系统辨识理论与实践

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页数:224
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出版时间:1999-8
价格:27.00元
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isbn号码:9787508300474
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  • 辨识
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  • 信号处理
  • 智能系统
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  • 工程应用
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具体描述

探索未知:智能系统构建的基石 本书是一部深入浅出的著作,旨在揭示构成我们日常生活中日益复杂的智能系统的底层逻辑与精妙构建原理。它将带领读者穿越数据洪流,洞察系统行为的本质,从而掌握驾驭和优化这些“看不见的”智能的关键能力。 核心理念:理解与预测 在信息爆炸的时代,我们无时无刻不在与各种智能系统互动——从推荐算法精准捕捉我们的喜好,到自动驾驶车辆安全穿越城市,再到智能工厂高效运作。然而,这些系统的“智能”并非凭空而来,而是建立在对现实世界复杂动态过程的深刻理解之上。本书的核心在于阐述如何通过对系统行为的观察和分析,建立起能够准确描述、预测甚至主动干预这些系统运作的数学模型。它关注的是“系统辨识”这一关键科学领域,这个领域的研究目标是:给定一个系统的输入和输出数据,我们能否精确地推断出描述该系统内在机制的数学模型? 内容精要:从基础到前沿 本书的结构设计旨在为不同层次的读者提供一条清晰的学习路径。 基础篇:夯实理论根基。 系统建模基础: 在我们深入辨识之前,首先需要理解什么是“系统”以及如何用数学语言来描述它们。本书将从最基本的概念入手,介绍不同类型的系统,例如线性与非线性系统,连续时间与离散时间系统,时不变与时变系统,以及确定性与随机性系统。我们将学习如何运用差分方程、微分方程、传递函数、状态空间方程等经典数学工具来刻画系统的静态和动态特性。 信号与系统理论: 深入理解系统辨识离不开信号与系统理论的支撑。本书将回顾傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等重要工具,它们能够帮助我们将复杂的系统行为分解到频域和时域进行分析,从而揭示系统的频率响应、瞬态响应等关键特征。 统计学与概率论基础: 真实世界的系统往往伴随着噪声和不确定性。因此,掌握必要的统计学和概率论知识至关重要。本书将介绍随机变量、概率分布、统计估计、假设检验等概念,为理解和处理含噪声的测量数据奠定基础。 核心篇:辨识方法论的探索。 模型结构选择: 辨识过程的第一步是选择合适的模型结构。本书将详细介绍各种常用的模型结构,例如AR(自回归)、MA(移动平均)、ARMA(自回归移动平均)、ARMAX(自回归移动平均外部输入)、OE(输出误差)、BJ(Box-Jenkins)等模型。我们将探讨如何根据系统的已知特性和数据特点来选择最能有效捕捉系统行为的模型结构。 辨识算法: 模型结构确定后,就需要通过优化算法来估计模型的参数。本书将系统地介绍一系列经典的辨识算法,包括: 最小二乘法(Least Squares, LS): 这是最基本也是应用最广泛的参数估计方法。本书将从静态和动态系统的角度深入阐述最小二乘法的原理、推导及其变种,如递推最小二乘法(Recursive Least Squares, RLS),使其能够实时地更新模型参数。 最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation, MLE): 当我们对噪声的概率分布有更深入的了解时,最大似然估计能够提供更优的参数估计。本书将介绍如何在系统辨识的框架下应用最大似然原理。 扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)与无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF): 对于非线性系统,传统的最小二乘法往往难以奏效。卡尔曼滤波及其扩展是处理这类问题的强大工具,本书将详细讲解其原理和在系统辨识中的应用,使读者能够有效地辨识非线性动态系统。 系统辨识的其它先进方法: 除此之外,本书还将介绍一些更高级的辨识技术,例如基于神经网络的辨识方法、遗传算法等优化技术在辨识中的应用,以及在线辨识和鲁棒辨识等前沿课题。 应用篇:理论付诸实践。 数据采集与预处理: 真实世界的数据往往充满了挑战。本书将指导读者如何有效地进行数据采集,包括信号激励的设计、采样率的选择、测量噪声的处理等。同时,还将介绍数据预处理的技术,如滤波、归一化、缺失值处理等,以保证辨识过程的准确性。 模型评估与验证: 建立模型只是第一步,如何评估模型的有效性并对其进行验证是至关重要的。本书将介绍一系列模型评估指标,如残差分析、模型复杂度评估(Akaike信息准则AIC、贝叶斯信息准则BIC)、交叉验证等,帮助读者判断模型的辨识质量和泛化能力。 实际应用案例分析: 为了让读者更直观地理解系统辨识的强大威力,本书将深入剖析多个来自不同领域的实际应用案例。这些案例将涵盖工业过程控制(如化学反应器、电力系统)、机器人学(如关节动力学辨识、运动控制)、生物医学工程(如生理信号建模、药物动力学研究)、经济学(如宏观经济模型构建)等,通过这些真实场景的展示,读者将能深刻体会到系统辨识在解决实际问题中的不可替代的作用。 本书特色:理论深度与工程实践的完美融合 本书的一大特色在于其理论的严谨性与实践的可操作性相结合。在介绍复杂数学原理的同时,我们注重提供清晰的数学推导和直观的解释。更重要的是,本书将穿插大量计算示例和算法伪代码,并引导读者思考如何在实际工程项目中应用这些方法。通过学习本书,读者不仅能够掌握系统辨识的核心理论,更能够培养出独立解决实际工程问题的能力。 目标读者: 本书适合于自动化、控制工程、电子工程、计算机科学、机械工程、航空航天工程、生物医学工程等领域的在校学生、研究生以及从事相关研究和工程开发的专业人士。对于希望理解和构建更智能、更可靠的系统的工程师和研究人员而言,本书无疑将是宝贵的参考资料。 拥抱未来:赋能智能时代 掌握系统辨识的理论与实践,意味着我们能够更深刻地理解我们所处的这个由无数智能系统构成的世界,并有能力去设计、改进和优化它们。本书将为您打开一扇通往智能系统构建核心的大门,助您在日新月异的科技浪潮中,成为一名优秀的实践者和创新者。

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目录信息

读后感

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用户评价

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当我第一次在书店的架子上看到《系统辨识理论与实践》这本书时,我的目光就被它深深吸引了。作为一名对工程控制和数据分析充满热情的研究者,我一直试图寻找一本能够真正帮助我理解和掌握系统辨识这一关键技术的书籍。《系统辨识理论与实践》这个书名,精准地概括了我对内容的需求,它预示着这本书不仅会讲解理论的深度,更会展示实践的广度。我非常期待这本书能够为我提供一个系统性的学习框架,让我能够从零开始,逐步建立起对系统辨识的认知。我希望书中能够详细介绍各种系统模型的表示方法,例如,如何将一个动态系统用数学方程来描述,包括状态空间模型、传递函数模型等。我更关心的是参数估计的章节,我希望书中能够涵盖各种经典的辨识算法,如最小二乘法、最大似然法,以及更高级的在线辨识和自适应辨识算法。我希望作者能够对这些算法的数学推导过程进行清晰的讲解,并提供一些关于如何选择合适的辨识算法以及如何处理实际应用中的各种挑战(例如测量噪声、数据缺失)的建议。此外,我也对书中关于模型选择、模型检验和模型验证的内容寄予厚望,因为一个准确、可靠的模型是系统辨识的最终目标。如果这本书能够提供一些实际工程案例的深入分析,帮助我理解理论是如何在实际工程中得到应用的,那将是对我学习过程的极大促进。

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终于拿到《系统辨识理论与实践》这本书了,拿到它的时候,就像是见到一位久未谋面的老友,心中涌动着一种难以言喻的期待。我一直对如何理解和控制复杂的动态系统充满好奇,而系统辨识,无疑是连接理论与实践的关键桥梁。这本书的书名就直击我的痛点,它预示着我将在这里找到理论的深度和应用的广度,不再是纸上谈兵,而是能够真正将抽象的概念转化为解决实际问题的利器。我翻开书页,首先映入眼帘的是序言,作者用简洁而充满激情的语言阐述了系统辨识在当今科技发展中的重要地位,从工业自动化、生物医学工程到金融建模,无处不在。这让我对接下来的阅读内容更加充满信心,我已经迫不及待地想要深入到这本书的每一个章节,去探索那些隐藏在数据背后的系统真相,去学习那些能够让我摆脱“黑箱”困境的辨识方法。我尤其关注的是书中是否会涉及一些前沿的辨识技术,比如在线辨识、自适应辨识,以及如何处理非线性系统和噪声干扰等问题。如果这本书能够为我揭示这些难题的解决方案,那将是对我专业能力的一次极大的提升。我设想着,通过学习这本书,我将能够更有效地分析和设计控制系统,在我的研究项目中取得突破性的进展。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一次思维的启迪,一次能力的飞跃,我为此感到无比兴奋。

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这本书的书名——《系统辨识理论与实践》,无疑击中了我的“软肋”。在我的学习生涯中,我接触过不少控制理论和信号处理的知识,但总感觉对如何将这些理论应用于实际的“黑箱”系统感到力不从心。很多时候,我能理解数学公式,却不知道如何在实际的数据中应用这些公式来构建一个可用的模型。《系统辨识理论与实践》的出现,让我看到了希望。我非常希望这本书能够提供一个清晰的学习路径,让我能够从最基础的系统模型表示开始,逐步深入到各种参数估计方法。我尤其期待书中能够详细介绍各种经典的辨识算法,例如,如何利用最小二乘法来估计模型的系数,如何利用最大似然估计来处理带有噪声的数据,以及如何应用递归辨识算法来处理时变系统。我希望作者能够提供关于这些算法的优缺点以及适用场景的分析,这样我才能在实际应用中做出正确的选择。同时,我也非常关注书中关于模型结构选择的内容,因为选择一个恰当的模型是辨识成功的关键。我希望作者能够分享一些实用的经验和技巧,帮助我判断模型的阶数、延迟以及包含哪些输入和输出变量。如果书中还能包含一些关于如何对辨识模型进行验证和评估的内容,例如,如何使用残差分析来检查模型的拟合程度,以及如何使用预测性能来评估模型的优劣,那将是我最大的收获。我渴望通过学习这本书,能够提升我从数据中提取有价值信息的能力,从而更好地解决实际工程问题,在我的研究领域取得更大的突破。

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《系统辨识理论与实践》这本书的书名,仿佛是为我量身定做的。我一直在寻找一本能够系统地介绍如何从观测数据中构建和理解动态系统的书籍,而“系统辨识”这个词汇,正是问题的核心。我非常期待这本书能够为我提供一个坚实的理论基础,让我能够理解各种系统模型的数学表示方法,例如,如何使用传递函数、状态空间方程等来描述系统的动态行为。更重要的是,我希望书中能够详细介绍各种参数估计技术,例如,我非常想深入了解最小二乘法及其变种,以及如何处理测量噪声和模型不确定性。我尤其希望能看到书中对时变系统和非线性系统的辨识方法有所涉及,因为现实世界中的很多系统都具有这些特性。我希望作者能够提供一些实用的算法实现细节和编程技巧,帮助我能够顺利地将这些理论知识应用于实际的数据分析和模型构建中。同时,我也对书中关于模型选择、模型验证和模型评估的部分充满期待。如何选择一个既能充分描述系统行为又不至于过于复杂的模型,如何通过残差分析、信息准则等方法来验证模型的有效性,这些都是我迫切需要掌握的技能。如果书中能够包含一些具有代表性的工程案例,例如在过程控制、机器人学或经济建模等领域的应用,那将极大地增强我学习的动力,并帮助我看到理论知识在实践中的强大力量。

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这本书的书名,《系统辨识理论与实践》,直接点出了我长久以来渴望解决的一个核心问题。在我的学术研究和工程实践中,我常常需要处理那些我们无法直接访问其内部机理的复杂系统。这些系统可能存在于工业生产线、生物体内部,甚至是经济运行模式中。我一直苦于没有一套系统的方法来理解和描述这些“黑箱”系统。《系统辨识理论与实践》的出现,就像为我打开了一扇通往新世界的大门。我迫切地希望这本书能够提供一套全面而深入的理论体系,涵盖系统辨识的方方面面,从最基础的模型描述,到复杂的参数估计技术,再到模型验证和应用。我尤其期待书中能够详细讲解各种经典的辨识算法,并对它们的数学原理、实现步骤以及适用范围进行清晰的阐述。比如,我非常想了解如何利用不同的模型结构,如ARX、ARMAX、OE、BJ模型等,来描述不同类型的系统,以及每种模型结构在实际应用中的优势和劣势。我希望书中能够提供一些关于如何处理非线性系统和时变系统辨识的技巧,因为现实世界中的系统往往是复杂且动态变化的。此外,我也希望这本书能够包含一些关于鲁棒辨识和自适应辨识的内容,这对于提高辨识结果的可靠性和适应性至关重要。如果书中还能提供一些实际案例的分析,让我能够看到理论是如何指导实践,解决实际问题的,那将是最好的。

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《系统辨识理论与实践》这个书名,让我眼前一亮。在我的学习和研究过程中,我越来越意识到,仅仅掌握理论知识是远远不够的,如何将这些理论知识有效地应用到实际问题中,才是真正的挑战。《系统辨识理论与实践》这本书,仿佛是为我架起了一座坚实的桥梁,连接着抽象的数学模型和生动的工程应用。我非常希望这本书能够深入浅出地讲解系统辨识的数学基础,例如,系统模型的建立、状态空间表示、传递函数模型等,并提供清晰的公式推导和直观的解释。我期待书中能够详细介绍各种参数估计方法,比如,除了常见的最小二乘法,是否还包含了更高级的辨识算法,如神经网络辨识、模糊辨识等?我希望作者能够提供关于这些算法的优缺点以及适用场景的分析。同时,我也对书中关于模型选择、模型检验和模型验证的部分尤为关注,因为一个好的模型是进行有效控制和预测的前提。我希望书中能够提供一些实用的指导,帮助我如何根据数据的特性和应用的需求,选择最优的模型结构,以及如何评估模型的准确性和鲁棒性。如果书中能够包含一些经典的系统辨识案例,例如在工业过程控制、生物信号分析或交通流量预测等领域的应用,那将使我受益匪浅,让我能够更好地将所学知识运用到我的实际工作中。

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当我第一次看到《系统辨识理论与实践》这本书的书名时,我的脑海中立刻浮现出无数个关于如何理解和预测未知系统的场景。我一直致力于在我的工作中应用数据驱动的方法,但常常会遇到对系统内部机制缺乏了解的困境。这本书的出现,无疑为我提供了一个学习和掌握系统辨识技术的绝佳机会。我非常期待书中能够提供一套清晰的学习路径,从基础的系统模型表示开始,逐步深入到各种参数估计方法。我希望书中能够详细介绍一些经典的辨识算法,比如,如何使用最小二乘法来估计模型的系数,如何利用最大似然估计来处理带有噪声的数据,以及如何应用递归辨识算法来处理时变系统。我特别关注书中关于模型结构选择的内容,因为选择一个恰当的模型是辨识成功的关键。我希望作者能够分享一些实用的经验和技巧,帮助我判断模型的阶数、延迟以及包含哪些输入和输出变量。另外,我对书中关于如何对辨识模型进行验证和评估的部分也充满期待,例如,如何使用残差分析来检查模型的拟合程度,以及如何使用预测性能来评估模型的优劣。如果书中能够包含一些实际工程案例的分析,例如在机器人控制、航空航天或经济学等领域中的应用,那将更能激发我的学习兴趣,并让我看到理论知识的实际价值。

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这本书的出现,简直就是为我量身定做的!我一直从事的是一个高度依赖数据分析的领域,在实际工作中,我们经常会遇到一些“黑箱”系统,其内部机制难以直接观测,但又必须对其行为进行预测和控制。传统的经验判断往往显得力不从心,而《系统辨识理论与实践》这个书名,就像一盏指路明灯,照亮了我前进的方向。我期望这本书能够提供一套系统、完整的理论框架,帮助我理解系统辨识的基本原理,比如模型结构的选择、参数估计的方法,以及如何评估模型的性能。我非常看重书中的“实践”部分,希望它能提供丰富的案例研究和仿真示例,让我能够亲手实践这些理论知识。我特别希望书中能够详细介绍一些经典的辨识算法,例如最小二乘法、最大似然法,以及一些更高级的算法,如卡尔曼滤波在辨识中的应用。同时,我也希望作者能够分享一些在实际应用中遇到的挑战和解决方法,例如如何处理测量噪声、数据丢失以及模型失配等问题。如果书中还能包含一些关于模型验证和选择的策略,那就更完美了,这将帮助我建立可靠的模型,为后续的决策提供坚实的基础。我渴望通过学习这本书,能够提升我从数据中提取有价值信息的能力,从而更好地解决实际工程问题。

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在浩瀚的书海中,《系统辨识理论与实践》这本书的书名立刻吸引了我。我一直对如何揭示隐藏在复杂现象背后的规律性感到着迷,而“系统辨识”这个词汇,恰恰触及了我对科学探究的核心追求。这本书的封面设计简洁而富有力量,传递出一种严谨而深刻的学术气息。我迫不及待地想要了解这本书的理论基础是否扎实,它所介绍的辨识方法是否具有普适性。我尤其关心书中对不同类型系统的辨识方法是否有深入的探讨,例如,对于时不变系统和时变系统的辨识,对于线性系统和非线性系统的辨识,以及对于单输入单输出(SISO)系统和多输入多输出(MIMO)系统的辨识,是否都有详尽的阐述和对比。我希望书中能够详细讲解各种辨识算法的数学推导过程,让我能够从根本上理解其原理,而不是仅仅停留在表面。此外,我对书中可能包含的关于模型辨识在反馈控制设计中的应用也充满期待,这对我来说是理论与实践结合的关键环节。如果书中能够引导我如何根据具体应用场景选择合适的辨识模型和算法,并提供有效的模型验证和诊断工具,那将是我最大的收获。我深信,通过研读这本书,我将能够更深入地理解系统的动态行为,从而在我的研究和工作中取得更显著的进步。

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《系统辨识理论与实践》这本书的出现,让我感到非常兴奋。在我的专业领域,我们经常需要与那些我们无法完全了解其内在机制的动态系统打交道。如何从观测到的输入输出数据中,有效地推断出系统的模型,一直是困扰我的一个重要问题。这本书的题目,恰恰触及了我的核心需求,它承诺将理论的严谨性与实践的有效性相结合,这正是我所渴望的。我非常期待这本书能够为我揭示系统辨识的精髓,包括如何选择合适的模型结构来描述一个未知的系统。我希望书中能够详细介绍各种经典的辨识模型,例如AR、MA、ARMA、ARX、ARMAX、Output Error (OE) 和 Box-Jenkins (BJ) 等模型,并分析它们各自的特点和适用场景。此外,我对书中关于参数估计方法的讲解也充满期待,我希望能够学到如何使用最小二乘法、递推最小二乘法、最大似然法等经典算法来估计模型的参数,并理解这些算法背后的数学原理。我特别希望书中能够包含一些关于如何处理非线性系统辨识以及如何进行模型验证和选择的章节,因为现实世界中的许多系统都是非线性的,并且选择一个最优的模型对于后续的分析和控制至关重要。如果这本书能够提供一些具体的工程案例,例如在电力系统、机械系统或生物医学信号处理等领域的应用,那将有助于我更好地理解和掌握这些理论知识,并将其应用到我的实际工作中,从而提高我解决实际问题的能力。

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