大数据分析的计算方法详解

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《计算方法在数据分析中的应用》(De Gruyter 教科书)由耶利兹·卡拉卡(Assist.Prof.)和卡洛·卡塔尼(Prof.Dr.)合著,两位作者分别来自美国马萨诸塞医学院和意大利图斯库卢姆大学的工程学院DEIM。本书于2018年12月17日出版,是针对研究生的教材,专注于数学和统计工具在处理生物医学和经济学等领域大数据的分析。书中涵盖了诸如神经网络、马尔可夫链、统计物理工具以及小波分析等,通过这些理论发展出高效的计算算法,并利用Matlab进行实际数据处理。 本书的核心内容围绕以下几个方面展开: 1. **数学与统计基础**:介绍了用于处理大规模数据的数学原理,如线性代数、概率论和统计学,这些都是计算方法的基础,为后续的复杂算法提供了坚实的基础。 2. **机器学习与神经网络**:详细讲解了神经网络模型的设计和实现,包括深度学习的概念和应用,这些技术在数据挖掘和预测分析中扮演着关键角色。 3. **马尔可夫过程**:通过马尔可夫链理论,作者展示了如何建模随机过程和状态转移,这对于序列数据的分析和时间序列预测至关重要。 4. **统计物理方法**:将物理学中的概念和模型引入到数据分析中,如熵、能量函数等,帮助理解数据的结构和复杂性,对于聚类和优化问题有独特的视角。 5. **小波分析**:作为一种时频分析工具,小波分析能有效地捕捉数据中的局部特征,对信号处理和图像分析非常有用。 6. **算法设计与实现**:通过Matlab等编程语言,作者指导读者如何将理论转化为实际代码,实现各种计算方法并应用于具体的数据集。 7. **案例研究与应用**:书中包含丰富的实际案例,如医疗数据分析、经济趋势预测等,让读者能够理解和掌握所学理论在现实场景中的应用。 8. **附录与资源**:提供必要的背景知识补充和Matlab代码示例,便于读者扩展学习和实践。 《计算方法在数据分析中》是一本实用且深入的教材,适合那些希望在大数据时代掌握先进数据分析技术的研究人员、工程师和学生。随着科技的发展,理解和应用这些计算方法对于各行各业的决策者和分析师来说愈发重要,这本书无疑是他们提升专业技能的宝贵资源。