Modern Measurement

Modern Measurement pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Osterlind, Steven J.
出品人:
页数:512
译者:
出版时间:2005-5
价格:$ 120.68
装帧:HRD
isbn号码:9780130255907
丛书系列:
图书标签:
  • 测量
  • 现代测量
  • 仪器仪表
  • 传感器
  • 数据采集
  • 信号处理
  • 误差分析
  • 计量学
  • 工程测量
  • 自动化测试
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具体描述

From one of the best-known scholars in the field of tests and measurement, comes an authoritative, up-to-date, and comprehensive treatment of the oft-misunderstood and contentious field of making mental measurements, written for the advanced student and measurement professional. The author covers the good and the bad of each area within the field, carefully explaining the psychometrics, from classical and modern scale development, to validity evaluation, to traditional and current conceptions of reliability, to modern standard setting techniques, equating scales, and advances in test delivery and administration, as well as accomodating special circumstances. Throughout the text, there are many examples and relevant stories to hold the readers interest; and, it is organized in a way that makes it easy to locate specific topics. It is replete with up-to-date references, making it a wonderful resource for more detailed and scholarly study into many aspects of tests and measurement.

《现代测量》一书,顾名思义,聚焦于当下及未来测量技术与方法的演进。它并非对传统测量理论的简单复述,而是深入探讨了在新时代背景下,测量学所面临的机遇与挑战,以及由此催生的创新与变革。 本书首先勾勒了现代测量学的宏观图景。从基础理论的重塑出发,它审视了计量单位制在普适性、精确性与稳定性方面的最新进展,特别是国际单位制(SI)的重新定义对各学科测量带来的深远影响。这部分内容将解析为何新的定义更为科学与可靠,以及如何理解和应用这些变化,例如不再依赖于实物标准,而是基于基本物理常数的确定性定义,这标志着测量精度的根本性提升。 随后,书中将重点转向现代测量技术的集大成。我们不再局限于传统的游标卡尺、千分尺或大地测量仪,而是进入一个更加多元化、智能化的测量时代。激光扫描、三维成像、惯性导航系统(INS)、全球导航卫星系统(GNSS)的最新一代技术,以及它们如何实现无接触、高效率、高精度的空间信息获取,都将得到详细阐述。例如,书中会深入剖析LiDAR(激光雷达)在地形测绘、自动驾驶、文物保护等领域的应用,探讨其工作原理、数据采集与处理流程,以及与摄影测量等技术的融合优势。 传感器技术是现代测量不可或缺的基石。本书将详尽介绍各类先进传感器的原理、特性与应用,包括但不限于MEMS(微机电系统)传感器在物联网(IoT)设备中的普及,高精度惯性测量单元(IMU)在姿态感知与运动追踪中的关键作用,以及新型光学、声学、化学传感器如何拓展测量的边界,实现对环境、生物、材料等前所未有细致入微的感知。书中将以实例说明,例如,如何利用多普勒效应测量流体速度,或如何通过压电传感器捕捉微弱的机械振动。 数据处理与分析在现代测量中扮演着核心角色。随着测量设备产生的数据量呈指数级增长,传统的分析方法已难以应对。本书将重点介绍大数据技术、人工智能(AI)、机器学习(ML)在测量数据中的应用。这包括如何利用AI算法进行图像识别与目标提取,如何运用机器学习模型进行数据去噪、异常检测与预测性维护,以及如何通过先进的可视化技术,将海量的测量数据转化为直观、易于理解的洞察。书中会探讨例如,如何利用深度学习模型自动识别测量图像中的缺陷,或者如何通过强化学习优化测量路径以提高效率。 智能化与自动化测量是本书的另一大亮点。书中将展示如何将机器人技术、自动化控制系统与测量技术相结合,实现无人化、自主化的测量作业。从自动化流水线上的质量检测,到大型工程项目的智能监控,再到环境监测网络的自主运行,这些都将是本书探讨的重点。例如,本书会介绍自主无人机(UAV)如何通过搭载高清相机和LiDAR,自动执行大范围的地形测绘和变化监测任务,并能自主规划飞行路线和避障。 测量学的跨学科融合也将在本书中得到充分体现。测量学不再是孤立的学科,它与地理信息科学(GIS)、计算机视觉、机器人学、物联网、大数据科学、甚至是生物医学工程等领域紧密交织。书中将通过具体的案例分析,展示测量学如何为这些领域提供关键的数据支持与技术解决方案。比如,测量学在精准农业中的应用,如何结合GNSS和遥感数据,实现对作物生长状况的精细化监测与管理。 此外,本书还将关注测量不确定度的量化与管理。在追求更高精度的同时,理解和评估测量结果的可靠性至关重要。书中将介绍最新的不确定度评估方法,以及如何在实际应用中有效控制和降低不确定度,确保测量结果的科学性与可信度。 最后,《现代测量》将展望未来测量学的发展趋势。例如,量子测量技术可能带来的革命性突破,可穿戴设备和生物集成传感器的普及,以及测量技术在探索未知领域(如深空探测、微观世界研究)中的新角色。本书旨在为读者提供一个全面、深入的视野,帮助他们理解并驾驭这个不断发展的测量领域,为他们在各自的专业领域中做出更精准、更智能的决策提供坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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说实话,初拿到《现代测量》时,我有点担心它会像市面上大多数技术书籍一样,充斥着冗长枯燥的数学公式堆砌。然而,这本书的叙事方式出乎意料地引人入胜。它更像是一部由顶级技术专家精心策划的“测量工具箱”导览手册,而不是冰冷的教科书。作者似乎深谙如何将最复杂的概念“人情化”。举个例子,在讲解随机过程模型时,他没有直接抛出复杂的随机微分方程,而是用了一个极具画面感的“捕鱼队在迷雾中定位鱼群”的比喻来引入马尔可夫链的假设前提,一下子就让原本抽象的理论变得具象化了。我尤其欣赏作者在批判性思维上的引导。书中对当前工业界普遍采用的某些“过时”测量规范提出了质疑,并系统地论证了为何在超快现象(Ultrafast Phenomena)领域,传统的赫兹级采样率已然捉襟见肘。书中对量子传感器的前沿进展也有所涉及,特别是原子钟在超高精度计时中的应用,这部分内容虽然密度极高,但逻辑链条异常清晰,让人感到知识的迭代速度之快令人兴奋。这本书的价值不仅仅在于教授“如何测量”,更在于启发我们思考“我们为什么要这样测量”。对于那些渴望突破现有技术瓶颈、寻求下一代测量范式的研究人员来说,这本书提供了绝佳的理论和实践双重支撑。

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我是一个资深的数据分析师,主要负责能源系统的负荷预测。我购买《现代测量》的初衷是想看看如何优化前端的智能电表数据采集,减少因噪声干扰导致的预测偏差。这本书没有直接提供针对能源系统的应用模板,但这反而是它的一个巨大优点——它教会你“底层逻辑”。书中对“多维数据融合”的章节,简直是教科书级别的指南。它详细对比了主成分分析(PCA)、独立成分分析(ICA)以及最新的张量分解方法在处理高维传感器数据时的适用性与局限性。作者在对比这些方法时,不仅给出了数学上的优劣,更结合了实际的计算复杂度和内存需求进行了工程考量,这种平衡感非常难得。令我印象深刻的是,书中对“系统漂移”(System Drift)的诊断和补偿策略进行了深入探讨,这正是我在处理长期运行的传感器网络时遇到的核心难题。作者提出了一种基于自适应滤波器的动态基线校正算法,并用一个模拟的温度梯度实验进行了充分验证。读完这一部分,我立即着手优化了我们数据预处理的流程,效果立竿见影,噪音中隐藏的真实趋势被更清晰地挖掘出来了。这本书的内容深度和广度都超出了我的预期,它迫使我超越单纯的数据拟合,开始关注测量的物理根源和环境耦合效应。

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这本名为《现代测量》(Modern Measurement)的书,简直是为那些对精度有着近乎偏执追求的工程师和科研人员量身打造的圣经。我花了整整一个月的时间沉浸其中,它对我理解数据采集和误差分析的视角产生了颠覆性的影响。作者在开篇就以一种近乎哲学家的口吻,探讨了“测量即是理解”的核心命题,这种深邃的理论基础为后续的工程实践奠定了坚实的地基。书中对于不确定性量化(Uncertainty Quantification, UQ)的阐述尤为精彩,它没有停留在传统的标准差描述上,而是深入挖掘了贝叶斯方法在处理非线性系统中的优势。例如,在描述如何优化传感器布局以最小化系统级误差时,作者引用了多个实际案例,包括高精度卫星姿态确定和微流控芯片的实时监测。我特别欣赏它对“信息熵”在测量理论中的应用这一章节,它清晰地展示了如何用信息论的工具来评估不同测量策略的效率,避免了资源和时间的浪费。阅读过程中,我数次停下来,对照我目前正在进行的一个大型振动测试项目,书中的建议——尤其是在关于时间同步和频率分辨率的平衡点上——立刻指明了我当前方案中的主要瓶颈。这本书的排版和图表设计也极为专业,那些复杂的傅里叶变换和卡尔曼滤波的示意图,清晰到即使是初学者也能迅速抓住核心逻辑,对于我这种需要经常跨领域查阅资料的专业人士来说,无疑是极大的便利。

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这本书的阅读体验,如果用一个词来形容,那就是“严谨且富有启发性”。我通常对这种偏重理论和基础科学的书籍持谨慎态度,因为很多时候它们会为了理论的完整性而牺牲掉可读性。然而,《现代测量》在这方面做到了一个极佳的平衡。作者的行文风格极其克制,很少使用夸张的形容词,但每一个论断都基于扎实的数学推导或公认的物理原理。我特别喜欢它在介绍新型计量学标准时所采用的“历史回顾与未来展望”的结构。例如,它在讨论如何重新定义“米”和“千克”时,清晰地勾勒出了从实物基准向物理常数基准转变的历史必然性,这种宏大叙事让人对科学进步有了更深刻的敬畏感。书中对光学干涉测量技术的最新进展描述得尤为细致,特别是飞秒激光在表面粗糙度测量中的应用,其精度描述达到了皮米级别,让我这个习惯了微米量级的工程师感到非常震撼。总而言之,这不是一本可以速读的书,它需要你放慢节奏,带着问题去钻研,但你投入的每一分钟,都会在你的专业领域得到超值的回报。对于任何想在基础科学的测量精度上寻求突破的人来说,这本书都是一个不可或缺的参考点。

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从一个材料科学研究者的角度来看,《现代测量》在无损检测(NDT)领域的深度应用分析是我最看重的部分。我们经常面临如何获取内部结构信息而又不破坏样品的问题,而这本书对此提供了非常系统的解决方案。书中对超声波衰减模型和声发射(Acoustic Emission, AE)信号处理的章节,远超我之前阅读过的任何一本专业检测书籍。作者不仅展示了如何从复杂的AE信号中提取裂纹萌生和扩展的特征频率,还详细说明了如何利用机器学习算法来对这些特征进行分类和实时预警。令我耳目一新的是,书中对“环境噪声耦合”的讨论,它不是简单地将其视为需要消除的干扰,而是将其视为一种潜在的信息源,并提出了如何利用环境温度和湿度变化作为辅助变量来修正材料内部损伤模型的创新思路。这种将“干扰”转化为“信息的处理哲学”,极大地拓宽了我的研究思路。这本书的插图和数据可视化做得极为出色,特别是那些二维和三维的声学成像重建图,直观地展示了算法如何从原始时域数据中“重构”出材料内部的缺陷形态。对于希望将尖端测量技术应用于材料服役性能评估的同行们,这本书无疑是提供了一条清晰且高水准的进阶路径。

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