復雜系統(tǒng)的投影尋蹤回歸無假定建模技術及應用實例
定 價:98 元
- 作者:鄭祖國,何建新,宮經(jīng)偉,劉亮,王建新 等 著
- 出版時間:2020/1/1
- ISBN:9787517083603
- 出 版 社:中國水利水電出版社
- 中圖法分類:N945.12
- 頁碼:320
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《復雜系統(tǒng)的投影尋蹤回歸無假定建模技術及應用實例》針對復雜系統(tǒng)高維性、混雜性等特點,從探索性數(shù)據(jù)分析(EDA)方法角度出發(fā),詳細地介紹了投影尋蹤(PP)基本原理,重點闡述了投影尋蹤回歸(PPR)無假定建模技術在利用復雜系統(tǒng)混雜性信息、高維性信息等方面的優(yōu)勢,解決了復雜系統(tǒng)建模的客觀性問題。
全書共分為兩篇九章,除了闡述PP基本原理和PPR無假定建模技術外,還介紹了PPR無假定建模技術在多個學科的應用研究實例,實例涉及高維數(shù)據(jù)的回歸預測、聚類分析、判別分析、時序分析等統(tǒng)計推斷領域,凸顯了PPR無假定建模技術的跨學科通用性。
《復雜系統(tǒng)的投影尋蹤回歸無假定建模技術及應用實例》可作為理、工、農(nóng)、經(jīng)濟、管理等學科相關專業(yè)研究生的參考教材,也可供從事相關專業(yè)的科研、管理和工程技術人員參考。
1999年4月美國Science雜志出版了《復雜系統(tǒng)》專輯,掀起復雜系統(tǒng)研究的又一波熱潮。近年來隨著信息技術突飛猛進的發(fā)展,復雜系統(tǒng)研究波及的范圍越來越廣,包括工程、生物、自然、經(jīng)濟、醫(yī)學等各個學科。相比簡單系統(tǒng),復雜系統(tǒng)所面對的問題更尖銳、突出和普遍。區(qū)別于一般中、小系統(tǒng)和簡單系統(tǒng),近代科學所涉及的復雜系統(tǒng)具有兩大顯著特征:高維性和混雜性。復雜系統(tǒng)建模的任務就是建立系統(tǒng)的模型,以便描述系統(tǒng)的高維性和混雜性這兩大特征。復雜系統(tǒng)建模是當今信息社會發(fā)展的熱點和前沿科學,其研究與應用正在向各個學科滲透,屬于交叉學科研究領域。正日益受到眾多學者和技術人員的關注。
本書結合復雜系統(tǒng)的統(tǒng)計學本質問題——高維性與混雜性,比較了證實性數(shù)據(jù)分析(CDA)、探索性數(shù)據(jù)分析(EDA)方法特點,認為對于復雜系統(tǒng),采用.EDA方法作為突破口,既能解決“高維性”造成的“維數(shù)禍根”難題,又能挖掘“混雜性”中蘊含的結構特征信息,建立既完整仔細又客觀準確的實用模型,從而實現(xiàn)復雜系統(tǒng)建模軟件的跨學科通用化。在眾多EDA方法中,投影尋蹤(Projection Pursuit,PP)是其中一個突出代表。PP方法采用“投影”實現(xiàn)“高維數(shù)據(jù)降維”,能夠克服復雜系統(tǒng)高維數(shù)據(jù)自身的“維數(shù)禍根”難題;通過“尋蹤”尋找“最佳投影”,挖掘反映高維數(shù)據(jù)結構或特征的信息,可以解決“復雜性與精確性”不相容難題。同時,PP又是非參數(shù)無假定EDA方法,避免了主觀“假定”“準則”與客觀實際相悖的現(xiàn)象,可從根本上解決復雜系統(tǒng)建模的客觀性問題。
全書分為理論篇(第一篇)和應用篇(第二篇)。
理論篇主要介紹復雜系統(tǒng)投影尋蹤建模技術,具體為第1章至第4章。第1章緒論,概述復雜系統(tǒng)建模的技術難點,以及CDA、EDA兩種建模思路;第2章介紹PP概述、背景、特點、發(fā)展簡況及PP判別、PP聚類、PP時間序列和PPR分析等基本理論,重點闡述PP技術采用“投影”降維實現(xiàn)高維數(shù)據(jù)降維,以及“尋蹤”以最佳投影描述數(shù)據(jù)結構特征的原理;第3章結合實例,著重闡述PPR針對復雜系統(tǒng)混雜性(指確定性與不確定性、正態(tài)與非正態(tài)、線性與非線性、定性與定量、靜態(tài)與動態(tài)、宏觀與微觀、平衡與非平衡這七大特征信息混雜)建模的優(yōu)勢;第4章結合經(jīng)典實例,逐一介紹在EDA建模、數(shù)據(jù)結構挖掘、高維數(shù)據(jù)建模、時間序列分析、全局仿真尋優(yōu)、抗干擾、跨學科通用等方面,PPR無假定建模的技術特點。
應用篇具體為第5章至第9章,主要介紹我們PP研究小組運用PPR技術在水利工程、農(nóng)業(yè)工程、工業(yè)工程、醫(yī)學、資源與環(huán)境等領域取得的研究成果。
自1986年新疆農(nóng)業(yè)大學(原新疆八一農(nóng)學院)投影尋蹤研究小組成立以來,我們以研究PPR無假定建模技術的理論為基礎,以程序開發(fā)和軟件研制為重點,以實際工程應用為導向,經(jīng)過數(shù)十年努力,在PPR無假定建模方法及應用研究上取得了豐碩的成果,部分研究成果為國家及新疆維吾爾自治區(qū)重要工程決策提供了支撐。
序
前言
第一篇 理論篇 復雜系統(tǒng)投影尋蹤建模技術
第1章 緒論
1.1 復雜系統(tǒng)概述
1.2 復雜系統(tǒng)建模及其難點
1.3 證實性數(shù)據(jù)分析(CDA)
1.4 探索性數(shù)據(jù)分析(EDA)
1.5 投影尋蹤——一種復雜系統(tǒng)無假定建模方法
參考文獻
第2章 投影尋蹤基本原理
2.1 投影尋蹤概述
2.2 投影尋蹤判別分析
2.3 投影尋蹤聚類分析
2.4 投影尋蹤時間序列分析
2.5 投影尋蹤回歸(PPR)分析
參考文獻
第3章 復雜系統(tǒng)混雜性信息的PPR建模
3.1 確定性與不確定性信息混雜
3.2 線性與非線性信息混雜
3.3 正態(tài)與非正態(tài)信息混雜
3.4 定性與定量信息混雜
3.5 靜態(tài)與動態(tài)信息混雜
3.6 宏觀與微觀信息混雜
3.7 平衡與非平衡信息混雜
參考文獻
第4章 PPR無假定建模技術特點
4.1 EDA建模技術
4.2 數(shù)據(jù)結構挖掘技術
4.3 高維數(shù)據(jù)建模技術
4.4 時間序列分析技術
4.5 全局仿真尋優(yōu)技術
4.6 抗干擾技術
4.7 跨學科通用技術
參考文獻
第二篇 應用篇 投影尋蹤回歸應用實例
第5章 水利工程領域應用實例
例5.1 1998年長江三峽年最大洪峰的投影尋蹤長期預報與驗證
例5.2 膠凝砂礫石材料配合比設計及優(yōu)選方法
例5.3 瀝青膠漿拉伸強度變化規(guī)律分析
例5.4 鹽化作用對黏性土抗剪強度的影響規(guī)律
例5.5 含鹽量與顆粒級配對工程土稠度界限的影響
例5.6 黏粒含量與泥石流容重關系的研究
例5.7 懸柵消能工布置形式的優(yōu)化分析
例5.8 明渠不同壁面糙率變化規(guī)律分析
例5.9 投影尋蹤法在寒區(qū)混凝土熱力學參數(shù)反演中的應用
例5.10 基于PPR的低熱水泥膠凝體系綜合性能優(yōu)化方法
參考文獻
第6章 農(nóng)業(yè)工程領域應用實例
例6.1 冬小麥高產(chǎn)栽培試驗數(shù)據(jù)的投影尋蹤回歸分析
例6.2 PP回歸在新疆春旱長期預報工作中的應用
例6.3 皮棉產(chǎn)量組分的投影尋蹤回歸分析及與通徑分析的比較
例6.4 害蟲預測建模中因子綜合和預測的投影尋蹤回歸技術
例6.5 投影尋蹤回歸技術在日光溫室黃瓜光合速率分析的應用
例6.6 第一代小地老虎危害程度的投影尋蹤回歸分析
例6.7 投影尋蹤回歸技術在試驗設計中的應用
參考文獻
第7章 醫(yī)學領域應用實例
例7.1 心電圖聚類評判
例7.2 冠心病預測
例7.3 脾虛癥預測
例7.4 DNA類別預測
參考文獻
第8章 環(huán)境生態(tài)領域應用實例
例8.1 臺風登陸華南頻次的投影尋蹤回歸預測
例8.2 污染物濃度預測的PPR模型
例8.3 旱澇趨勢的投影尋蹤預測模型
例8.4 投影尋蹤回歸技術在環(huán)境預測中的應用
參考文獻
第9章 工業(yè)工程領域應用實例
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