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內容簡介: |
本书广泛吸取统计学、神经网络、数据挖掘、机器学习、人工智能、群智能计算等学科的先进思想和理论,将其应用到模式识别领域中;以一种新的体系,系统、全面地介绍模式识别的理论、方法及应用。本书第5版在现有版本的基础上做了优化,改动量为30%,篇幅由之前的13章压缩到11章,内容包括:模式识别概述,特征的选择与优化,模式相似性测度,基于概率统计的贝叶斯分类器设计,判别函数分类器设计,神经网络分类器设计(BP神经网络、径向基函数神经网络、自组织竞争神经网络、概率神经网络、对向传播神经网络、反馈型神经网络),决策树分类器设计,聚类分析,遗传算法聚类分析,群体智能算法分析等。本书内容新颖,实用性强,理论与实际应用密切结合,以手写数字识别为应用实例,介绍理论运用于实践的实现步骤及相应的Matlab代码,为广大研究工作者和工程技术人员对相关理论的应用提供借鉴。
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關於作者: |
杨淑莹,天津理工大学计算机科学与工程学院教授,全国优秀教师,天津市教学名师。多年来,杨教授坚守教学一线,承担“数字图像处理”、“模式识别”等课程的教学任务。她刻苦钻研算机视觉、模式识别等前沿技术,承担多项省部级以上科研项目,获得省部级科技进步奖2项。重构教学内容,将跨学科知识点与项目融合,经典与前沿技术融合,实践体系与项目案例融合,主讲课程被评为国家级线上线下混合式一流课程和国家级精品课。
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目錄:
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第1 篇 基 础 篇 第1 章 模式识别概述 ………………………………………………………………………… 2 1 1 模式识别的基本概念……………………………………………………………………… 2 1 2 统计模式识别 …………………………………………………………………………… 5 1 2 1 统计模式识别研究的主要问题 …………………………………………………… 5 1 2 2 统计模式识别方法简介…………………………………………………………… 6 1 3 分类分析 ………………………………………………………………………………… 9 1 3 1 分类器设计 ……………………………………………………………………… 9 1 3 2 分类器的选择…………………………………………………………………… 11 1 3 3 训练与学习 …………………………………………………………………… 12 1 4 聚类分析 ……………………………………………………………………………… 12 1 4 1 聚类的设计 …………………………………………………………………… 13 1 4 2 基于试探法的聚类设计 ………………………………………………………… 14 1 4 3 基于群体智能优化算法的聚类设计 ……………………………………………… 15 1 5 模式识别的应用 ………………………………………………………………………… 16 本章小结……………………………………………………………………………………… 16 习题 1 ……………………………………………………………………………………… 17 第2 章 特征的选择与优化 …………………………………………………………………… 18 2 1 特征空间优化设计问题 ………………………………………………………………… 18 2 2 样本特征库初步分析 …………………………………………………………………… 19 2 3 样本筛选处理 …………………………………………………………………………… 20 2 4 特征筛选处理 …………………………………………………………………………… 20 2 5 特征评估 ……………………………………………………………………………… 22 2 6 基于主成分分析的特征提取……………………………………………………………… 24 2 7 特征空间描述与分布分析 ……………………………………………………………… 27 2 7 1 特征空间描述…………………………………………………………………… 27 2 7 2 特征空间分布分析 ……………………………………………………………… 32 2 8 手写数字特征提取与空间分布分析 ……………………………………………………… 35 2 8 1 手写数字特征提取 ……………………………………………………………… 35 2 8 2 手写数字特征空间分布分析 …………………………………………………… 36 本章小结……………………………………………………………………………………… 41 习题 2 ……………………………………………………………………………………… 41 Ⅴ 第3 章 模式相似性测度 ……………………………………………………………………… 42 3 1 模式相似性测度的基本概念……………………………………………………………… 42 3 2 距离测度分类法 ………………………………………………………………………… 45 3 2 1 模板匹配法 …………………………………………………………………… 45 3 2 2 基于 PCA 的模板匹配法 ………………………………………………………… 47 3 2 3 马氏距离分类…………………………………………………………………… 49 本章小结……………………………………………………………………………………… 51 习题 3 ……………………………………………………………………………………… 51 第2 篇 分类器设计篇 第4 章 基于概率统计的贝叶斯分类器设计 ………………………………………………… 53 4 1 贝叶斯决策的基本概念 ………………………………………………………………… 53 4 1 1 贝叶斯决策所讨论的问题 ……………………………………………………… 53 4 1 2 贝叶斯公式 …………………………………………………………………… 54 4 2 基于最小错误率的贝叶斯决策…………………………………………………………… 56 4 3 基于最小风险的贝叶斯决策……………………………………………………………… 59 4 4 贝叶斯决策比较 ………………………………………………………………………… 61 4 5 基于最小错误率的贝叶斯分类实现 ……………………………………………………… 62 4 6 基于最小风险的贝叶斯分类实现 ………………………………………………………… 66 本章小结……………………………………………………………………………………… 69 习题 4 ……………………………………………………………………………………… 69 第5 章 判别函数分类器设计 ………………………………………………………………… 70 5 1 判别函数的基本概念 …………………………………………………………………… 70 5 2 线性判别函数的概念 …………………………………………………………………… 71 5 3 线性判别函数的实现 …………………………………………………………………… 75 5 4 感知器算法……………………………………………………………………………… 76 5 5 增量校正算法 …………………………………………………………………………… 83 5 6 LMSE 分类算法 ………………………………………………………………………… 89 5 7 Fisher 分类 ……………………………………………………………………………… 92 5 8 基于核的 Fisher 分类 …………………………………………………………………… 96 5 9 势函数法 ……………………………………………………………………………… 103 5 10 支持向量机…………………………………………………………………………… 108 本章小结 …………………………………………………………………………………… 114 习题 5 ……………………………………………………………………………………… 114 第6 章 神经网络分类器设计 ……………………………………………………………… 115 6 1 人工神经网络的基本原理 ……………………………………………………………… 115 6 1 1 人工神经元 …………………………………………………………………… 115 6 1 2 人工神经网络模型 …………………………………………………………… 118 6 1 3 神经网络的学习过程…………………………………………………………… 121 Ⅵ 6 1 4 人工神经网络在模式识别问题上的优势………………………………………… 121 6 2 BP 神经网络 …………………………………………………………………………… 122 6 2 1 BP 神经网络的基本概念 ……………………………………………………… 122 6 2 2 BP 神经网络分类器设计 ……………………………………………………… 127 6 3 径向基函数 (RBF) 神经网络 ………………………………………………………… 132 6 3 1 径向基函数神经网络的基本概念 ……………………………………………… 132 6 3 2 径向基函数神经网络分类器设计 ……………………………………………… 136 6 4 自组织竞争神经网络…………………………………………………………………… 139 6 4 1 自组织竞争神经网络的基本概念 ……………………………………………… 139 6 4 2 自组织竞争神经网络分类器设计 ……………………………………………… 141 6 5 概率神经网络 (PNN) ………………………………………………………………… 144 6 5 1 概率神经网络的基本概念 ……………………………………………………… 144 6 5 2 概率神经网络分类器设计 ……………………………………………………… 148
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