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1章 導論
1.1 引導性示例
1.1.1 計算機網絡診斷
1.1.2 神經影像分析
1.1.3 壓縮感知
1.2 稀疏復原簡介
1.3 統計學習與壓縮感知
1.4 總結與參考書目
2章 稀疏復原:問題描述
2.1 不含噪稀疏復原
2.2 近似
2.3 凸性: 簡要迴顧
2.4 問題(P0)的鬆弛
2.5 lq-正則函數對解的稀疏性的影響
2.6 l1範數小化與綫性規劃的等價性
2.7 含噪稀疏復原
2.8 稀疏復原問題的統計學視角
2.9 擴展LASSO:其他損失函數與正則函數
2.10 總結與參考書目
3章 理論結果(確定性部分)
3.1 采樣定理
3.2 令人驚訝的實驗結果
3.3 從不完全頻率信息中進行信號復原
3.4 互相關
3.5 Spark與問題(P0)解的性
3.6 零空間性質與問題(P1)解的性
3.7 有限等距性質
3.8 壞情況下精確復原問題的平方根瓶頸
3.9 基於RIP的精確重構
3.10 總結與參考書目4章理論結果(概率部分)
4.1 RIP何時成立?
4.2 Johnson-Lindenstrauss引理與亞高斯隨機矩陣的RIP
4.2.1 Johnson-Lindenstrauss集中不等式的證明
4.2.2 具有亞高斯隨機元素的矩陣的RIP
4.3 滿足RIP的隨機矩陣
4.3.1 特徵值與RIP
4.3.2 隨機嚮量,等距隨機嚮量
4.4 具有獨立有界行的矩陣與具有傅裏葉變換隨機行的矩陣的RIP
4.4.1 URI的證明
4.4.2 一緻大數定律的尾界
4.5 總結與參考書目
5章 稀疏復原問題的算法
5.1 一元閾值是正交設計的優方法
5.1.1 l0範數小化
5.1.2 l1範數小化
5.2 求解l0範數小化的算法
5.2.1 貪婪方法綜述
5.3 用於l1範數小化的算法
5.3.1 用於求解LASSO的小角迴歸方法
5.3.2 坐標下降法
5.3.3 近端方法
5.4 總結與參考書目
6章 擴展LASSO:結構稀疏性
6.1 彈性網
6.1.1 實際中的彈性網:神經成像應用
6.2 融閤LASSO
6.3 分組LASSO:l1/l2罰函數
6.4 同步LASSO:l1/l∞罰函數
6.5 一般化
6.5.1 塊l1/lq範數及其擴展
6.5.2 重疊分組
6.6 應用
6.6.1 時間因果關係建模
6.6.2 廣義加性模型
6.6.3 多核學習
6.6.4 多任務學習
6.7 總結與參考書目
7章 擴展LASSO:其他損失函數
7.1 含噪觀測情況下的稀疏復原
7.2 指數族、 GLM與Bregman散度
7.2.1 指數族
7.2.2 廣義綫性模型
7.2.3 Bregman散度
7.3 具有GLM迴歸的稀疏復原
7.4 總結與參考書目
8章 稀疏圖模型
8.1 背景
8.2 馬爾可夫網絡
8.2.1 馬爾可夫性質:更為仔細的觀察
8.2.2 高斯MRF
8.3 馬爾可夫網絡中的學習與推斷
8.3.1 學習
8.3.2 推斷
8.3.3 例子:神經影像應用
8.4 學習稀疏高斯MRF
8.4.1 稀疏逆協方差選擇問題
8.4.2 優化方法
8.4.3 選擇正則化參數
8.5 總結與參考書目
9章 稀疏矩陣分解:字典學習與擴展
9.1 字典學習
9.1.1 問題描述
9.1.2 字典學習算法
9.2 稀疏PCA
9.2.1 背景
9.2.2 稀疏PCA:閤成視角
9.2.3 稀疏PCA:分析視角
9.3 用於盲源分離的稀疏NMF
9.4 總結與參考書目
後記
附錄A 數學背景
參考文獻
我是一位在數據挖掘領域工作多年的工程師,平時接觸的都是具體的算法和模型,但對於它們背後的理論根基,有時會覺得有些模糊。這本書恰好彌補瞭這一塊的知識空白。“稀疏建模理論、算法及其應用”部分,讓我對L1範數、稀疏錶示、壓縮感知等概念有瞭更深入的理解。作者不僅詳細講解瞭這些理論的數學推導,還列舉瞭許多實際應用場景,比如在圖像處理中的去噪、在信號處理中的信號恢復等。這些案例讓我看到瞭稀疏性在實際問題中的強大威力。我尤其喜歡作者對不同稀疏算法的比較分析,比如LASSO、Group LASSO、Elastic Net等,詳細闡述瞭它們各自的優缺點以及適用範圍,這對於我在實際工作中選擇閤適的模型非常有指導意義。而“稀疏統計學習及其應用”部分,則將稀疏性與統計學習理論緊密結閤,探討瞭如何利用稀疏性來構建更高效、更可解釋的統計模型。例如,在處理高維稀疏數據時,如何利用稀疏性來避免維度災難,提高模型的學習效率。書中的數學推導雖然嚴謹,但作者都盡力用通俗易懂的語言來解釋,並且配有清晰的圖示,讓即使是像我這樣非數學專業背景的讀者也能有所收獲。這本書對於想要深入理解稀疏性在現代統計學習和數據挖掘中的作用的專業人士來說,絕對是不可多得的寶藏。
評分說實話,我最開始是被“統計學入門書籍”這個標簽吸引的,因為我一直覺得統計學離我很遙遠,晦澀難懂。但這本書的敘事方式完全顛覆瞭我的看法。它沒有一開始就拋齣那些讓我望而生畏的數學符號,而是從“為什麼我們需要統計學”這個問題入手,用非常生活化的場景來解釋統計學的意義。比如,在講到數據可視化時,作者通過分析不同城市的人口增長麯綫、不同産品在市場上的銷售趨勢,讓我立刻明白,原來數據背後隱藏著如此豐富的信息,而統計學就是解鎖這些信息的鑰匙。書中對於概率論的講解也特彆有耐心,從拋硬幣、擲骰子這樣簡單的例子開始,一步步引齣概率分布的概念,並且非常清晰地解釋瞭離散概率和連續概率的區彆。讓我覺得最贊的是,作者並沒有僅僅停留在理論講解,而是巧妙地融入瞭一些簡單的案例分析。例如,在介紹抽樣調查時,它會模擬一次小型的市場調研,讓我理解樣本選擇的重要性以及如何從樣本推斷總體。讀這本書的過程中,我沒有感覺到任何的學習壓力,反而覺得像是在聽一位經驗豐富的老師講故事,故事裏夾雜著統計學的智慧,讓我不知不覺地就吸收瞭許多知識。對於想要建立起對統計學基本認知,並且希望從一個輕鬆的角度開始學習的人來說,這本書絕對是絕佳的選擇。
評分這本書真的是讓我眼前一亮!作為一名初入統計學大門的學生,我一直被各種復雜的概念和公式搞得頭暈眼花。這本書的語言風格非常親切,像是老師在循循善誘地講解,而不是冷冰冰的教科書。它從最基礎的統計概念講起,比如數據的收集、整理、描述性統計,一步步引導我理解概率論的基礎,然後纔慢慢過渡到更復雜的推斷統計。最讓我印象深刻的是,作者並沒有一股腦地拋齣大量公式,而是通過大量的實際案例來解釋理論。比如,在講到均值和方差時,它會用生活中的例子,比如不同班級的平均身高、考試成績的離散程度,讓我能直觀地理解這些概念的意義。書中的圖錶也非常清晰,很多時候一個圖錶就能抵得上幾頁文字的解釋。而且,它還穿插瞭一些小練習,讓我可以及時檢驗自己的理解程度,不會等到學完一章纔發現自己根本沒懂。雖然我還沒有深入到書中提到的“稀疏建模”和“稀疏統計學習”,但僅憑這前半部分對統計學基礎的紮實鋪墊,我就覺得這本書的價值已經遠超我的預期瞭,它為我後續的學習打下瞭堅實的基礎,讓我對統計學不再感到畏懼,反而充滿瞭好奇和探索的欲望。
評分這本書的齣現,簡直是為我這位在機器學習領域摸索多年的“老兵”注入瞭一針強心劑!我之前一直對“稀疏性”這個概念感到有些模糊,知道它很重要,但具體體現在哪些算法,如何實現,以及它帶來的優勢,總覺得隔靴搔藥。這本書的“稀疏建模理論、算法及其應用”部分,就像是給我打開瞭一扇新的大門。它係統地介紹瞭L1正則化、LASSO、OMP等經典的稀疏建模算法,並對其背後的數學原理進行瞭深入淺齣的剖析。作者在講解算法時,非常注重理論與實踐的結閤,不僅給齣瞭算法的詳細推導,還提供瞭Python等語言的僞代碼和實際應用案例。我嘗試著跟著書中的例子,用Lasso迴歸處理瞭一個高維度的特徵選擇問題,結果真是令人驚喜!原本幾十個特徵,經過Lasso處理後,最終隻保留瞭幾個最具代錶性的特徵,模型的解釋性大大增強,訓練速度也有瞭顯著提升。而且,書中的“稀疏統計學習及其應用”部分,更是將稀疏性與統計學習的理論相結閤,講解瞭如何利用稀疏性來解決過擬閤、提高模型魯棒性等問題,這對於我理解模型的可解釋性和泛化能力非常有幫助。這本書的深度和廣度都讓我印象深刻,絕對是想要深入理解稀疏建模和稀疏統計學習的專業人士的必讀之作。
評分作為一個對金融風險管理領域充滿興趣的學習者,我一直在尋找能夠幫助我理解數據背後規律的工具。這本書恰好提供瞭我所需要的內容。“稀疏統計學習及其應用”這部分,讓我看到瞭統計學在處理復雜金融數據時的強大能力。作者通過案例分析,講解瞭如何利用稀疏性來構建金融風險預測模型,比如信用評分、欺詐檢測等。它讓我明白瞭,在金融領域,很多時候我們麵對的數據是高維且稀疏的,而稀疏學習的方法能夠有效地應對這些挑戰。書中的講解不僅僅停留在理論層麵,還介紹瞭許多實用的算法和技術,比如如何利用稀疏模型來識彆金融市場中的異常信號,如何進行投資組閤優化等。這些內容對我理解金融市場的運作機製,以及如何量化和管理金融風險都非常有啓發。同時,這本書也為我打開瞭統計學的大門,讓我看到瞭統計學在各個領域的廣泛應用。即使是對統計學完全沒有基礎的人,也能從這本書中找到入門的途徑,並且逐漸深入瞭解更高級的概念。總而言之,這本書的理論深度和應用廣度都令我十分滿意,它不僅讓我掌握瞭處理復雜數據的工具,也拓寬瞭我對統計學及其在各學科應用領域的認識。
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