信息论基础

信息论基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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出版者:高等教育 作者:叶中行 编 出品人: 页数:207 译者: 出版时间:2003-1 价格:18.20元 装帧: isbn号码:9787040217957 丛书系列:普通高等学校信息与计算科学专业系列丛书
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  • 编码理论
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  • 概率论
  • 数学基础
  • 机器学习
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  • 信号处理
  • 人工智能
  • 统计推断
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具体描述

《信息论基础(第2版)》自2003年第一版以来,为国内百余所高校不同的专业作为信息论课程教材使用。本次修订,作者吸取了使用者多方面的宝贵意见,并对《信息论基础(第2版)》进行了全面的审查,对各章内容进行了一些必要的增删或改写,在“网络信息理论”一章中增加了近几年迅速发展起来的“网络编码”的内容。内容编排上力求深入浅出,在讲授信息论的基本理论的同时也介绍信息论的一些前沿理论和最新进展,如网络信息理论和网络编码等,还介绍了信息论在其他领域中的一些应用。

全书结构紧凑,简明扼要,推导严密,语言顺畅。内容主要包括随机变量的信息度量、随机过程的信息度量和渐近等分性、数据压缩和信源编码、数据可靠传输和信道编码、限失真数据压缩和率失真理论、连续信源与信道理论、网络信息理论和网络编码、信息论的应用等。作者还编辑了习题供各校授课教师参考使用。

《信息论基础(第2版)》可作为高等学校信息与计算科学专业、数学与应用数学专业教材,也可供其他专业“信息论基础”课程选用。

图书名称:《复杂系统中的信息流动与演化》 图书简介 本书深入探讨了信息在复杂系统中的核心作用,聚焦于信息流的结构、动态特性及其对系统整体行为的塑造机制。我们生活在一个由相互关联的单元构成的复杂世界中,无论是生态网络、社会群体、经济市场,还是生物细胞内部的信号传导路径,信息无处不在,是驱动系统演化和维持其功能的基础动力。本书旨在提供一个跨学科的、整合性的视角,将信息论的严谨工具与复杂系统科学的前沿洞察相结合。 全书结构设计为循序渐进、层层递进,从信息的基本度量和传递机制出发,逐步深入到高维、非线性的复杂系统情境中。我们避免了对单一学科知识的过度依赖,力求构建一个普适性的理论框架,以解释不同领域中观察到的复杂现象。 第一部分:信息度量与系统基石 本部分奠定了信息分析的数学基础,但侧重于如何将这些度量应用于系统分析。我们首先回顾了香农信息论的核心概念——熵(Entropy)及其在度量不确定性和信息量方面的应用。然而,本书的重点在于超越静态的概率分布,转向动态系统中的信息熵的演化。我们详细讨论了互信息(Mutual Information)和条件熵,并将其转化为衡量系统组件之间相互依赖程度的指标。 更进一步,我们引入了有效信息理论(Effective Information Theory, EIT)的概念,这是一种旨在量化一个系统“对自身未来状态的影响力”的工具。不同于传统的熵只关注系统的随机性,EIT关注的是系统结构本身所携带的“因果力量”。我们将EIT应用于简单的反馈回路和同步系统,展示信息如何被编码在系统的结构中,而非仅仅存在于输入数据中。 第二部分:信息流动的拓扑与结构 复杂系统的核心特征在于其连接结构。本部分将信息论工具与图论、网络科学紧密结合,分析信息如何在系统网络中传播、聚集和衰减。我们详细阐述了信息流的中心性度量,包括基于扩散核(Diffusion Kernel)的信息传递效率,以及如何识别网络中的“信息瓶颈”和“信息枢纽”。 书中重点分析了信息在不同网络拓扑结构中的传播动力学。例如,在随机网络中,信息往往迅速扩散,但在具有小世界效应或无标度特性的网络中,信息流的路径依赖性显著增强。我们利用信息熵流(Entropy Flow)的概念,追踪信息在不同时间步中如何在节点间转移,从而揭示系统内部的隐含信息层次结构。例如,在神经元网络中,我们探讨了信息流如何形成短期记忆和长期连接的物理基础。 第三部分:涌现、因果与信息压缩 复杂系统的迷人之处在于“涌现”(Emergence)——整体行为远超个体部分简单叠加的结果。本部分的核心目标是将信息理论与涌现现象联系起来。我们认为,涌现的机制本质上是对信息进行高效压缩和重组的过程。 我们引入了最小描述长度(Minimum Description Length, MDL)原理的复杂系统版本,探讨系统如何通过学习和适应,找到最简洁的方式来描述其动态行为。书中深入分析了转移熵(Transfer Entropy)在识别时间序列中的单向因果关系方面的优势和局限性,并将其扩展到多变量环境,以区分“真实”的因果驱动力与其他仅是统计关联的信号。 此外,本书专门辟出一章讨论信息失真与鲁棒性。在存在噪声和不完整观测的情况下,系统如何维持其功能?我们从信息冗余和纠错编码的角度,分析了生物系统和工程系统在抵御信息退化方面的策略,揭示了信息冗余在保障系统鲁棒性中的关键作用。 第四部分:信息、耗散与系统演化 信息的流动并非孤立的物理过程,它与能量耗散紧密相关。本部分将视野扩展到热力学和演化理论。我们探讨了兰道尔原理(Landauer's Principle)在处理信息处理的物理极限方面的启示,并将其应用于评估复杂系统计算效率的耗散成本。 在演化和学习的背景下,我们提出了“信息最大化原理”在某些自组织系统中的体现。系统通过不断优化其信息处理能力来适应环境,从而实现生存或繁殖的优势。书中分析了自组织临界性(Self-Organized Criticality, SOC)现象背后的信息机制——即系统倾向于维持在一个对微小扰动最敏感(信息最有效传播)的边缘状态。 面向读者与特色 本书面向对网络科学、非线性动力学、计算神经科学以及理论生物学有浓厚兴趣的研究人员、高年级本科生和研究生。我们假设读者具备扎实的微积分和概率论基础。本书的独特之处在于其跨学科的融合性,它提供了一套统一的语言和工具,来分析从分子到社会尺度的复杂现象。书中包含大量从真实世界数据中提取的案例分析(例如,金融市场的级联效应、群体行为中的意见极化),并辅以详细的数学推导和计算模拟结果,确保理论的严谨性与实践的可操作性并重。本书力求揭示信息如何在结构中编码,如何在动力学中流动,以及如何最终塑造复杂系统的复杂命运。 --- (总字数:约1560字)

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《信息论基础》这本书给我的感觉就像是打开了一个全新的世界。我一直对通信技术和数据科学很感兴趣,而这本书正好提供了一个非常坚实的基础。作者在开篇就为我们构建了一个宏大的信息框架,让我对信息的产生、传递和接收有了更全面的认识。我非常欣赏书中对“熵”的讲解,它不仅仅是一个数学符号,更是衡量不确定性和信息量的重要工具,这一点对我理解数据压缩和加密非常有启发。书中的例子也非常贴切,比如在解释信道编码时,作者就用日常生活中的例子来比喻,让我这种非专业人士也能轻松理解。我特别关注了关于“信道容量”的讨论,这让我明白了为什么不同通信方式的效率会有如此大的差异。虽然书中涉及的数学推导有时需要反复阅读和思考,但每一次的努力都会带来更深的理解和豁然开朗的感觉。这本书不仅仅是理论知识的堆砌,它更注重培养读者的逻辑思维能力和分析问题的能力,让我觉得受益匪浅。

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不得不说,《信息论基础》这本书的写作方式真的很有意思。我之前对信息论的了解仅限于一些零散的概念,读完这本书后,感觉像是把这些碎片完全串联了起来,形成了一个完整的知识体系。作者在讲解过程中,非常注重理论与实践的结合,引用了大量的实际案例,让我能够更直观地理解抽象的理论。比如,在谈到信道容量的时候,书中就用通信系统的例子来解释,我一下子就明白了为什么不同的通信方式会有不同的传输速度和效果。最令我印象深刻的是关于“信息冗余”的部分,我之前一直以为冗余是低效的,但这本书让我了解到,在很多情况下,适度的冗余是为了保证信息的准确性,甚至是为了实现更高级的功能,这一点颠覆了我之前的认知。书中的图示也非常精炼,能够准确地抓住核心概念,辅助理解。虽然有些章节需要花一些心思去消化,但总体来说,这本书的可读性非常强,语言也比较通俗易懂,即使没有深厚的数学背景,也能从中受益匪浅。我感觉这本书不仅仅是教你“怎么做”,更重要的是教你“为什么这么做”,这种探究式的学习方式让我觉得非常有价值。

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最近刚把这本《信息论基础》读完,感觉像是经历了一场智力上的“冒险”。这本书的开篇就给我留下了深刻的印象,它不像很多技术书籍那样直接抛出公式和定义,而是以一种非常引人入胜的方式,将我们带入信息世界的核心。作者的叙述风格非常独特,有点像一位循循善诱的智者,用生动的类比和深入浅出的讲解,一点点剥开信息的本质。我尤其喜欢其中关于“熵”的讨论,它不仅仅是一个数学概念,更被赋予了深刻的哲学意味,让我开始重新审视日常生活中那些看似微不足道的信息。书中对不同编码方式的介绍也让我大开眼界,从早期的简单编码到后来更复杂的纠错码,每一种都体现了人类在信息传输效率和可靠性方面的不懈追求。读到最后,感觉自己仿佛掌握了一把解锁信息世界奥秘的钥匙,对未来的技术发展也多了一些预判和理解。虽然书中涉及的数学推导有时候会让我稍作停顿,需要反复琢磨,但这种挑战正是这本书的魅力所在,它促使我去思考,去探索,而不是被动地接受。总而言之,这是一本能够真正启发思考的书,它不仅传授了知识,更培养了我们观察和理解信息世界的能力。

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初次翻开《信息论基础》,我以为会是一本枯燥的学术著作,结果却完全出乎我的意料。作者的叙述方式非常吸引人,他仿佛是一位经验丰富的导游,带着我们穿梭于信息的海洋。书中关于“信息度量”的讲解,让我对“信息”这个概念有了全新的认识。它不再仅仅是文字或数据,而是一种能够减少不确定性的“东西”。这种理解上的突破,让我开始用一种更宽广的视角去审视周围的世界。书中对各种编码原理的阐述,从香农编码到哈夫曼编码,再到更复杂的纠错码,都讲解得非常细致,而且逻辑清晰。我特别喜欢其中关于“信源编码”和“信道编码”的区分,以及它们各自的作用,这让我在理解信息传输的整个流程时,更加得心应手。作者在讲解过程中,并没有回避数学的严谨性,但又恰到好处地将其融入到概念的阐释中,使得数学工具成为理解信息的强大支撑,而非阻碍。读完之后,我对数据压缩、误差检测和纠正等技术有了更深的理解,也对未来信息技术的发展趋势有了更清晰的认识。这是一本真正能够改变你对信息看法的书。

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我最近读了《信息论基础》,这本书的深度和广度都超出了我的预期。作者的叙述方式非常独特,他能将极其抽象的概念变得生动形象。我印象最深刻的是书中关于“信息熵”的解释,它不仅仅是一个数学上的量,更是一种对不确定性的度量,这种理解让我开始用更科学的眼光去分析各种现象。书中对不同编码方式的介绍,从基础的二进制编码到更复杂的纠错码,都讲得非常透彻。特别是关于“信道容量”的讲解,让我对通信系统的极限有了更清晰的认识。我非常喜欢书中对理论的阐述和对实际应用的结合,这使得我能够更好地理解信息论在现实世界中的应用,比如数据压缩、错误检测等。虽然书中包含一些数学公式和推导,但作者的讲解非常清晰,即使是数学基础不强的读者也能逐渐理解。这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一本能够提升我们对信息世界认知水平的书籍,让我对未来的科技发展充满了期待。

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其实很有意思的东西。我今天才知道信息论的爷爷是讲香农的熵理论的

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