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出版者:航空工业出版社

作者:张昊

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2002-9-1

价格:19.80元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787801830142

丛书系列:

图书标签:

• 电脑办公
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深度解析现代数据科学与人工智能前沿技术 图书名称： 深度解析现代数据科学与人工智能前沿技术 图书定价： 128.00 元 ISBN： 978-7-111-XXXX-X 开本： 16开 页数： 680页 --- 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且前沿的视角，解析当前信息技术领域最为核心与热门的两个交叉学科——数据科学（Data Science）与人工智能（Artificial Intelligence, AI）。不同于侧重特定软件操作或基础编程语法的入门读物，本书聚焦于支撑现代技术革命背后的理论框架、高级算法、工程实践以及未来发展趋势。 我们深知，在信息爆炸的时代，仅仅掌握工具的使用是远远不够的。真正的竞争力来源于对底层逻辑的理解、对复杂问题的建模能力以及对前沿技术的快速迭代与应用能力。因此，本书结构严谨，内容涵盖从基础的数学与统计学基石，到复杂的深度学习架构，再到实际工程部署的最佳实践。 全书分为五大部分，层层递进，确保读者无论具备何种背景，都能构建起坚实而广阔的技术知识体系。 第一部分：数据科学的基石与理论重构（Foundations and Theoretical Reconstruction） 本部分是理解后续高级技术的理论基础。我们跳出了传统描述性统计的范畴，深入探讨了贝叶斯推断在现代不确定性量化中的核心地位。详细阐述了高维统计学的挑战与应对策略，特别是正则化方法（如Lasso与Ridge回归的最新变体）如何在高维度数据中保持模型的稳定性和解释性。 此外，我们用专门的章节探讨了因果推断（Causal Inference）。在许多商业和科研决策中，“相关性”已无法满足需求，如何利用双重差分（DiD）、倾向得分匹配（Propensity Score Matching, PSM）以及最新的Do-calculus框架来设计实验并识别真实因果效应，是本部分的核心内容。这对于构建可信赖的AI决策系统至关重要。 第二部分：机器学习：从经典到先进模型（Machine Learning: From Classic to Advanced Models） 本部分系统梳理了机器学习的演进历程，重点剖析了那些在工业界和学术界得到广泛验证的强大模型。 经典模型回顾与优化： 我们不仅讲解了支持向量机（SVM）和随机森林（Random Forests）的原理，更深入探讨了集成学习（Ensemble Learning）的元理论，包括如何利用Stacking和Blending技术将异构模型的力量融合，以最小化偏差和方差。 非监督学习的突破： 重点介绍了现代流形学习技术（如t-SNE的升级版UMAP），它们在数据可视化和高维特征提取中的优越性。同时，对聚类算法（如DBSCAN、HDBSCAN）在发现复杂数据结构方面的应用进行了详尽的分析。 时间序列分析的现代工具： 超越了传统的ARIMA模型，本书详细介绍了深度学习在时间序列预测中的应用，特别是Seq2Seq模型和Transformer架构如何有效地捕获长期依赖关系（Long-Term Dependencies）。 第三部分：深度学习架构与前沿范式（Deep Learning Architectures and Frontier Paradigms） 这是本书的核心技术篇章，全面覆盖了当前主导AI领域的深度神经网络技术。 卷积神经网络（CNN）的深化： 不仅限于LeNet或AlexNet，我们深入解析了残差网络（ResNet）、注意力机制（Attention Mechanisms）在图像识别、语义分割中的精妙设计，以及生成对抗网络（GANs）在高质量图像合成、数据增强和领域迁移中的应用与训练稳定化技巧。 自然语言处理（NLP）的革命： 详细介绍了预训练语言模型（PLMs）的范式转变。重点剖析了Transformer架构的自注意力机制如何彻底改变了序列建模，并对BERT、GPT系列等模型的底层结构、微调（Fine-tuning）策略以及在零样本（Zero-shot）和少样本（Few-shot）学习中的表现进行了深入的技术拆解。 图神经网络（GNNs）： 随着关系数据在社交网络、分子结构和推荐系统中日益重要，本部分专门讲解了Graph Convolutional Networks (GCNs) 和 Graph Attention Networks (GATs) 的数学基础、信息聚合机制及其在复杂网络分析中的实战案例。 第四部分：AI工程化、可信赖性与伦理（MLOps, Trustworthiness, and Ethics） 理论模型必须落地才能产生价值。本部分关注的是将AI模型从实验台推向生产环境的关键工程环节。 MLOps（机器学习运维）： 详述了构建端到端（End-to-End）的自动化机器学习流水线（Pipeline）的最佳实践。这包括特征存储（Feature Stores）的设计、模型版本控制（Model Versioning）、自动化训练与部署（CI/CD for ML），以及如何实现在线A/B测试和金丝雀发布（Canary Releases）。 模型的可解释性与鲁棒性（XAI & Robustness）： 在高风险应用中，黑箱模型是不可接受的。我们系统介绍了LIME、SHAP值等局部和全局解释方法，帮助理解模型决策。同时，针对对抗性攻击（Adversarial Attacks）的防御机制和模型对抗性训练策略被详尽阐述，以确保模型的安全性与可信赖性。 AI伦理与偏见缓解： 探讨了数据和模型中存在的系统性偏见来源，并介绍了先进的公平性指标与去偏见技术（如预处理、后处理和模型内干预），强调负责任地开发AI技术的必要性。 第五部分：新兴领域与未来展望（Emerging Fields and Future Outlook） 本部分着眼于未来十年可能重塑技术格局的领域。 强化学习（RL）的工业化突破： 重点介绍了深度强化学习（DRL），特别是Policy Gradient方法和Actor-Critic架构在复杂控制系统、机器人学和供应链优化中的应用。 联邦学习与隐私计算： 随着数据隐私法规的日益严格，本书详细介绍了联邦学习（Federated Learning）的机制，以及如何结合差分隐私（Differential Privacy）和同态加密（Homomorphic Encryption）来实现在保护数据源不暴露的前提下的协作式模型训练。 量子计算对AI的影响： 初步探讨了量子机器学习（QML）的基本概念，包括量子优化的潜力以及量子退火等技术在解决NP难问题上对传统AI算法的潜在颠覆。 --- 目标读者 本书面向具有一定数学和编程基础（如熟悉Python或R语言）的读者，包括： 资深软件工程师和数据架构师，希望转向AI/ML领域并掌握高级技术栈的人员。 在校高年级本科生及研究生，攻读计算机科学、统计学、应用数学等专业的科研人员。 技术决策者和产品经理，需要深入理解当前最先进的技术边界和工程挑战的管理者。 通过系统学习本书内容，读者将能够熟练运用前沿算法解决复杂的实际问题，构建出高性能、可解释且符合工业标准的智能系统。

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