稀疏與冗餘錶示-理論及其在信號與圖像處理中的應 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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埃拉德 著

圖書標籤:

• 稀疏錶示
• 冗餘錶示
• 信號處理
• 圖像處理
• 理論基礎
• 機器學習
• 模式識彆
• 數據壓縮
• 去噪
• 特徵提取

店鋪： 北京圖書大廈旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社發行部

ISBN：9787118099881

商品編碼：1617313818

齣版時間：2015-05-01

基本信息

商品名稱： 稀疏與冗餘錶示-理論及其在信號與圖像處理中的應用	齣版社： 國防工業齣版社發行部	齣版時間：2015-05-01
作者：埃拉德	譯者：曹鐵勇	開本： 16開
定價： 89.90	頁數：0	印次： 1
ISBN號：9787118099881	商品類型：圖書	版次： 1

目錄

在過去的20年裏，稀疏和冗餘錶示模型領域已經發生瞭重大的變革。這個發展從綫性係統最稀疏解的一係列近似求解算法開始，緊接著誕生瞭一些令人詫異的理論成果，以保證這些算法的性能。有瞭這些成果，模型實用化的主要障礙就被清除瞭，並且稀疏和冗餘錶示也成為瞭各學科中的核心問題，這也引齣瞭許多最先進的科研成果。這一進展使很多領域受益，其中一個主要的領域就是圖像處理，在其中的各項應用中該模型都錶現齣史無前例的優異性能。 埃拉德所著的《稀疏與冗餘錶示--理論及其在信號與圖像處理中的應用/高新科技譯叢》全麵介紹瞭稀疏和冗餘錶示模型和它在信號和圖像處理中的應用。本書係統地、有條理地展示瞭該模型的理論基礎、求解算法的數值分析和由此受益的信號和圖像處理應用。本書文筆流暢，清晰的展示瞭將該研究領域推嚮當前發展成就的研究思路。書中對分析目標提供瞭非正式的描述，並構造瞭給齣證明的方法，從而避免瞭一係列的定理和證明。書中所描述的應用能幫助讀者更好地理解信號和圖像處理中當前最為先進的概念。 作為一本為工科研究生所寫的教科書，本書可以作為有誌於步入該領域的讀者的入門讀物使用，也可供那些在該領域已經比較活躍的讀者使用來擴展他們的知識麵。 本書附有一個MatIab軟件包，可以復現本書中展示的大部分結果。在Springer.com上有該免費軟件的鏈接。  

精彩書摘

在過去的20年裏，稀疏和冗餘錶示模型領域已經發生瞭重大的變革。這個發展從綫性係統最稀疏解的一係列近似求解算法開始，緊接著誕生瞭一些令人詫異的理論成果，以保證這些算法的性能。有瞭這些成果，模型實用化的主要障礙就被清除瞭，並且稀疏和冗餘錶示也成為瞭各學科中的核心問題，這也引齣瞭許多最先進的科研成果。這一進展使很多領域受益，其中一個主要的領域就是圖像處理，在其中的各項應用中該模型都錶現齣史無前例的優異性能。 埃拉德所著的《稀疏與冗餘錶示--理論及其在信號與圖像處理中的應用/高新科技譯叢》全麵介紹瞭稀疏和冗餘錶示模型和它在信號和圖像處理中的應用。本書係統地、有條理地展示瞭該模型的理論基礎、求解算法的數值分析和由此受益的信號和圖像處理應用。本書文筆流暢，清晰的展示瞭將該研究領域推嚮當前發展成就的研究思路。書中對分析目標提供瞭非正式的描述，並構造瞭給齣證明的方法，從而避免瞭一係列的定理和證明。書中所描述的應用能幫助讀者更好地理解信號和圖像處理中當前最為先進的概念。 作為一本為工科研究生所寫的教科書，本書可以作為有誌於步入該領域的讀者的入門讀物使用，也可供那些在該領域已經比較活躍的讀者使用來擴展他們的知識麵。 本書附有一個MatIab軟件包，可以復現本書中展示的大部分結果。在Springer.com上有該免費軟件的鏈接。  

《算法的秘密：揭示數據背後的洞察力》 在這個信息爆炸的時代，我們每天都被海量的數據所淹沒。從社交媒體上的動態，到科學研究的成果，再到日常生活中産生的各類記錄，數據無處不在。然而，數據本身僅僅是原始的信號，它們可能雜亂無章，包含著大量冗餘信息，甚至難以直接理解。如何從這些龐雜的數據中提取有價值的洞察，發現事物運作的規律，這便是算法的魅力所在。 《算法的秘密：揭示數據背後的洞察力》一書，正是帶領讀者深入探索算法世界的奧秘。它並非一本枯燥的技術手冊，而是一次充滿啓發性的旅程，旨在讓讀者理解算法是如何工作的，以及它們如何成為我們理解世界、解決問題的強大工具。本書的核心在於揭示算法背後的一般性原理和思想，而非拘泥於某個特定領域的實現細節。 第一部分：算法的基石——思維的框架 本書的開篇，將從算法最根本的層麵入手，構建讀者對算法的初步認知。我們首先會探討“計算”的本質。什麼是計算？它不僅僅是數學運算，更是一種信息處理的過程。從古老的算盤到現代的超級計算機，計算的工具在演進，但其核心在於對符號的操作和邏輯的推理。本書將以通俗易懂的例子，闡述計算的基本概念，讓讀者明白，算法就是指導計算過程的一係列明確指令。 接著，我們將深入理解“模型”的重要性。數據往往是現實世界的抽象，而算法的工作離不開對這些數據的模型化。本書會介紹不同的建模思想，例如描述性模型，它旨在捕捉數據的基本特徵；預測性模型，它試圖通過已有數據推斷未來趨勢；以及規範性模型，它則是在理解事物規律的基礎上，給齣最優的解決方案。我們將通過一些生活化的場景，比如天氣預報的生成、股票價格的預測，來具體闡述這些模型在實際中的應用。 然後，本書將聚焦於“抽象”這一算法設計中的核心能力。為何抽象如此重要？因為現實世界的問題往往復雜且具體，隻有通過抽象，我們纔能抓住問題的本質，忽略不必要的細節，從而設計齣通用的、可復用的算法。本書將通過“化繁為簡”的藝術，展示如何將復雜的現實問題提煉成更易於處理的數學模型和邏輯結構。例如，我們可能會討論如何將不同類型的交通流量問題歸結為相似的網絡流問題，或者如何將復雜的圖像識彆任務分解為一係列更小的、可控的處理步驟。 此外，本書還將引入“迭代”的思想。許多復雜的算法並非一步到位，而是通過不斷地逼近最優解來完成。迭代就像是不斷地“試錯”和“改進”，每次迭代都讓結果更接近目標。我們將通過解決一個簡單的優化問題，比如尋找一個函數的最小值，來直觀地展示迭代的過程和其強大的威力。讀者將瞭解到，很多我們習以為常的智能應用，背後都離不開精妙的迭代算法。 第二部分：算法的實踐——洞察力的顯現 在建立起堅實的理論基礎後，本書將進入更為精彩的實踐篇章。我們將重點探討幾種在現代數據處理中至關重要的算法思想，並結閤具體的應用場景進行闡釋。 1. 搜索與排序：效率的基石 信息檢索是數據處理中最常見也最基礎的任務之一。本書將深入淺齣地介紹各種搜索算法，從簡單的綫性搜索到高效的二分搜索，再到在復雜數據結構中進行的搜索。我們將重點關注算法的“復雜度”，即算法的執行時間如何隨著輸入規模的增長而變化，以及如何選擇最優的搜索算法來應對不同場景。 排序同樣是數據處理的另一項核心任務。從經典的冒泡排序到效率更高的快速排序和歸並排序，本書將剖析這些算法的原理，並講解它們在實際應用中的優勢與劣勢。理解排序算法的精妙之處，將有助於讀者理解許多更高級的數據處理技術，例如數據庫的索引構建和數據分析中的分組聚閤。 2. 優化與決策：尋求解的藝術 現實世界充滿瞭各種需要優化的場景，從資源分配到路徑規劃，再到投資組閤的構建。本書將介紹各種優化算法，包括但不限於貪心算法、動態規劃和綫性規劃。我們將通過生動的例子，如“背包問題”、“最短路徑問題”，來展示這些算法如何幫助我們在眾多可能性中找到最佳的解決方案。 決策是算法的另一項重要應用。在不確定或信息不完全的情況下，如何做齣最優的決策？本書將探討一些基於概率和統計的決策算法，例如貝葉斯推斷和強化學習。我們將分析這些算法如何在機器學習、金融風控等領域發揮關鍵作用，幫助我們做齣更明智的選擇。 3. 模式識彆與機器學習：從數據中學習 隨著大數據時代的到來，從海量數據中發現隱藏的模式和規律，已成為算法研究的熱點。本書將引入機器學習的基本概念，解釋算法如何通過“訓練”來從數據中學習，並具備預測、分類和識彆的能力。我們將介紹幾種經典的機器學習算法，如綫性迴歸、邏輯迴歸、支持嚮量機和決策樹，並簡要探討它們的工作原理和應用範圍。 本書將重點強調“特徵工程”的重要性，即如何從原始數據中提取齣對算法有意義的特徵，這往往是影響模型性能的關鍵因素。同時，我們也會觸及一些“無監督學習”的概念，例如聚類分析，它能夠幫助我們發現數據中固有的結構和分組，而無需預先標記。 4. 圖論與網絡分析：連接的智慧 許多現實世界的問題都可以用圖的形式來錶示，例如社交網絡、交通網絡和生物分子網絡。本書將介紹圖論的基本概念，包括節點、邊、路徑等，以及相關的算法，如最短路徑算法、最小生成樹算法和網絡流算法。 我們將探討如何利用圖論和網絡分析來理解復雜係統的結構和動態，例如社交網絡的傳播動力學、物流網絡的優化以及推薦係統的構建。讀者將瞭解到，通過分析數據之間的連接關係，我們可以獲得許多深刻的洞察。 第三部分：算法的未來——無限的可能性 在對各種算法思想和實踐進行深入探討之後，本書將展望算法的未來發展方嚮。我們將討論一些前沿的算法研究領域，例如深度學習、人工智能和量子計算，並分析它們對未來社會可能産生的深遠影響。 本書還將強調算法的倫理和社會責任。隨著算法在各個領域的廣泛應用，我們必須關注其潛在的偏見、公平性和透明度問題。本書將引導讀者思考，如何設計和應用算法，纔能使其更好地服務於人類社會，實現科技嚮善。 《算法的秘密：揭示數據背後的洞察力》一書，旨在為讀者提供一個全麵而深刻的算法視角。它並非旨在成為一個代碼實現的指南，而是希望點燃讀者對算法的興趣，培養其用算法思維解決問題的能力，並最終能夠理解並駕馭數據，從紛繁復雜的世界中發掘齣隱藏的規律和寶貴的洞察。無論你是數據科學的初學者，還是對算法充滿好奇的探索者，本書都將是你一段精彩的智慧旅程。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這是一本讓我重新審視信號與圖像處理領域基礎理論的佳作。作者以一種非常係統、嚴謹的方式，將“稀疏”和“冗餘”這兩個看似簡單卻又至關重要的概念，層層剝開，深入淺齣地闡釋瞭其背後的數學原理和內在邏輯。在閱讀的過程中，我時常會停下來，反復琢磨書中所推導的公式，感受那些抽象數學概念如何在實際問題中找到落地之處。特彆是關於稀疏錶示如何能夠有效地壓縮信息，以及冗餘錶示如何增強信號的魯棒性，這些章節的講解讓我受益匪淺。 作者沒有止步於理論的陳述，而是花瞭大量篇幅將這些理論應用到具體的信號與圖像處理場景中。從經典的小波變換、傅裏葉變換，到更現代的字典學習、匹配追蹤等算法，書中都進行瞭詳盡的介紹和分析。我尤其欣賞的是，作者並沒有簡單地羅列算法，而是花瞭很大力氣去解釋每種算法的設計思路、優缺點以及適用的範圍。這使得我不僅能夠理解“怎麼做”，更能理解“為什麼這麼做”。對於我這樣長期在一綫工作的工程師來說，這種深入的理解是至關重要的，它能幫助我更好地選擇和優化現有的算法，甚至啓發我提齣新的解決方案。書中的圖示和實例也非常豐富，能夠幫助我直觀地理解復雜的概念。

評分☆☆☆☆☆

評價二 如果說一本好書能夠點亮你思維的角落，那麼這本書無疑在我腦海中點燃瞭一片璀璨的星空。它的價值不僅僅在於提供瞭知識，更在於它激發瞭我對問題的思考方式。在“稀疏”的部分，我看到瞭信息壓縮的極限所在，以及如何在看似雜亂的數據中提取齣最本質、最精煉的錶達。而“冗餘”，在書中被賦予瞭全新的含義——它不再是簡單的重復，而是能夠提供更強大的信息冗餘度，從而在噪聲乾擾或局部缺失的情況下，依然能夠恢復齣原始信號的智慧。 作者的寫作風格非常獨特，既有學術論文的嚴謹，又不失科普讀物的流暢。他善於運用類比和形象化的語言，將復雜的數學理論變得觸手可及。比如，在解釋字典學習時，他將字典比作一套“萬能鑰匙”，能夠找到最契閤信號特徵的“鎖孔”。這種生動的比喻，極大地降低瞭學習門檻，讓即使是初學者也能快速進入狀態。同時，書中還穿插瞭大量的研究前沿進展，讓我能夠窺見該領域的未來發展方嚮，這對於我進行科研探索提供瞭寶貴的指引。

評分☆☆☆☆☆

評價四 這本書的閱讀體驗，更像是與一位經驗豐富的導師進行瞭一場深刻的對話。作者的文字中充滿瞭對研究的熱情和對知識的敬畏。他以一種近乎偏執的嚴謹，剖析瞭稀疏錶示和冗餘錶示的每一個細節，從理論的根基到算法的實現，無一不涉及。我特彆喜歡作者在探討冗餘錶示時的視角，他將冗餘從“低效”的代名詞，轉化為“智能”的策略，這種顛覆性的思考方式，讓我對信息處理有瞭全新的認識。 書中的案例分析是亮點中的亮點，它不是簡單地羅列算法，而是深入剖析瞭特定算法是如何解決某個具體問題的，其背後的邏輯是什麼，以及可能存在的局限性。這對於我理解現有技術的能力，以及未來設計新方法都提供瞭極大的啓發。我反復閱讀瞭關於稀疏錶示在圖像恢復中的應用章節，作者詳細地講解瞭如何通過構建閤適的字典和求解稀疏重構問題來實現高質量的圖像恢復，這讓我對低分辨率圖像增強等問題有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

評價三 我最近讀完一本關於稀疏與冗餘錶示的書，雖然書名聽起來有些學術，但讀起來卻充滿驚喜。作者在開篇就點齣瞭信息錶示的根本性問題，即如何在有限的資源下，用最有效的方式來描述和捕捉信息。這本書就像一把鑰匙，為我打開瞭理解許多現有信號與圖像處理技術背後核心思想的大門。以前我隻是知道如何使用這些技術，但總感覺隔靴搔癢，理解不夠透徹。現在，我終於明白瞭，為什麼有些壓縮算法能夠做到如此極緻，也理解瞭為什麼在某些應用中，引入一定的冗餘反而能夠帶來更好的魯棒性。 書中對各種錶示方法的推導過程非常細緻，即使有些數學公式看起來會讓人生畏，但作者總是會給齣清晰的解釋和直觀的圖示，讓你能夠一步步跟著思路走。特彆是關於L1範數最小化在稀疏恢復中的作用，以及它與L2範數在魯棒性上的差異，這些內容讓我印象深刻。而且，作者在將理論與實際相結閤方麵做得非常齣色，他不僅列舉瞭小波變換、傅裏葉變換等經典方法，還深入探討瞭壓縮感知、稀疏編碼等前沿技術，並分析瞭它們在圖像去噪、圖像復原、特徵提取等方麵的應用。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這絕對是一本能夠改變你看待信號與圖像處理問題的書籍。作者以一種極具啓發性的方式，將“稀疏”和“冗餘”這兩個概念，從基礎的數學原理，一路延伸到實際的應用場景。他並沒有迴避復雜的數學推導，而是巧妙地將它們融入到邏輯清晰的講解中，讓我能夠在理解理論的同時，也能感受到它們強大的力量。我尤其欣賞作者對冗餘錶示的深入探討，他揭示瞭冗餘在提高信息可靠性和魯棒性方麵的關鍵作用，這與我之前對冗餘的片麵認知形成瞭鮮明對比。 書中對各種算法的講解，並非浮光掠影，而是充滿瞭深度。作者花瞭大量篇幅去闡述每種算法的設計初衷、核心思想以及在不同場景下的錶現。例如，在講解匹配追蹤算法時，他不僅給齣瞭詳細的步驟，還深入分析瞭其與貪婪算法的關係，以及在不同字典下的性能差異。這種細緻入微的講解，讓我對這些算法有瞭更透徹的理解，也為我將來在實際項目中選擇和應用這些算法奠定瞭堅實的基礎。書中的配圖和公式的排版也都相當精良，為閱讀體驗加分不少。