誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

John，R．Taylor 著，王中宇 譯

圖書標籤:

• 誤差分析
• 不確定度
• 物理測量
• 實驗數據處理
• 數據分析
• 計量學
• 科學計算
• 統計學
• 實驗物理
• 誤差傳遞

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040433869

版次：2

商品編碼：11839500

包裝：平裝

叢書名： 機械工程前沿著作係列

開本：16開

齣版時間：2015-11-01

用紙：膠版紙

頁數：308

字數：380000

正文語種：中文

內容簡介

　　《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》是一本介紹誤差分析與不確定度評定方麵的入門書，自齣版以來已經被翻譯為6種語言，在國際上具有很大的學術影響力。
　　《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》分為兩大部分，共計12章。其中第Ⅰ部分包括5章內容，主要介紹大學低年級物理實驗中所需誤差分析的基礎知識。前兩章介紹誤差分析與不確定度的基本概念：第1章給齣誤差分析的初步描述，第2章介紹如何報告與使用不確定度。第3章介紹誤差傳播。第4章和第5章介紹不確定度的統計方法，具體包括第4章的隨機不確定度的統計分析和第5章的正態分布。第Ⅱ部分內容有所加深，其中有一些內容是第1部分的具體應用，另一些則是統計理論的進一步拓展。
　　主要包括數據處理和三大分布兩個主題，其中數據處理部分包括4章，分彆為第6章的數據剔除、第7章的加權平均值、第8章的*小二乘擬閤以及第9章的協方差與相關性；三大分布包括第10章的二項式分布、第11章的泊鬆分布以及第12章的卡方檢驗。這兩個主題分彆安排在7個短章中，前後之間的內容相對獨立，讀者可以根據自己的需要與興趣按照任意的順序閱讀。
　　書中結閤實例，特彆是精密物理測量的實例進行講解，每章末尾安排瞭大量的習題。在附錄部分給齣瞭每章中的快速測驗與章末奇數編號習題的答案。《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》與國內的誤差理論教材在組織結構、教學方法等方麵均有很大不同，目前我國在市麵上尚無這種模式的同類中文書籍。從寫作上來說，《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》通俗易懂，深入淺齣，講解細緻。可以作為我國大專院校的教學參考書使用，也可供科研院所的工程技術人員參考。

作者簡介

　　John R．Taylor，是科羅拉多大學（博爾德校區）物理係教授和首席教育學者。Taylor教授在劍橋大學獲得數學學士學位，在加州大學伯剋利分校獲得物理學博士學位。1966年在科羅拉多大學加入教職，研究興趣包括量子散射理論和量子理論基礎。
　　
　　王中宇，1963年4月生，1985年7月和1988年7月在閤肥工業大學分彆獲得本科和碩士學位，1996年12月在華中理工大學獲得博士學位，現任北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院教授。兼任全國誤差與不確定度研究會常務理事、全國高校互換性與測量技術研究會理事以及《應用光學》期刊理事等職。主要從事精密測量與誤差分析等方麵的教學與研究工作。齣版作8本，發錶論文200餘篇。

目錄

第1部分
第1章 誤差分析的初步描述
1．1 誤差與不確定度
1．2 不確定度存在的必然性
1．3 認識不確定度的重要性
1．4 更多的例子
1．5 讀標尺時估計不確定度
1．6 在重復測量中估計不確定度
第2章 怎樣報告與使用不確定度
2．1 最佳估計值土不確定度
2．2 有效數字
2．3 偏差
2．4 測得值與接受值的比較
2．5 兩個測得值的比較
2．6 用圖形檢驗關係
2．7 比值不確定度
2．8 有效數字與比值不確定度
2．9 兩個測得值相乘
第2章主要定義和公式
第2章習題
第3章 不確定度的傳播
3．1 直接測量的不確定度
3．2 計數實驗的平方根規則
3．3 和與差，積與商
3．4 兩個重要的特殊情況
3．5 獨立測量中和的不確定度
3．6 獨立測量中不確定度的更多問題
3．7 任意的單變量函數
3．8 逐步傳播
3．9 幾個例子
3．10 一個更加復雜的例子
3．11 誤差傳播的一般公式
第3章主要定義和公式
第3章習題
第4章 隨機不確定度的統計分析
4．1 隨機誤差與係統誤差
4．2 平均值與標準偏差
4．3 標準偏差作為單次測量不確定度
4．4 平均值的標準偏差
4．5 幾個例子
4．6 係統誤差
第4章主要定義和公式
第4章習題
第5章 正態分布
5．1 直方圖與分布
5．2 極限分布
5．3 正態分布
5．4 標準偏差作為68％的置信限
5．5 平均值為最佳估計值的證明
5．6 正交加法的證明
5．7 平均值的標準偏差
5．8 測量結果的可接受性
第5章主要定義和公式
第5章習題

第Ⅱ部分
第6章 數據的剔除
6．1 剔除數據的問題
6．2 肖維納準則
6．3 討論
第6章主要定義和公式
第6章習題
第7章 加權平均值
7．1 單獨測量的組閤問題
7．2 加權平均值的計算
7．3 一個例子
第7章主要定義和公式
第7章習題
第8章 最小二乘擬閤
8．1 應該擬閤為直綫的數據
8．2 常數A與B的計算
8．3 y的測量不確定度
8．4 常數A與B的不確定度
8．5 一個例子
8．6 其他麯綫的最小二乘擬閤
第8章主要定義和公式
第8章習題
第9章 協方差與相關性
9．1 對誤差傳播的迴顧
9．2 誤差傳播中的協方差
9．3 綫性相關係數
9．4 相關係數的意義
9．5 幾個例子
第9章主要定義和公式
第9章習題
第10章 二項式分布
10．1 關於分布
10．2 拋擲骰子的概率
10．3 二項式分布的定義
10．4 二項式分布的性質
10．5 高斯分布的隨機誤差
10．6 假設檢驗的應用
第10章主要定義和公式
第10章習題
第11章 泊鬆分布
11．1 泊鬆分布的定義
11．2 泊鬆分布的性質
11．3 一些應用
11．4 減掉背景事件
第11章主要定義和公式
第11章習題
第12章 分布的卡方檢驗
12．1 卡方簡介
12．2 卡方的一般定義
12．3 自由度與簡化的卡方
12．4 卡方的概率
12．5 幾個例子
第12章主要定義和公式
第12章習題

附錄
附錄A 正態誤差積分，Ⅰ
附錄B 正態誤差積分，Ⅱ
附錄C 相關係數的概率
附錄D 卡方分布的概率
附錄E 關於樣本標準偏差的兩個證明
參考書目
快速測驗和奇數編號習題的答案
索引

《量子信息與計算基礎：原理、方法與前沿探索》 第一章 量子力學基本原理迴顧 本章旨在為讀者建立堅實的量子力學基礎，特彆關注那些對量子信息科學至關重要的概念。我們將從薛定諤方程及其在描述微觀係統演化中的核心地位齣發，深入探討態嚮量、算符、本徵值和本徵態的數學錶述。重點將放在希爾伯特空間（Hilbert Space）的概念上，理解有限維和無限維希爾伯特空間在量子計算中的應用差異。 隨後，我們將詳細闡述量子測量的概率解釋，特彆是投影公設（Projection Postulate）。為瞭更好地理解多體係統，本章將引入張量積（Tensor Product）的概念，這是構建多量子比特係統（Qubits）和糾纏態的數學基石。此外，對量子力學中守恒量與對稱性的討論，特彆是諾特定理（Noether's Theorem）在物理係統中的體現，將為後續理解量子算法中的酉變換奠定理論基礎。本章將避免過於繁復的數學推導，而側重於物理圖像的建立和核心概念的精確把握。 第二章 量子比特（Qubit）及其錶示 量子比特是量子信息處理的基本單元。本章將係統介紹量子比特的概念，區彆於經典比特的0和1狀態，量子比特可以處於任意的疊加態（Superposition）。我們將使用狄拉剋符號（Bra-Ket Notation）來精確描述量子態，並引入布洛赫球（Bloch Sphere）作為描述單量子比特狀態的幾何圖像。布洛赫球不僅直觀地展示瞭量子比特的連續狀態空間，還幫助我們理解鏇轉操作（即單比特酉變換）的物理意義。 本章的核心內容之一是單比特的酉變換，包括泡利矩陣（Pauli Matrices）$sigma_x, sigma_y, sigma_z$ 和Hadamard門（H-gate）。Hadamard門作為産生均勻疊加態的關鍵操作，將在後續的算法構建中發揮核心作用。我們將分析這些操作在布洛赫球上的幾何對應——鏇轉軸和鏇轉角度，從而建立操作與狀態演化之間的直觀聯係。同時，本章也將簡要介紹量子比特的製備和初步測量技術所麵臨的挑戰。 第三章 量子糾纏：信息學的核心資源 糾纏（Entanglement）是量子信息區彆於經典信息的決定性特徵。本章將深入探討雙量子比特係統的張量積結構，並引入可分離態（Separable States）與不可分離態（Entangled States）的概念。我們將詳細分析貝爾態（Bell States）——四個最大糾纏態，它們是構建許多量子信息協議的基石。 為瞭量化糾纏的程度，本章將介紹主要的糾纏度量，如糾纏熵（Entanglement Entropy）和Concurrence。我們將探討糾纏的非定域性（Non-locality），通過對貝爾不等式（Bell Inequalities）的介紹，展示量子力學與局部實在論的根本衝突。對糾纏態的製備、維護以及在量子信道中的傳輸效率將作為實踐應用的引子，為後續的量子通信和計算打下基礎。 第四章 量子邏輯門與量子電路模型 量子計算的實現依賴於一係列可逆的、保持內積的量子邏輯門。本章從數學上定義瞭量子門——酉矩陣。我們將分類介紹單比特門（如泡利門、相位門、鏇轉門）和多比特門。多比特門中，控製非門（CNOT Gate）占據核心地位，它是實現量子門操作之間相互依賴性和糾纏産生的關鍵。 本章將詳細闡述通用量子門集（Universal Set of Quantum Gates）的概念，證明隻需少數幾個門（例如Hadamard、相位門$S$或$T$，以及CNOT）就能構建齣任意酉變換。我們將構建並分析常見的量子電路結構，例如用於創建糾纏的電路、用於計算乘積的電路等。通過對量子電路圖（Quantum Circuit Diagrams）的規範化介紹，讀者將掌握描述和模擬量子算法的標準語言。 第五章 重要的量子算法 本章是全書的實踐核心，它展示瞭量子計算如何超越經典計算能力的潛力。我們將從基礎開始，詳細剖析若乾裏程碑式的量子算法。 首先，我們將迴顧 Deutsch-Jozsa 算法，這是最早展示量子並行性（Quantum Parallelism）的範例，盡管其實用性有限，但其思想至關重要。接著，我們將深入分析 Grover 搜索算法。Grover算法針對無結構數據庫的搜索問題，提供瞭平方級的加速。本章將詳細推導其迭代步驟，解釋振幅放大（Amplitude Amplification）的機製，並討論其在實際應用中的適用範圍和局限性。 隨後，我們將重點介紹 Shor 因子分解算法。該算法是量子計算最具顛覆性的應用之一，它能有效破解基於大數分解的現代公鑰密碼係統（如RSA）。我們將分解Shor算法的兩個核心部分：一是量子傅裏葉變換（Quantum Fourier Transform, QFT）的構建與實現，二是利用QFT實現周期查找（Period Finding）。QFT作為量子信息處理中另一個基礎工具，其效率和原理將得到細緻的講解。 第六章 量子糾錯與容錯計算 量子係統對環境噪聲極其敏感，退相乾（Decoherence）是實現大規模量子計算的主要障礙。本章將係統介紹量子糾錯（Quantum Error Correction, QEC）的原理與方法。 我們將首先探討噪聲模型的建立，理解比特翻轉錯誤（Bit-Flip）和相位翻轉錯誤（Phase-Flip）的特點。糾錯編碼的核心思想是將邏輯量子比特編碼到多個物理量子比特的糾纏態中。本章將詳細分析著名的Steane碼（Steane Code）和Shor九量子比特碼。我們將闡述如何利用經典綫性代數工具，特彆是穩定子（Stabilizer Formalism）和測量syndrome來定位和糾正錯誤，而不破壞編碼的邏輯信息。最後，本章將展望容錯量子計算（Fault-Tolerant Quantum Computation）的未來方嚮，包括拓撲量子糾錯碼的初步概念。 第七章 量子信息學的其他應用 除瞭通用計算，量子信息理論還衍生齣許多重要的應用分支。本章將概述這些領域的前沿進展。 量子隱形傳態（Quantum Teleportation）是信息傳輸領域的經典範例，本章將詳細分析其所需的經典通信和糾纏資源，展示信息如何在不直接傳輸物理載體的情況下轉移。隨後，我們將討論量子密鑰分發（Quantum Key Distribution, QKD），特彆是BB84協議，解釋其如何利用量子物理原理保證通信的絕對安全性。 此外，本章將引入量子態層析成像（Quantum State Tomography）的基本概念，即如何通過一係列測量來精確重構一個未知的量子態。對量子模擬（Quantum Simulation）的討論也將被納入，特彆是利用受控量子係統來模擬難以處理的物理模型，如多體物理和材料科學中的強關聯係統。 附錄：數學工具箱 本附錄提供必要的數學背景知識，包括復數嚮量空間的基本操作、綫性代數中的特徵值分解、矩陣的酉性、張量積的計算規則，以及群論在描述對稱性中的初步應用。這些內容旨在幫助讀者鞏固理解量子力學描述所需的代數基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個正在學習物理學的學生，我經常在實驗課上遇到各種各樣的問題，其中最讓我頭疼的就是如何準確地處理實驗數據中的誤差。我總是覺得自己的測量結果不夠精確，而且對於如何報告測量的不確定度也感到很迷茫。《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》這本書聽起來正是為我這樣的學生量身定製的。我希望它能從最基礎的概念講起，比如什麼是測量誤差，誤差有哪些種類，以及它們是如何産生的。我特彆想知道書中對於“不確定度”的講解會是怎樣的。是會給齣詳細的計算公式，還是會通過實際的例子來演示如何評估和錶達測量的不確定度？我希望它能解釋清楚，為什麼我們需要關注不確定度，以及它在科學研究中的重要性。我也希望書中能包含一些關於如何設計實驗來減小誤差的建議，以及在數據處理過程中，如何避免常見的錯誤。總而言之，我希望能通過這本書，建立起一個係統、紮實的誤差分析和不確定度評估的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我首先翻瞭翻目錄，感覺非常紮實。開篇就從測量的基本概念講起，然後逐步深入到誤差的分類、傳播和評估。我尤其關注瞭關於“不確定度”的章節，這部分內容在很多教材裏都講得比較晦澀，但這本書似乎花瞭很大篇幅來講解，而且還提到瞭多種計算方法，比如使用標準差、擴展不確定度等等，這對我來說是很有幫助的。我希望它能詳細介紹這些方法的適用條件和優缺點，並且能夠通過實際的物理測量例子來演示如何應用這些方法，這樣我纔能更好地理解和掌握。另外，我也很期待書中對實驗設計中如何減小誤差的討論，這部分內容對於提高實驗數據的質量至關重要。總的來說，這本書給我一種“麻雀雖小，五髒俱全”的感覺，雖然篇幅不算特彆厚重，但內容非常精煉，涵蓋瞭誤差分析的方方麵麵。我準備把它當作我的實驗指導手冊，每次做實驗前都會拿齣來翻閱一下，對照書中的方法來處理數據。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對物理測量中的誤差和不確定度方麵的知識瞭解得非常有限，基本上是憑經驗在處理。但隨著接觸的實驗項目越來越復雜，我越來越意識到，如果不掌握科學的誤差分析方法，我的實驗結果將無法令人信服。《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》這本書的齣現，對我來說無疑是一場及時雨。我希望它能從最根本的原理齣發，清晰地闡述誤差的本質，並且詳細介紹各種誤差的來源以及它們對測量結果的影響。對於“不確定度”這個概念，我希望能有一個深入淺齣的講解，讓我能夠理解它的意義，並且學會如何科學地量化和報告它。我期待書中能提供一些實用的工具和技巧，幫助我更好地理解和運用這些概念，而不是僅僅停留在理論層麵。我希望通過這本書的學習，我能夠對物理測量中的誤差和不確定度有一個全新的認識，並且能夠在我的實驗工作中更加自信和嚴謹地處理數據。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說過瞭，一直想找一本關於物理測量誤差和不確定度方麵的入門讀物。我平時做實驗的時候，對測量數據的處理和結果的分析總是有些模糊的概念，感覺很多時候是“大概差不多就行瞭”，但又知道科學研究需要嚴謹，所以一直想找本靠譜的書來係統學習一下。這本書的名字聽起來就很對我的胃口，“誤差分析導論”和“物理測量中的不確定度”，感覺涵蓋瞭我最需要的內容。而且還是第二版，說明內容經過瞭更新和優化，應該比第一版更完善。我之前也看過一些零散的資料，但總覺得不成體係，這本書能提供一個完整的框架，讓我從基礎概念到實際應用都有一個清晰的認識，這對我來說非常重要。我希望它能解釋清楚各種誤差的來源，比如係統誤差和隨機誤差的區彆，以及如何去量化它們。同時，對於不確定度的概念，我也希望能有深入的理解，不隻是停留在公式的層麵，而是能明白它背後的物理意義和實際應用價值。我期待這本書能用通俗易懂的語言，配閤生動的例子，讓我這個非專業背景的讀者也能輕鬆掌握。

評分☆☆☆☆☆

我一直對實驗物理有著濃厚的興趣，但每當涉及到測量數據的處理和誤差分析時，就感到力不從心。市麵上關於這方麵的書籍很多，但很多都過於理論化，充斥著復雜的公式和抽象的概念，讓人望而卻步。當我看到《誤差分析導論 物理測量中的不確定度（第2版）》這本書時，我立刻被它的名字吸引瞭。它不僅強調瞭“誤差分析”，更突齣瞭“不確定度”，這正是我在實際實驗中遇到的最大睏惑。我希望這本書能夠用一種更接地氣的方式來講解這些內容，不僅僅是教你如何套用公式，更重要的是讓你理解這些公式背後的原理，以及在實際測量中，這些誤差和不確定度是如何産生的，又會如何影響最終的測量結果。我期待書中能有大量的圖示和錶格，能夠清晰地展示不同誤差類型的特點，以及各種不確定度評估方法的流程。我尤其希望它能講解如何區分不同來源的不確定度，並且如何有效地將其進行組閤，從而得到一個可靠的最終測量結果。

評分☆☆☆☆☆

好書

評分☆☆☆☆☆

感覺不錯，先看看再說吧

評分☆☆☆☆☆

以後做實驗必備的 細細看看

評分☆☆☆☆☆

難得的國外關於誤差理論方麵的教材！

評分☆☆☆☆☆

書的質量不錯，是正版，非常愉快的一次購書，贊一個！

評分☆☆☆☆☆

誤差分析是實驗數據處理中不可迴避又不受重視的一部分，這本書作為自學教材還是很不錯的

評分☆☆☆☆☆

好好好好好

評分☆☆☆☆☆

感覺不錯，先看看再說吧

評分☆☆☆☆☆

書不錯，就是物流沒有齣庫單不好。