行为科学中的统计学入门

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出版者:
作者:帕加诺
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:64.00元
装帧:
isbn号码:9787503739569
丛书系列:
图书标签:
  • 心理学
  • 心理统计
  • Methods
  • Statistics
  • 行为科学
  • 统计学
  • 入门
  • 心理学
  • 数据分析
  • 研究方法
  • SPSS
  • R语言
  • 社会科学
  • 量化研究
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具体描述

好的,以下是一本关于计算化学与材料模拟的图书的详细简介: 计算化学与材料模拟:从基础理论到前沿应用 作者: [此处留空,可填充作者信息] 出版社: [此处留空,可填充出版社信息] ISBN: [此处留空,可填充ISBN信息] 图书概述 本书深入浅出地介绍了现代计算化学和材料模拟领域的核心理论、方法和最新进展。在当今的科研范式中,实验与理论的结合已成为驱动科学发现的关键引擎。本书旨在为化学、物理学、材料科学、生物物理学以及相关工程领域的学生、研究人员和专业人士,提供一套全面且实用的理论框架与操作指南,使读者能够有效地利用计算工具解决复杂的物质科学问题。 全书结构严谨,逻辑清晰,从基础的量子力学原理出发,逐步过渡到复杂的多尺度模拟技术,并辅以大量的实际案例分析,确保读者不仅理解“如何做”,更能深刻领会“为何要这样做”。 第一部分:计算化学基础——量子力学的视角 本部分奠定了全书的理论基石,聚焦于描述原子和分子尺度的电子结构计算方法。 第一章:量子力学基石与分子结构 本章回顾了薛定谔方程在分子系统中的应用,重点阐述了定态和含时薛定谔方程的物理意义。详细讨论了波函数和算符的概念,以及轨道和电子密度的重要性。引入了Born-Oppenheimer近似及其对分子动力学模拟的深远影响。此外,本章还涵盖了分子轨道理论的基本概念,如LCAO(线性组合原子轨道)方法,为后续的密度泛函理论(DFT)做铺垫。 第二章:从头算方法(Ab Initio Methods) 本章系统地介绍了精确度较高的初级方法。首先详述了Hartree-Fock (HF) 方法的原理、自洽场(SCF)迭代过程以及其固有的局限性,特别是对电子关联效应的忽略。随后,深入探讨了后HF方法,包括Møller-Plesset微扰理论(MP2)及其高阶展开,以及耦合簇(Coupled Cluster, CC)理论——特别是CCSD(T)作为“黄金标准”的地位。本章还讨论了激发态方法的理论基础,如TD-DFT(时间依赖密度泛函理论)和EOM-CC(激发态耦合簇理论)。 第三章:密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)的精髓 DFT是当前计算化学应用最广泛的工具。本章将详细解析Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程。重点分析了交换关联(XC)泛函的演化,从早期的LDA(局部密度近似)、GGA(广义梯度近似)到更先进的meta-GGA和混合泛函(如B3LYP)。本章也探讨了处理长程相互作用,如范德华(vdW)校正的重要性,以及泛函选择对计算精度和效率的权衡。 第二部分:分子模拟的宏观扩展——力场与动力学 本部分将视角从电子结构转向原子和分子集合体的行为,关注于如何使用经典的牛顿力学描述宏观系统的演化。 第四章:经典分子力场与势能面构建 本章介绍了分子力场的理论基础,即将系统的总能量表达为原子间相互作用势能的集合。详细分析了范畴内的经典项:键合项(伸缩、弯曲、扭转)和非键合项(静电相互作用和范德华力)。重点介绍了当前主流的力场家族,如AMBER、CHARMM、OPLS等,并讨论了如何通过实验数据和量子化学计算对力场参数进行拟合与验证的过程。 第五章:分子动力学模拟(Molecular Dynamics, MD) 本章是模拟方法的关键。首先介绍了数值积分算法,特别是Verlet算法及其改进,用于求解牛顿运动方程。接着,系统阐述了统计力学框架,包括系综理论(微正则系综NVE、正则系综NVT、等温等压NPT)及其在MD中的实现(如Nosé-Hoover或Berendsen热浴)。本章还将讨论如何计算热力学量、动力学性质(如扩散系数)以及处理周期性边界条件(PBC)。 第六章:蒙特卡洛模拟(Monte Carlo, MC) 本章介绍了基于随机抽样的MC方法。重点阐述了Metropolis准则及其在采样复杂能量景观中的应用。讨论了如何利用MC方法计算平衡态的统计平均值,尤其是在处理构象变化较大或反应性强的系统时的优势与局限。 第三部分:高级与多尺度模拟技术 本部分探索超越标准MD和Quantum Chemistry的尖端技术,以解决更具挑战性的多尺度和稀有事件问题。 第七章:混合量子/经典方法(QM/MM) 当系统包含反应活性中心(如酶催化剂中的金属离子或自由基)与惰性环境(如大分子或溶剂)时,QM/MM方法成为必需。本章详细解释了耦合的两种主要方式(基于能量梯度和基于电子/密度)的理论框架,并探讨了截断界面处的电荷和边界条件的精确处理策略。 第八章:稀有事件与加速采样技术 许多重要的物理化学过程(如蛋白质折叠、相变)的特征时间尺度远超标准MD所能企及。本章集中介绍用于加速采样的技术:增强采样方法,包括Metadynamics(元动力学)、Umbrella Sampling(伞形采样)及其在计算自由能剖面中的应用。此外,还将介绍反应路径查找算法,如Path Minimization和Transition State Locating方法。 第九章:从原子到介观尺度:粗粒化模型(Coarse-Graining) 为了模拟生物大分子组装或软物质(如聚合物、液晶)的宏观行为,原子尺度的细节必须被抽象。本章介绍了几种主要的粗粒化策略,包括基于力的映射(Force-based mapping)和基于信息的映射(Information-based mapping,如MARTINI力场)。讨论了粗粒化模型在保持关键结构信息和提高计算效率之间的平衡艺术。 第四部分:材料科学的计算应用案例 本部分聚焦于计算化学和模拟方法在具体材料体系中的实际应用,展示其强大的预测能力。 第十章:固体物理与晶体结构预测 本章将DFT扩展至周期性体系,介绍实空间中的布里渊区积分和K点采样技术。讨论了晶体缺陷(空位、间隙原子、位错)的建模,以及它们对材料宏观性质(如电导率、机械强度)的影响。特别关注了电池电极材料的锂离子扩散路径计算和半导体能带结构的精确预测。 第十一章:界面与表面化学 界面现象是催化、腐蚀和润湿性的核心。本章阐述了如何构建准确的表面模型(如弛豫和表面重构),以及如何使用DFT计算吸附能、反应能垒,从而预测催化剂的活性和选择性。重点分析了氧化物、金属和二维材料(如石墨烯)表面的电子性质变化。 第十二章:高分子与软物质模拟 本章探讨了高分子链的构象统计、玻璃化转变温度(Tg)的计算,以及聚合物溶液的溶胀行为。利用MD和MC方法模拟了聚合物的缠结网络和宏观流变性质的关联,为材料设计提供了微观基础。 附录 附录A: 常用软件与平台(Gaussian, VASP, LAMMPS, GROMACS)的简介与基础输入文件结构。 附录B: 常见数值方法回顾(矩阵对角化、迭代求解器)。 附录C: 统计热力学公式总结。 本书特色: 1. 理论与实践并重: 每章均配有详细的理论推导和可操作的实例说明。 2. 覆盖面广: 结合量子化学的精确性与分子动力学的可扩展性,构建完整的模拟工具箱。 3. 前沿导向: 介绍了当前解决计算瓶颈和复杂系统挑战的最新技术。 4. 面向应用: 通过丰富的材料和化学案例,指导读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 本书是计算化学研究者和材料科学家不可或缺的参考手册,为深入探索物质的微观世界提供了坚实的理论和技术支撑。

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《行为科学中的统计学入门》给我带来的最大启发,在于它打破了我对统计学的刻板印象。我曾经认为,统计学是属于数学系或统计学系学生的专属领域,与我这种非科班出身的文科生格格不入。然而,这本书的出现彻底改变了我的看法。作者以一种非常亲切、易懂的语言,将复杂的统计学原理娓娓道来。他没有使用过多的专业术语,而是用大量贴近生活的例子来阐述概念。例如,在解释“概率”时,他用抛硬币和掷骰子的游戏来引入,让我能够直观地理解随机事件的可能性。在讲解“相关性”时,他用冰淇淋销量和溺水人数的关系来举例,巧妙地说明了相关不等于因果,这对于行为科学的研究者来说至关重要。我尤其赞赏作者在讨论“假设检验”时所展现的严谨性。他并没有直接给出复杂的公式,而是先从“零假设”和“备择假设”的设定入手,然后一步步引导读者理解如何通过数据来做出决策。这种逻辑清晰、层层递进的讲解方式,让我逐渐克服了对统计学推理的恐惧。书中还穿插了一些统计软件(如R语言)的简单介绍,虽然篇幅不多,但足以让我感受到现代统计学在实际应用中的强大力量。这本书让我意识到,统计学并非一门高高在上的学科,而是我们理解世界、分析问题、做出决策的重要工具。

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这本书最让我印象深刻的是其对统计学在行为科学领域实际应用的强调。作者不仅仅是介绍统计学方法,更是在不断地提醒我们,这些方法是如何帮助我们更深入地理解人类行为的。他在讨论“回归分析”时,用预测学生考试成绩的例子,详细阐述了如何通过分析多个变量之间的关系,来解释和预测行为。这让我看到了统计学在量化复杂社会现象方面的巨大潜力。我还特别喜欢作者在讲解“方差分析”(ANOVA)时所设计的实验场景。他用不同教学方法对学生学习效果的影响来作为案例,清晰地展示了如何比较多个组别之间的差异,并判断这些差异是否具有统计学意义。这对于行为科学家来说,无疑是设计和解释实验的宝贵指南。书中对“多重比较”的讲解也让我受益匪浅。作者提醒我们,在进行多次比较时,需要考虑家族误差的累积效应,并介绍了几种控制这种效应的方法。这体现了作者在统计学研究中的严谨性和前瞻性。我正在进行的关于用户行为的研究,常常会遇到需要比较不同用户群体的情况,这本书的讲解让我豁然开朗,为我提供了解决问题的思路和方法。

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《行为科学中的统计学入门》给我最大的感受是,统计学并非一个孤立的学科,而是与我们所关心的行为科学研究紧密相连,是理解和解释行为的有力工具。作者在书中反复强调,统计学方法的使用,最终目的是为了更好地理解人类行为的复杂性。例如,在讲解“贝叶斯统计”的初步概念时,他并没有深入到复杂的数学推导,而是用一个简单的例子说明了如何将先验知识与新的证据结合起来,来更新我们的信念。这对于行为科学家来说,尤其重要,因为我们的研究往往是在已有知识的基础上进行的。书中还对“元分析”(Meta-analysis)进行了介绍,让我看到了如何整合多项独立研究的结果,从而获得更具说服力的结论。这对于行为科学领域积累和总结知识,具有非常重要的意义。我尤其欣赏作者在书中对“研究伦理”的强调。他提醒我们在进行统计分析时,要注意数据的保密性、结果的客观性以及避免对数据进行不当的操纵。这让我认识到,统计学的使用必须建立在道德和伦理的基础之上。

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《行为科学中的统计学入门》这本书最大的亮点在于其对“因果推断”的深入探讨。在行为科学研究中,我们往往希望能够找出变量之间的因果关系,而不仅仅是相关性。作者在这方面给予了非常细致的指导。他从“混淆变量”的概念讲起,循循善诱地解释了为何观察性研究在确定因果关系时会面临诸多挑战。随后,他引入了“倾向得分匹配”(Propensity Score Matching)等高级方法,并用生动的例子说明了如何利用这些方法来模拟随机对照试验的效果。我一直对因果推断的难题感到困惑,这本书的讲解让我看到了解决这一问题的曙光。作者在书中还强调了“实验设计”的重要性。他详细介绍了随机对照试验(RCT)的原理和优势,并列举了许多在行为科学领域成功应用的案例。这让我更加坚信,严谨的实验设计是得出可靠因果结论的基础。书中对“准实验”(Quasi-Experimental)设计的讨论也让我受益匪浅。作者指出,在许多情况下,我们无法进行完全的随机实验,这时就需要借助准实验设计来尽可能地接近因果推断。他介绍的“断点回归”(Regression Discontinuity Design)等方法,为我们在现实中进行因果研究提供了重要的工具。

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这本书的结构安排非常巧妙,它以一种循序渐进的方式引导读者进入统计学的世界。一开始,作者并没有急于抛出复杂的统计模型,而是从最基础的描述性统计入手,帮助读者建立起对数据的初步认知。我非常喜欢作者在讲解“集中趋势”时所举的例子,他用不同人群的平均收入来对比,生动地展示了均值、中位数和众数在不同情境下的适用性。这让我明白,选择哪种度量方式取决于数据的分布特点以及我们想要传达的信息。随后,作者开始介绍“离散程度”的概念,通过分析不同班级学生考试成绩的差异,让我深刻理解了方差和标准差在衡量数据波动性方面的重要性。我以前总觉得这些概念抽象难懂,但通过书中详实的图表和清晰的解释,我开始逐渐把握它们的精髓。更让我惊喜的是,作者并没有止步于描述性统计,而是巧妙地引入了推断性统计的初步概念。在讲解“抽样”和“参数估计”时,他用预测民意调查结果的例子,让我明白了从样本推断总体的重要性。这种从宏观到微观、从简单到复杂的过渡,让我在学习过程中感到游刃有余,不会因为内容过于艰深而产生畏难情绪。而且,作者在每个章节的结尾都设计了相应的练习题,这些题目不仅巩固了所学知识,还促使我主动思考,将理论知识与实际问题相结合。

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这本书在统计学原理的介绍上,做得非常扎实,同时又巧妙地将理论与行为科学的实际应用相结合。我尤其欣赏作者在讲解“卡方检验”时所使用的场景。他用调查不同群体对某项政策的支持度来作为例子,清晰地展示了如何检验两个分类变量之间是否存在显著关系。这对于理解社会现象中不同群体差异的成因非常有帮助。在讨论“t检验”时,作者用了比较不同训练方法对运动员表现影响的例子,让我能够直观地理解如何检验两组样本均值是否存在差异。这种将抽象的统计检验与具体的研究问题联系起来的方式,极大地增强了我的学习兴趣。更让我感到欣喜的是,作者在书中还对“效应量”(Effect Size)的概念给予了足够的重视。他指出,仅仅有统计学显著性是不够的,还需要关注效应量的大小,以判断研究结果的实际意义。这对于避免夸大研究结果、做出更审慎的判断具有重要的指导意义。书中还对“置信区间”的解读进行了详细说明,让我明白了如何理解统计推断的不确定性,以及如何更准确地评价研究结果的可靠性。

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这本书的语言风格非常独特,既有学术的严谨性,又不失幽默感。作者在讲解一些相对枯燥的概念时,常常会插入一些有趣的段子或者引人深思的小故事,让我在学习过程中始终保持着轻松愉悦的心情。我尤其喜欢他在介绍“多层线性模型”(Multilevel Linear Models)时所举的例子。他用分析不同学校学生的学业成绩,来解释如何同时考虑个体层面的因素和群体层面的因素。这种将复杂模型与生活化的场景相结合的方式,让我能够更好地理解模型的逻辑和应用。书中对“时间序列分析”(Time Series Analysis)的介绍也让我眼前一亮。他用分析股票价格的波动来解释如何理解和预测具有时间依赖性的数据。这对于研究动态行为的学者来说,非常有启发。我一直认为,学习统计学需要极大的毅力,但这本书却让我体会到了学习的乐趣。作者的写作方式,让我感觉他就像一位耐心而风趣的导师,愿意与我分享他丰富的知识和经验。我迫不及待地想将这本书中所学到的知识,运用到我未来的行为科学研究中,去探索更多未知的奥秘。

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刚翻开《行为科学中的统计学入门》,我就被其坦诚的态度所吸引。作者并没有试图用华丽的辞藻包装一个复杂的主题,而是开门见山地指出,统计学对于理解人类行为至关重要,但往往让人望而却步。这种直率让我感到安心,仿佛找到了一位愿意与我一同探索未知领域的向导。我一直对心理学和社会学有着浓厚的兴趣,但每次接触到数据分析和统计模型时,都感到力不从心。那些抽象的公式和符号,对我来说就像是加密的语言,难以解读。这本书的出现,仿佛一束光照亮了我前进的道路。我尤其欣赏作者在介绍基本概念时所使用的类比和生活化的例子。例如,在解释“均值”时,作者并没有直接给出数学定义,而是用“班级里所有同学的身高加起来除以人数”这样的方式来阐述,让我瞬间茅塞顿开。这种寓教于乐的方式,极大地降低了学习门槛,也让我开始相信,统计学并非高不可攀的学科。书中对“方差”和“标准差”的讲解也同样生动。作者通过比较不同商店的商品价格波动,形象地说明了这两个概念的实际意义。我开始意识到,统计学不仅仅是枯燥的数字游戏,更是观察和理解世界的一种有力工具。它能够帮助我们揭示隐藏在数据背后的规律,洞察事物发展的趋势。我期待着在这本书的指引下,能够逐渐掌握统计学的精髓,并将其应用于我所热爱的行为科学领域。

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这本书在讲解统计学中的“抽样误差”和“统计功效”时,给了我非常深刻的认识。在很多统计学书籍中,这两个概念往往被一带而过,但在这本书中,作者却花了相当的篇幅进行详细阐述,并且用形象的比喻来帮助我们理解。例如,在解释“抽样误差”时,他用“从一锅粥里舀一勺汤来判断整锅汤的味道”来类比,让我瞬间明白了样本的局限性。在讨论“统计功效”(Statistical Power)时,他用“能否成功捕捉到一只隐藏在草丛中的兔子”来比喻,让我明白了提高统计功效的重要性。这让我意识到,在进行研究设计时,充分考虑抽样策略和样本量,对于提高研究的可靠性和可信度至关重要。书中还对“P值”的解读进行了详细的讨论,并指出了P值的一些常见误解。这对于我理解并正确使用假设检验至关重要。作者强调,P值仅仅是一个统计指标,并不能直接告诉我们因果关系是否存在,也不能代表效应的大小。这种对统计学概念的严谨解读,让我受益匪浅。

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《行为科学中的统计学入门》这本书在引导读者理解数据可视化方面,做得尤为出色。在我看来,数据可视化不仅仅是为了让图表看起来更漂亮,更是为了有效地传达信息,让数据“说话”。作者在这方面给了我很多启发。他从最基础的柱状图、折线图讲起,详细阐述了不同类型图表的适用场景和注意事项。我尤其喜欢他在讲解“散点图”时所做的例子,他用不同年份的经济数据来展示变量之间的趋势,让我看到了散点图在揭示变量关系方面的强大威力。书中对“箱线图”(Box Plot)的讲解也让我大开眼界。通过箱线图,我能够清晰地看到数据的分布、中位数、四分位数以及异常值,这比简单的均值和标准差更能全面地展示数据的特征。作者还介绍了一些更高级的可视化方法,例如“热力图”(Heatmap)和“树状图”(Treemap),并用行为科学研究中的具体案例来说明它们的应用。这让我意识到,精美的可视化不仅仅是美学上的享受,更是对复杂数据的一种有效提炼和概括。我通过这本书,开始更加重视在我的研究报告中运用恰当的数据可视化手段,以更直观、更有效地呈现我的研究发现。

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