形态计量学理论与R语言的强大分析能力相结合,为我提供了一个全新的、更客观、更高效的研究框架。作者在书中详细介绍了如何从图像或三维扫描数据中提取关键的形态学 landmark 点,并利用Procrustes分析等方法进行形状比较。我被书中对这些技术的深入讲解所折服,作者不仅提供了可以直接运行的代码,更重要的是解释了这些方法背后的数学原理和统计假设,让我能够知其然,并且知其所以然。尤其令我欣喜的是,书中对形态学数据的可视化处理部分,作者提供了多种精美的图表生成方法,能够将复杂的形态学差异直观地展示出来,这对于撰写论文和进行学术交流非常有帮助。我还注意到,书中还涉及了一些关于形态学演化和种群分化的内容,这对于我研究物种形成和适应性演化提供了重要的理论指导和分析工具。

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