动态多尺度系统估计理论与应用

动态多尺度系统估计理论与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学
作者:潘泉
出品人:
页数:205
译者:
出版时间:2007-6
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787030190260
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
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  • 控制
  • 动态系统
  • 多尺度
  • 估计理论
  • 系统辨识
  • 信号处理
  • 控制工程
  • 数学建模
  • 机器学习
  • 状态观测
  • 应用研究
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具体描述

《动态多尺度系统估计理论与应用》是作者十余年来研究成果的全面系统总结,同时也力求系统地归纳这一领域国内外的最新研究进展。作者一直致力于多尺度估计理论和应用的研究,培养了许多博士、硕士研究生,取得了一些有价值的研究成果,发表了一系列的学术论文,为《动态多尺度系统估计理论与应用》完成奠定了重要的基础。

《动态多尺度系统估计理论与应用》共分12章,可以分为三个部分。第一部分即第1、2章,对动态多尺度系统估计的研究背景及《动态多尺度系统估计理论与应用》涉及的多分辨分析、状态估计、多传感器信息融合进行了介绍;第二部分即第3、4章,给出了基于MAR框架的静态多尺度系统理论,包括一阶马尔可夫模型约束的多尺度动态递归估计等算法;第三部分即第5~12章,给出了作者系统完成的基于微分方程约束,采样率为2和M情况下,线性白噪声、线性有色噪声、非线性白噪声等多种条件下的动态多尺度系统的最优/次优/快速算法,以及其在多传感器信息融合、多目标跟踪等领域的应用。

《动态多尺度系统估计理论与应用》的读者对象是从事信息融合、多尺度建模、最优估计理论及应用研究的研究生和科研人员,同时对从事控制理论研究,系统设计、开发和应用的广大工程技术人员也具有一定的参考价值。读者应具备小波分析、最优估计、随机过程以及数理统计等基础知识。

《复杂动态系统建模与控制》 在瞬息万变的现代世界,理解和驾驭复杂动态系统已成为科学、工程、经济乃至社会学等诸多领域的核心挑战。本书《复杂动态系统建模与控制》旨在为读者提供一套系统而深入的理论框架和实用工具,以应对这些挑战。 核心内容概述: 本书的撰写旨在填补当前在处理非线性、时变、多尺度以及存在不确定性系统方面的理论与方法论上的空白。我们不拘泥于单一学科的视角,而是跨越数学、物理学、计算机科学以及应用工程等多个领域,融合多种分析和设计技术。 第一部分:系统建模的基石 非线性动力学理论 revisited: 本章深入探讨了各类非线性系统的表现形式,包括但不限于混沌、分岔、周期性振荡及其稳定性分析。我们将介绍诸如李雅普诺夫稳定性理论、摄动方法以及数值仿真技术在理解复杂非线性行为中的关键作用。 多尺度现象的数学刻画: 许多现实世界系统同时存在于不同的时间或空间尺度上,其行为表现出显著的尺度依赖性。本章将聚焦于描述这类系统的数学模型,如奇摄动方法、多尺度展开法以及基于网格(grid-based)和无网格(mesh-free)的数值模拟技术,旨在揭示不同尺度层级间的相互作用与耦合机制。 不确定性建模与分析: 现实系统往往受到各种内在和外在不确定性的影响。本书将系统性地介绍不确定性建模的常用方法,包括概率论方法(如马尔可夫链、随机微分方程)、模糊逻辑方法以及区间分析法。我们将重点探讨如何量化和传播不确定性,并研究其对系统整体行为的影响。 第二部分:先进的估计与滤波技术 非线性滤波的算法进展: 传统的卡尔曼滤波在处理非线性系统时存在局限性。本章将详述扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)以及粒子滤波(PF)等先进非线性滤波器的原理、推导与应用。我们将通过具体的工程案例,展示这些算法在状态估计精度和鲁棒性方面的优势。 参数估计与辨识: 系统参数的准确辨识是有效控制和预测的基础。本书将深入探讨基于模型的方法(如最小二乘法、最大似然估计)以及无模型的方法(如神经网络辨识、自适应辨识)。我们将重点讨论在噪声和不确定性存在下的参数估计鲁棒性问题。 数据驱动的估计方法: 随着大数据时代的到来,直接从数据中学习系统模型和状态信息变得越来越重要。本章将介绍诸如数据关联、系统辨识的在线学习算法以及机器学习在状态估计中的应用,如深度学习在复杂非线性系统的模式识别和状态预测方面的潜力。 第三部分:控制策略与系统优化 鲁棒控制与自适应控制: 面对系统模型不确定性和外部干扰,鲁棒控制和自适应控制是确保系统稳定性和性能的关键。本书将介绍诸如H-无穷控制、滑模控制以及自适应律设计等方法,并分析其在处理模型不确定性、参数变化和外部扰动时的性能。 预测控制与最优控制: 预测控制利用系统的未来行为信息来制定控制策略,而最优控制则旨在最小化或最大化某个性能指标。本章将深入探讨模型预测控制(MPC)的原理、算法实现及其在约束优化问题中的应用。同时,我们将回顾经典的变分法和庞特里亚金最大值原理在最优控制问题中的应用。 多智能体系统与协同控制: 在分布式系统中,多个独立但相互关联的智能体需要协同工作以实现整体目标。本书将研究分布式估计、分布式控制以及基于通信的协同控制策略,并探讨如何在存在网络延迟和通信限制的情况下实现高效的协同行为。 应用领域与未来展望: 本书的内容广泛适用于航空航天、机器人技术、过程控制、金融建模、生物医学工程以及交通系统等多个领域。通过深入学习本书,读者将能够: 掌握对复杂动态系统进行建模和分析的核心原理。 熟练运用各类先进的估计与滤波技术,提高系统状态估计的准确性和鲁棒性。 设计有效的控制策略,以实现系统的稳定性、性能优化和自主运行。 培养解决实际工程问题中的创新思维和技术能力。 我们希望《复杂动态系统建模与控制》能够为广大研究者、工程师和学生提供一份有价值的参考,共同推动动态系统理论与应用向前发展。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的书名,"动态多尺度系统估计理论与应用",宛如一把金钥匙,为我打开了通往理解复杂系统奥秘的大门。在我个人的学习和研究过程中,常常会遇到需要处理那些时刻处于变化之中(动态性)且在不同维度、不同层级上表现出不同规律(多尺度性)的系统。而“估计”正是我们在信息不完备、充满噪声的情况下,对这些系统状态进行准确推断的关键。我迫切地想知道,这本书将如何构建其理论框架。书中关于“动态”的论述,是否会深入到对各种非线性动力学系统的建模,以及如何在估计过程中处理随机性和不确定性?在“多尺度”的处理上,是否会提供有效的方法来整合来自不同尺度的数据和信息,例如如何进行信息融合、尺度变换,或者构建多尺度的估计模型?比如说,在分析一个金融市场时,我们既要关注日内的交易波动,也要理解月度、季度甚至年度的经济周期,如何将这些不同尺度的信息有效结合起来,对市场状态进行准确的估计?在“应用”方面,我充满期待,希望能够看到一些成功的案例研究,展示这些理论如何在实际问题中得到应用,比如在自动驾驶系统中如何实现对车辆运动的鲁棒估计,在能源领域如何进行电网负荷的动态多尺度预测,或是在通信领域如何进行信道参数的精确估计。

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这本书的标题,"动态多尺度系统估计理论与应用",仿佛直接点燃了我内心深处对科学探索的渴望。它触及了现代科学研究中两个最核心、最普遍的挑战:系统的动态性和复杂性,以及我们在信息不确定性下进行有效估计的需求。我个人在某个特定领域(比如某个工程领域或者科学研究领域,但具体领域在此不便透露)的研究中,常常会遇到需要处理时间序列数据,并且这些数据往往同时包含短期波动和长期趋势,也可能在不同层次上表现出截然不同的行为模式。这正是“动态多尺度”的写照。而如何从这些带有噪声和不确定性的数据中,准确地估计出系统的真实状态,并预测其未来的发展趋势,则是我们面临的巨大难题。我迫切地想知道,这本书是否能提供一套系统性的理论框架,来指导我们如何构建和选择合适的估计模型。书中提到的“理论”,是仅仅停留在数学公式的层面,还是会深入到其背后的物理意义和统计学基础?而“应用”部分,我更是充满了期待。是否有真实的案例研究,展示这些理论是如何成功应用于解决诸如目标跟踪、信号去噪、参数辨识、状态重构等实际问题的?我希望作者能够详细阐述,这些估计方法在面对不同类型的“动态”和“多尺度”特性时,其优势和局限性分别体现在哪里。

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“动态多尺度系统估计理论与应用”——这个书名本身就像一个充满魔力的咒语,将我引向一个更深层次的科学探索领域。我一直对那些能够揭示事物本质、洞察事物发展规律的理论和方法充满好奇。动态性,意味着我们研究的对象不是静止的,而是时刻在变化,我们需要捕捉和理解这种变化过程。而多尺度性,则更是将这种复杂性推向了极致,同一个系统,从不同的观察角度、不同的时间尺度或空间尺度去看,可能会呈现出截然不同的面貌。例如,生物体内某个细胞的分子动力学,与整个器官的生理功能,再到个体生命体的行为模式,都是同一个生命系统在不同尺度上的体现。如何将这些跨越尺度的信息进行有效的整合与估计,以获得对系统整体的深刻理解,这无疑是极具挑战性的。这本书的出现,让我看到了解决这些问题的希望。我非常想知道,书中是如何处理“动态”这一核心要素的,是否会涉及基于模型的方法,如状态空间模型,还是非模型方法,如机器学习中的一些序列模型?在“多尺度”方面,书中是否会讨论如何从不同尺度的信息源中提取有效信息,并进行融合?比如,在处理遥感数据时,我们可能既有高分辨率的细节信息,也有大区域的宏观统计信息,如何将这两者结合起来进行准确的地理环境估计?而“估计”部分,我则期待作者能深入讲解各种统计估计和滤波技术,以及它们在处理噪声、不确定性和延迟等实际问题时的能力。

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“动态多尺度系统估计理论与应用”——光是这个书名,就足以激发我深入探索的欲望。我一直着迷于那些能够洞察事物本质、揭示复杂系统内在规律的理论。我们身处一个充满动态变化且在不同尺度上呈现出迥异特征的世界,从微观粒子的量子行为到宏观天体的演化,再到人类社会经济活动的潮涨潮落,无不体现着动态和多尺度性。“估计”作为连接理论与实践的桥梁,在信息不确定和数据噪声的干扰下,对这些系统的状态进行精准判断,是我们面临的共同挑战。我热切地希望这本书能够提供一套完整的理论体系,来指导我们如何理解和构建有效的估计模型。书中关于“动态”的讨论,是否会涉及如何刻画和预测非线性、随机过程?而“多尺度”的处理,又是否会提供诸如信息融合、尺度空间分析、多分辨率方法等工具?例如,在气候科学中,如何整合卫星遥感数据、地面观测数据和数值模型输出,进行不同尺度的气候状态估计?在医学影像分析中,如何融合不同分辨率的图像信息,对病灶进行精确的识别和量化?我尤其关注“应用”部分,希望能够看到一些来自不同领域的鲜活案例,以及这些案例是如何运用书中的理论和方法解决实际问题的。

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这本书的标题——“动态多尺度系统估计理论与应用”——就像一块磁石,牢牢吸引了我。我一直对那些能够揭示复杂系统内在运作机制的理论和方法深感兴趣。我们所处的世界,几乎所有的系统都具有动态性和多尺度性。从微观粒子碰撞的瞬息万变,到宏观宇宙尺度的演化,再到人类社会经济活动的周期性波动,无不体现着这种特性。而“估计”,则是在信息不完全、充满噪声的情况下,对这些动态、多尺度系统进行精准判断和预测的关键。我非常好奇书中将如何阐述“动态”这一概念,是仅仅描述随时间变化的数学模型,还是会深入到更底层的动力学机理?而“多尺度”的处理,是否会涉及到信息融合、尺度变换、多分辨率分析等技术?比如,在分析一个生态系统时,我们可以关注单个生物个体的行为,也可以关注整个种群的动态,甚至整个生态环境的变化,如何将这些不同尺度的信息有效地整合起来,进行一个全面的状态估计?我期待书中能够提供一套严谨的数学理论基础,同时又兼顾实际应用的可行性。在“应用”部分,我尤其希望能够看到一些前沿的研究成果,例如在机器人导航中如何融合多传感器数据进行鲁棒性估计,在生物医学信号处理中如何对复杂的生理信号进行多尺度分析和估计,或者在智能电网中如何实现对能源供需的动态多尺度预测。

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“动态多尺度系统估计理论与应用”——仅仅是这个书名,就足以勾起我对科学探索的无限遐想。我们生活的世界,充满了瞬息万变的动态过程,而这些过程又往往在不同的尺度上展现出不同的规律和行为。如何从这些纷繁复杂、信息混杂的动态多尺度系统中,提炼出有用的信息,并对系统的真实状态进行准确的估计,是科学研究和工程实践中一个永恒的挑战。我非常期待这本书能为我打开一扇理解和解决这类问题的窗户。书中关于“动态”的论述,我希望能深入到对各种非线性动力学模型的刻画,以及如何处理系统中的不确定性和随机性。而“多尺度”的处理,则是我更感兴趣的部分,它是否会涉及如何处理不同分辨率的数据,如何进行尺度之间的信息传递和融合,甚至如何构建能够自适应地处理不同尺度的估计模型?比如,在分析一个大气模型时,我们既需要关注局部的天气变化,也需要了解全球气候的宏观趋势,如何将这些不同尺度上的信息进行有效地整合,以提高预测的准确性?我同样期待书中能够提供丰富多样的“应用”案例,最好是涵盖不同学科领域,例如在通信系统中如何进行信道状态的动态多尺度估计,在经济学领域如何对市场进行多尺度波动分析与预测,或者在遥感领域如何处理和估计多尺度地理信息。

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我被这本书的标题“动态多尺度系统估计理论与应用”深深吸引。在我看来,这个标题精准地概括了当前许多科学和工程领域的核心挑战。我们所研究的对象,往往不是静态的,而是时刻处于变化之中(动态性),并且这些变化又常常是在不同的观察层面或时间尺度上展现出不同的特征(多尺度性)。而“估计”,则是我们在不确定或信息不完整的环境下,尽可能准确地把握系统状态的手段。这本书的出现,让我看到了系统性地解决这些问题的可能性。我非常想知道,书中是如何系统地梳理和介绍各种“估计理论”的。是否会涵盖从经典的卡尔曼滤波到现代的粒子滤波、无迹卡尔曼滤波等一系列滤波技术?又是否会深入探讨这些理论在处理非线性、非高斯、多模态等复杂系统时的优势与局限?更让我期待的是“应用”部分,是否会提供一些前沿的、具有启发性的案例研究?比如,在机器人领域,如何利用多传感器信息进行协同定位与建图的动态多尺度估计?在生物医学领域,如何分析和预测复杂的基因表达网络?或者在金融领域,如何对市场情绪进行多尺度建模与预测?我希望作者能够通过详细的数学推导和清晰的逻辑阐述,将这些复杂的理论和技术,以一种易于理解的方式呈现出来。

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读到这本书的名字,我脑海中立即浮现出一系列令人兴奋的可能性。想象一下,我们生活在一个由无数层级和相互关联的动态过程组成的宇宙中。从粒子层面的量子涨动,到天体层面的星系演化,再到社会层面的经济周期和信息流动,无不体现着动态性和多尺度性。而“估计”则是在这纷繁复杂的信息洪流中,捕捉关键信号、识别潜在规律、预测未来走向的艺术和科学。这本书的出现,正是我一直以来对如何理解和处理这类复杂系统所求的答案。我非常好奇书中会介绍哪些具体的估计方法,它们各自的优缺点是什么,又分别适用于哪些类型的动态多尺度系统。例如,在处理非线性系统时,传统的线性估计方法可能就捉襟见肘,这时就需要更强大的工具,如扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波,甚至更加激进的粒子滤波。而“多尺度”的概念,更是让我遐想联翩,它是否意味着书中的方法能够自适应地在不同尺度上进行信息融合和估计?比如说,在分析一个城市交通网络时,我们可以从单个车辆的行驶轨迹进行估计,也可以从整个交通流量的宏观分布进行估计,而这本书是否能够提供一个框架,将这些不同尺度的估计信息有效地结合起来,以获得更全面、更准确的系统状态理解?我殷切地期待书中能有详实的理论推导和严谨的数学证明,更希望作者能够通过生动的图表和详细的算法描述,将这些高深的理论“翻译”成我能够理解的语言。

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读到“动态多尺度系统估计理论与应用”这个书名,我立刻联想到自己在研究(或者工作中,不便具体说明)中经常遇到的挑战。我们所处的很多系统,无论是自然科学领域还是工程技术领域,都呈现出显著的动态性和复杂性。所谓动态性,意味着系统的状态会随着时间而变化,而且这种变化往往是非线性的、随机的。而多尺度性,则更增添了问题的难度,同一系统可能在微观层面表现出某种规律,而在宏观层面又呈现出完全不同的特征,这些不同尺度的信息如何有效地融合,从而对系统进行准确的估计,是一个普遍而重要的问题。我非常期待这本书能为我提供一套系统性的理论框架和实用的方法论。例如,书中是否会详细介绍各种现代估计理论,如基于贝叶斯滤波的各类方法,它们在处理非线性、非高斯系统时的优势是什么?在“多尺度”的处理上,是否会涉及到诸如多分辨率分析、多尺度分解等技术,以及如何将这些技术与估计理论相结合?另外,我特别关注“应用”部分,希望能够看到一些来自不同领域的具体案例,比如在自动驾驶中如何对车辆状态进行多尺度估计,在气象预报中如何融合不同尺度的气象数据,或者在金融工程中如何对市场动态进行多尺度预测。这些真实的案例,能够帮助我更好地理解理论的实际意义和应用价值。

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这本书的书名就足够吸引眼球了,"动态多尺度系统估计理论与应用"。光是听名字,我就能想象到这本书会带领我进入一个如何复杂而迷人的世界。动态,意味着事物的变化和演进,不是静止不变的;多尺度,则暗示着从微观到宏观,从局部到整体,系统以不同的视角和尺度呈现出不同的特性。而"估计"这个词,更是直击核心,表明这本书要解决的是如何在不完全或模糊的信息下,对这些动态、多尺度的系统进行精确的判断和预测。这绝对不是一本简单的教科书,更像是一把钥匙,能够开启我理解复杂现实世界的新大门。我期待着书中能够深入浅出地阐述各种估计理论,例如卡尔曼滤波的各种变种,粒子滤波,以及如何将这些理论应用于解决实际问题。不知道书中会不会涉及到某些具体领域,比如金融市场的波动分析,气候变化模型的预测,或者生物体的信号处理?每一个方向都充满了挑战和机遇。我对其中“应用”部分的叙述尤其感兴趣,理论再高深,最终还是要落地到实际的价值创造。希望作者能提供一些鲜活的案例,让我看到这些抽象的理论是如何转化为解决具体难题的有力工具的。这本书的出版,对于那些致力于理解和驾驭复杂系统的研究者和工程师来说,无疑是一份厚礼。

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