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出版者:Springer

作者:Laura Kallmeyer

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2010-8-25

价格:USD 69.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9783642148453

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好的，这是一份关于一本名为《超越上下文无关文法的解析》的图书的详细简介，其内容将完全不涉及原书名所暗示的领域（即形式语言理论、编译原理中的高级语法分析技术）。这份简介将聚焦于计算机图形学、三维重建与几何处理领域，旨在深入探讨一个复杂而引人入胜的子课题。 --- 《几何形变与拓扑重构：现代三维建模的几何基础与计算方法》 导言：从离散数据到连续形态的挑战 在数字时代，我们处理的几何信息日益复杂，从医学扫描数据到高精度环境测绘，再到虚拟现实中的复杂资产创建，核心挑战始终在于如何有效地、忠实地从稀疏或噪声的离散采样点集中，构建出具有良好拓扑结构和精确几何细节的连续三维模型。 《几何形变与拓扑重构：现代三维建模的几何基础与计算方法》并非关注于如何解析语言结构，而是将焦点投向了空间形态的解析与重构。本书系统梳理了自离散点云到多尺度表面表示过程中，涉及的数学基础、数值算法以及实际应用中的优化策略。它为那些致力于计算机图形学、计算几何、机器人感知和高精度测绘领域的工程师和研究人员提供了一份深入且实用的参考指南。 第一部分：点云数据的几何预处理与特征提取 在开始任何重建工作之前，对原始点云数据进行高质量的预处理至关重要。本部分详尽阐述了数据清洗、噪声抑制和法向量估计的理论与实践。 第一章：噪声模型与稳健估计 详细分析了激光雷达（LiDAR）、结构光扫描以及摄影测量（SfM）数据中常见的噪声分布（如高斯噪声、泊松过程）。重点讨论了基于局部邻域统计学的鲁棒法向量估计方法，例如使用 Minimum Covariance Determinant (MCD) 估计器来识别和剔除异常值。我们深入探讨了如何通过优化局部协方差矩阵的特征值比率，来区分表面细节与测量误差。 第二章：尺度空间理论在点云分析中的应用 点云的“特征”依赖于观察的尺度。本章介绍了将尺度空间理论引入到点云处理中的方法。讨论了如何构建多尺度核函数（如各向异性高斯核）来平滑数据，并利用尺度空间的导数信息（梯度、拉普拉斯算子）来稳定地检测不同尺度的几何边缘和角点，从而避免了传统固定窗口方法对尺度变化的敏感性。 第三章：稀疏特征到密集曲面的映射 在识别关键特征点后，如何有效地组织这些信息？本章探讨了拓扑骨架提取的方法，特别是针对非均匀采样数据的骨架自适应细化算法。此外，还覆盖了如何利用局部表面描述符（如 Fast Point Feature Histograms, FPFH，及其改进版本）来辅助后续的配准和曲面拟合过程。 第二部分：曲面重建的数值优化与拓扑保证 本书的核心在于如何将预处理后的信息转化为几何上合理的、拓扑正确的曲面模型。 第四章：基于隐式函数的曲面重构 隐式表示（如 $f(x, y, z) = 0$）因其固有的拓扑完备性而备受青睐。本章侧重于泊松表面重建（Poisson Surface Reconstruction, PSR）的深入解析。详细讨论了如何构建梯度场的向量场，以及如何利用多尺度基函数来求解泊松方程的近似解，以应对大规模数据的计算瓶颈。我们还分析了如何调整源向量场的权重和边界条件，以更好地处理不完整或带有孔洞的输入数据。 第五章：三角网格的局部拓扑校正 对于直接从三角剖分得到的网格，拓扑错误（如自相交、奇异点、非流形边）是常见问题。本章介绍了一系列局部拓扑修复算法。这包括基于能量最小化的边翻转（Edge Flipping）策略，以保证网格趋向于光滑且无光照伪影的 Delaunay 性质。此外，还涵盖了如何使用拓扑邻接图来高效地追踪和修复复杂的非流形几何结构。 第六章：保形与保体积的网格参数化 在进行纹理映射或进行有限元分析之前，网格需要被参数化到二维平面上。本章深入探讨了最小变形参数化方法，特别是LSCM (Least Squares Conformal Maps) 和 ABF++ (Angle-Bisector Flow) 算法的理论基础。讨论了如何量化参数化过程中的几何失真（如面积比和角畸变），并提出了一种结合全局应力平衡的局部松弛迭代方法来最小化整体失真。 第三部分：几何形变、映射与动态建模 现代三维应用要求模型能够适应环境或执行复杂的运动。本部分着眼于模型间的映射关系和随时间变化的几何处理。 第七章：非刚性形变与共形映射 如何将一个源模型的细节精确地映射到一个目标拓扑结构上？本章详细解析了弹性形变模型，特别是基于线性弹性材料假设的有限元方法（FEM）在几何形变中的应用。讨论了如何构建高质量的边界条件，以确保形变是局部的、可控的，并引入了共形因子的概念来控制局部尺度的变化。 第八章：基于曲率的特征保持形变 在复杂的医学或工程形变中，保持关键的几何特征（如尖锐的边缘、平坦的区域）至关重要。本章提出了一种混合能量函数，它平衡了整体平滑度（如拉普拉斯项）与局部曲率保持项（如二次曲率惩罚项）。通过迭代求解这个混合能量系统，可以实现既平滑又忠实于原始特征的形变。 第九章：时间序列几何的整合与预测 对于动态场景（如流体力学模拟后的结果、人体运动捕捉），几何信息是随时间变化的。本章探讨了如何利用低秩模型（如本征正交分解，PCA）来压缩高维时间序列几何数据，从而实现对未来帧的快速预测和高效存储。这为实时渲染和大规模动态场景的管理提供了强大的计算工具。 结语 本书的最终目标是为读者提供一套完整的、从底层数学原理到高级算法实现的工具箱，用以解决三维空间数据解析与重构中的核心难题，推动高精度、高保真几何建模技术的发展。它是一本深入研究空间几何表达和形变计算的专业著作。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名，在我看来，是一份给所有致力于理解和模拟人类语言能力的学者的“行动号召”。上下文无关文法（CFGs）无疑是计算机科学领域中一个重要的里程碑，它们在理论的简洁性和解析的效率方面都有其独到之处。然而，当我们将目光投向自然语言的真实世界时，CFGs的不足就显得尤为突出。自然语言的非局部性、嵌套的复杂性、以及对上下文信息的极度依赖，都使得单纯依靠CFGs进行精确的句法分析成为一项艰巨的任务。这本书的标题，正是对这一挑战的回应，它承诺将带领我们去探索那些能够克服CFGs局限性的解析模型和理论。我迫切地希望书中能够详细阐述诸如依赖语法（Dependency Grammars）在捕捉词语间直接语义关联方面的优势，或者头驱动短语结构文法（HPSG）如何通过强大的特征结构和约束来建模复杂的语言现象。更重要的是，我希望这本书不仅会介绍这些理论模型，更会深入分析它们在实际应用中的可行性。例如，针对具体的自然语言文本，这些高级模型是如何进行解析的？它们是否存在计算效率上的瓶颈？如何利用机器学习技术来辅助这些模型的训练和优化，从而在处理大规模、多样化的语料时表现出更好的性能？作为一名希望将理论研究与实际应用相结合的开发者，我期待这本书能够为我提供关于如何构建更鲁棒、更智能的语言解析器的深刻洞察和切实指导。

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当我看到《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个标题时，我立刻被它所触及的核心问题所吸引。我们都知道，上下文无关文法（CFGs）是句法分析的经典模型，它在理论研究和许多实际应用中都发挥了重要作用。然而，随着我们对自然语言的理解不断深入，CFGs的局限性也越来越明显。自然语言的许多关键特性，如长距离依赖、非局部性、以及语义的复杂性，往往难以被CFGs有效地描述。这本书的标题，明确地指出了它将带领我们去探索那些能够超越CFGs限制的解析技术。我非常期待书中能够详细介绍那些更具表达力的语法范式，比如，是否会深入探讨特征结构文法（FSGs）如何通过引入丰富的特征来捕捉词语的句法和语义属性，或者类别文法（Categorial Grammars）如何通过组合性原则来处理词语的句法和语义组合。更重要的是，我希望书中能够深入分析这些模型的理论基础，包括它们的生成能力、判定难度，以及与计算复杂性理论的联系。同时，对于实际应用而言，我关心书中是否会提供关于如何实现、训练和评估这些高级解析模型的详细指导，以及它们在处理现实世界中的歧义、不确定性和噪声数据时会面临哪些挑战。作为一名对语言的深层计算机制充满探索精神的研究者，这本书为我提供了一个绝佳的机会，去系统地学习和理解那些能够推动自然语言处理技术向前发展的关键理论和方法。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名，在我看来，直接切中了一个在计算语言学领域长期存在的痛点。我们都知道，上下文无关文法（CFGs）是句法分析的基石，但其表达能力终究有限。自然语言的许多重要特性，如长距离依赖、非局部特征、以及复杂的嵌套结构，往往难以被CFGs有效地捕捉。因此，这本书的出现，无疑是为那些寻求更强大、更灵活的解析方法的读者打开了一扇新的大门。我最期待的是，书中能够详细阐述那些超越CFG限制的文法范式，例如，是否会深入探讨头驱动短语结构文法（HPSG）中丰富的特征结构机制，或者类别文法（Categorial Grammars）如何通过组合原则来处理词语的句法和语义组合。更重要的是，我希望书中不仅仅是介绍这些理论模型，更能深入分析它们在实际应用中是如何工作的，例如，针对具体的自然语言现象，这些高级文法是如何进行建模的，它们的解析算法又是如何设计的，是否存在着效率上的权衡。我非常关心书中是否会讨论如何处理大型语料库，如何进行模型训练和评估，以及在处理现实世界中的噪声数据时，这些模型会遇到哪些困难。对于我这样一个希望将理论知识转化为实际应用的研究者来说，了解这些模型如何在真实的语言数据上进行有效解析，以及它们在处理歧义、不确定性和复杂句子结构时表现如何，是至关重要的。这本书的标题暗示着一种突破，而我渴望了解这个突破的具体内容和实现的路径。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个标题，宛如一块磁石，吸引着所有对语言计算本质怀有好奇之心的人。我们都知道，上下文无关文法（CFGs）是形式语言理论的基石，也是早期自然语言处理（NLP）领域的重要工具。然而，自然语言的迷人之处在于其高度的灵活性、模糊性和对语境的依赖，这些特点往往使得CFGs的表达能力捉襟见肘。本书的标题，正是对这一现实的直接回应，它预示着我们将超越CFGs的界限，去探索更强大、更具表达力的解析模型。我非常期待书中能够深入探讨那些能够克服CFGs局限性的语法范式，例如，是否会详细介绍类别文法（Categorial Grammars）如何利用词语的句法类别来驱动组合性分析，或者特征结构文法（FSGs）如何通过引入丰富的特征来捕捉词语的句法和语义属性。更重要的是，我希望书中不仅会介绍这些理论模型，更会提供对它们在实际应用中的深刻见解。例如，如何处理自然语言中的歧义性？这些高级模型是如何进行训练和优化的？它们在处理大规模、多样化的语料时，是否存在效率上的挑战？作为一名在NLP领域深耕多年的研究者，我渴望了解那些能够真正触及语言本质的解析技术，而这本书的标题，恰恰点燃了我对这种深入探索的期待。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名，在我看来，是一份充满承诺的宣言，它宣告了一个更广阔、更精密的语言分析世界的到来。长期以来，上下文无关文法（CFGs）在形式语言理论和早期计算语言学中扮演了核心角色，其清晰的结构和相对易于实现的解析算法，使得它在许多领域取得了显著的成功。然而，自然语言的复杂性，尤其是其固有的歧义性、非局部性以及丰富的语义信息，往往是CFGs难以有效捕捉的。这本书的标题，正是对这一限制的直接挑战，它暗示着我们将深入探讨那些能够超越CFGs局限性的解析方法和理论框架。我迫切地希望书中能够详细阐述诸如上下文敏感文法（CSGs）、头驱动短语结构文法（HPSG）等更具表达力的模型，并分析它们如何通过引入更丰富的特征、更灵活的组合规则来处理自然语言的复杂性。同时，我也期待书中能够探讨概率上下文无关文法（PCFGs）以及更先进的统计解析方法，它们如何在引入统计信息后，在处理自然语言的歧义性和不确定性方面取得突破。更重要的是，我希望这本书能够深入分析这些模型的计算复杂性、学习算法以及在实际应用中的性能表现，为我们理解如何在真实世界的语言数据上构建高效、准确的解析器提供坚实的理论基础和实践指导。作为一名对语言的计算本质充满好奇的研究者，这本书的出现，无疑为我提供了一个系统性地学习和掌握更高级语言解析技术的绝佳机会。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名，在我看来，是一份对语言解析能力边界的勇敢探索。我们都知道，上下文无关文法（CFGs）是解析领域的一个经典模型，它在描述和分析许多结构化语言（如编程语言）方面表现出色。然而，当面对自然语言的丰富性、歧义性和语境依赖性时，CFGs的局限性便暴露无遗。这本书的标题，正是宣告了它将引领我们进入一个超越CFG的世界，去探索更先进、更强大的解析方法。我迫切地希望书中能够详细阐述那些能够弥补CFG不足的理论框架，例如，是否会深入探讨头驱动短语结构文法（HPSG）如何通过丰富的特征结构来捕捉词语间的复杂关系，或者类别文法（Categorial Grammars）如何利用词语的句法类别来处理组合性问题。更重要的是，我希望书中不仅会介绍这些理论模型，更能深入分析它们在实际应用中的潜力与挑战。例如，在处理大规模、多样化的自然语言语料时，这些高级模型是如何进行解析的？它们是否存在计算效率上的瓶颈？如何利用统计信息或机器学习方法来增强它们的性能，从而在解决歧义、处理长距离依赖等方面取得突破？作为一名对自然语言的深度理解充满热情的学习者，这本书为我提供了一个绝佳的机会，去系统地学习和掌握那些能够推动语言处理技术向前发展的核心理论和方法。

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在我翻开《Parsing Beyond Context-Free Grammars》之前，我的脑海中就已经勾勒出了一个大致的轮廓：这一定是一部关于如何精炼和拓展语言理解工具的权威著作。长久以来，我们对语言的解析，无论是理论研究还是实际应用，都深受上下文无关文法（CFGs）的影响。CFGs以其形式化的简洁性和在许多领域的有效性而闻名，但事实是，自然语言的复杂性和丰富性远远超出了CFGs所能完全捕捉的范畴。本书标题的“Beyond Context-Free Grammars”直接点明了其核心主旨，即探索那些能够超越CFG局限性的解析技术。我迫切地希望书中能够深入探讨诸如上下文敏感文法（CSGs）、类别-Lambda文法（Categorial Grammars）、或者更具现代性的，基于统计和机器学习的解析方法，例如，如何将句法解析与语义角色标注、事件抽取等任务更紧密地结合起来，并考虑更广泛的语境信息。我特别关注书中是否会提供具体的算法实现细节，或者对不同解析策略的优劣进行详尽的比较分析。在我看来，仅仅罗列模型是不够的，关键在于理解它们如何被设计出来，解决了CFG的哪些具体问题，以及在实际处理大规模、多样化的语料时，会面临哪些挑战，例如歧义消解、未登录词处理、语篇连贯性等。这本书的价值，我想不仅仅在于理论的阐述，更在于它能否为解决现实世界中复杂的语言理解问题提供切实可行的指导和深刻的见解。我期待它能够帮助我填补在理解更高级语言解析技术方面的知识空白，并为我的研究工作提供新的思路和启发。

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当我第一次看到《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名时，我的直觉就告诉我，这本书将是一次深入探索自然语言处理核心难题的旅程。上下文无关文法（CFGs）作为句法分析的理论基础，在很大程度上塑造了我们理解和处理语言的方式。然而，在面对自然语言的丰富性、模糊性和动态性时，CFGs的局限性日益凸显。这本书的标题正是对这一挑战的直接回应，它承诺将带领读者超越CFGs的框架，去探索更强大、更具表达力的解析模型。我热切地期望书中能够详细阐述各种非CFG的语法形式，例如，是否会深入探讨形式语义学中使用的Lambda演算与句法解析的结合，或者如何利用更复杂的逻辑框架来捕捉语言的深层含义。我尤为关心书中对这些高级模型的理论基础的阐述，包括它们的生成能力、判定难度，以及与计算复杂性理论的联系。此外，对于实际应用而言，我希望书中能够提供关于这些模型如何被实现、训练和评估的深刻见解，包括它们在处理大规模语料、解决歧义问题、以及与机器学习方法相结合方面的具体策略。作为一名对自然语言理解的本质有着浓厚兴趣的学者，我深信只有深入理解语言的深层结构和其潜在的计算机制，我们才能真正构建出能够像人类一样理解和生成语言的智能系统。这本书的出现，正是为了满足我在这方面的求知欲，它提供了一个机会，让我能够系统地学习和掌握那些能够推动语言处理技术向前发展的核心理论和方法。

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《Parsing Beyond Context-Free Grammars》这个书名，对于任何一个对计算语言学领域有深入了解的人来说，都充满了诱惑力。它直接指向了自然语言处理的核心问题之一：如何构建能够准确、高效地解析自然语言的计算模型。我们都知道，上下文无关文法（CFGs）是构建许多早期解析器的基础，但随着我们对自然语言复杂性的认识不断加深，CFGs的局限性也愈发明显。这本书的标题预示着它将带领我们超越CFGs的范畴，去探索更具表达力和适用性的语言模型。我非常期待书中能够详细介绍那些能够克服CFGs不足的解析技术，比如，是否会深入探讨依赖语法（Dependency Grammars）在捕捉词语之间的直接关系方面的优势，或者如何利用特征结构（Feature Structures）来处理更复杂的语义和句法信息。更重要的是，我希望这本书不仅仅是理论的罗列，更能提供对这些模型在实际应用中的详细分析。例如，针对具体的语言现象，这些高级模型是如何进行建模的？它们的解析算法是否存在效率上的挑战？如何利用统计信息或机器学习方法来增强这些模型的性能？作为一名在自然语言处理领域工作的实践者，我深切体会到理论的深度与实际的可行性之间的平衡是多么重要。我希望这本书能够为我提供关于如何在复杂语言环境中构建更强大、更灵活的解析器的深刻见解，从而为我的研究和开发工作提供宝贵的指导。

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这本书的标题——《Parsing Beyond Context-Free Grammars》——本身就足以点燃任何对计算语言学、形式语言理论，乃至于更广泛的人工智能领域感兴趣的读者心中的那团火。首先，它清晰地标示了一个核心的挑战：传统的上下文无关文法（CFGs）在描述自然语言的复杂性方面已经捉襟见肘。我们都知道，CFGs虽然在很多编程语言的解析中表现出色，但面对自然语言的各种歧义、嵌套结构、长距离依赖以及非局部特征时，其能力显得捉襟见肘。这本书的出现，仿佛是对这一长期存在的限制发出了挑战，预示着它将带领我们深入探索那些能够超越CFG局限性的更强大、更精密的解析模型和理论框架。我期待它能详细阐述诸如依赖文法、头驱动短语结构文法（HPSG）、特征结构文法（FSGs）等更具表达力的模型，并深入分析它们如何在句法分析、语义理解乃至更深层次的语用推理中提供更精细的建模能力。更重要的是，我希望这本书不仅能介绍这些模型，更能深入探讨它们背后的理论基础，比如计算复杂度、学习算法、以及在实际应用中遇到的挑战与解决方案。作为一名长期关注自然语言处理技术发展的研究者，我深切体会到从简单的符号匹配到理解语言深层含义的飞跃是多么困难，而这本书的标题，恰恰触及了这一飞跃的关键之处——解析的边界在哪里，我们又该如何跨越它。它承诺的不仅是技术上的革新，更是理论上的深度挖掘，这正是吸引我的地方。我相信，它所探讨的内容，将为我理解当前自然语言处理领域的发展前沿，以及未来可能的研究方向，提供一个坚实而深刻的视角。

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Ch1-5 with selected exercises

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