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科学计算中的蒙特卡罗策略

作者: 刘军著 , 唐年胜译 , 周勇译 , 徐亮译

出版社: 高等教育出版社

出版时间: 2009-04

版次: 1

ISBN: 9787040258370

定价: 36.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 258页

字数: 420千字

正文语种: 简体中文

丛书: 当代科学前沿论丛

分类: 自然科学

1 张插图图片

60人买过

　　《科学计算中的蒙特卡罗策略》系统全面地介绍了蒙特卡罗方法的基本原理、序贯蒙特卡罗理论、行为中的序贯蒙特卡罗方法、Metropou8算法及其推广、Gibbs抽样、一般条件抽样等。此外，《科学计算中的蒙特卡罗策略》还详细阐述了这些理论和方法在物理学、生物学和化学等领域的具体应用，并且还辅以大量的模拟研究结果及其相关问题，便于教师组织教学和学生进行学习。《科学计算中的蒙特卡罗策略》可作为统计学、生物遗传学、物理学、化学、教育心理学、社会科学和计算机科学等专业研究生的教学参考书，也可供相关专业的研究生、教师、统计工作者以及从事或者对蒙特卡罗算法研究感兴趣的科研人员参考。　　刘军
1985年北京大学数学系本科毕业，1991年获芝加哥大学统计博士学位。2000年年仅35岁即任哈佛大学统计学终身正教授。目前刘军教授还同时兼任北京大学、清华大学和国防大学的特聘讲座教授。
2002年因其在生物信息学、贝叶斯方法和统计计算方面的突出成就荣获国际统计学界最高荣誉、有“统计学诺贝尔奖”之称的考普斯“总统奖”。2001年刘军教授完成了自己的英文著作《科学计算中的蒙特卡罗策略》。此书现已成为哈佛大学、斯坦福大学及其他高等学府的教科书。
刘军教授的主要研究领域包括蒙特卡罗方法，贝叶斯模型、方法及理论，生物信息学，计算生物学，统计遗传学和遗传流行病学，随机动力系统，非线性状态空间模型，无线通讯信号处理等。第1章引言与实例
1.1对蒙特卡罗技术的需求
1.2全书的范围及概要
1.3统计物理学中的计算
1.4分子结构模拟
1.5生物信息学：找弱重复图样
1.6非线性动力系统：目标追踪
1.7天文观测中的假设检验
1.8多层模型的贝叶斯推断
1.9蒙特卡罗和缺失数据问题

第2章基本原理：舍取法、加权法以及其他方法
2.1生成简单随机变量
2.2舍取法
2.3方差减少法.
2.4链式结构模型的精确方法
2.4.1动态规划
2.4.2精确模拟
2.5重点抽样和加权样本
2.5.1一个例子
2.5.2基本思想
2.5.3重点抽样的经验法则
2.5.4加权样本的概念
2.5.5重点抽样中的边际化方法
2.5.6例子：求解一个线性系统
2.5.7例子：贝叶斯缺失数据问题
2.6高级重点抽样技术
2.6.1自适应重点抽样
2.6.2舍取和加权
2.6.3序贯重点抽样
2.6.4序贯重点抽样中的舍取控制
2.7SIS在群体遗传学中的应用
2.8问题

第3章序贯蒙特卡罗的理论
3.1早期发展：凝聚成聚合物
3.1.1一个简单的聚合物模型：自避免游动
3.1.2在方格子点上凝聚成聚合物
3.1.3增长性方法的局限性
3.2统计缺失数据问题的序贯补借
3.2.1似然计算
3.2.2贝叶斯计算
3.3非线性滤波
3.4一般框架
3.4.1抽样分布的选择
3.4.2归一化常数
3.4.3修剪、增峰和重抽样
3.4.4再谈重抽样
3.4.5部分舍取控制
3.4.6边际化、先行和延迟估计
3.5问题

第4章应用序贯蒙特卡罗
4.1生物学问题
44.1.1分子模拟
4.1.2种群遗传学中的推断
4.1.3找DNA序列的基序模式
4.2近似积和
4.3有固定边际和的0-1表格的计算
4.4贝叶斯缺失数据问题
4.4.1Murray数据
4.4.2二项分布数据的非参数贝叶斯分析
4.5信号处理问题
4.5.1混杂信号的目标跟踪和混合Kalman滤波
4.5.2衰落信道的数字信号提取
4.6问题

第5章Metropolis算法及其推广
5.1Metropolis算法
5.2数学公式和Hastings的推广
5.3为什么Metropolis算法是正确的?
5.4一些特殊算法
5.4.1随机游动Metropolis算法
5.4.2Metropolis化独立抽样
5.4.3结构偏差(configurationalbias)蒙特卡罗
5.5多点：Metropolis方法
5.5.1多重独立建议
5.5.2关联性多点建议
5.6可逆跳跃法则
5.7动态权
5.8输出分析和算法的效率
5.9问题

第6章Gibbs抽样
6.1Gibbs抽样算法
6.2实例分析
6.3一些特殊的抽样
6.3.1切片(slice)抽样
6.3.2Metropolis化Gibbs抽样
6.3，3打了就走(Hit-and-run)算法
6.4数据扩充算法
6.4.1贝叶斯缺失数据问题
6.4.2最初的DA算法
6.4.3与Gibbs抽样的联系
6.4.4一个例子：分层贝叶斯模型
6.5找生物序列中的重复基序
6.5.1探测隐基序的Gibbs抽样
6.5.2排列与分类
6.6Gibbs抽样的协方差结构
6.6.1数据增广
6.6.2随机扫描Gibbs抽样的自协方差
6.6.3蒙特卡罗抽样更为有效的应用
6.7Gibbs抽样中的折叠与聚类
6.8问题

第7章伊辛模型的聚类算法
7.1伊辛模型和Potts模型的回访
7.2数据增广的Swendsen-Wang算法
7.3收敛分析和推广
7.4Wolff改进算法
7.5进一步的推广
7.6讨论
7.7问题

第8章广义条件抽样
8.1部分重抽样
8.2部分重抽样的案例研究
8.2.1高斯随机场模型
8.2.2纹理合成
8.2.3多元t分布的推断
8.3变换群和广义Gibbs
8.4应用：数据增广的参数扩张
8.5贝叶斯推断中的一些例子
8.5.1Probit回归
8.5.2蒙特卡罗与随机微分方程的联系
8.6问题

第9章分子动力学和杂交蒙特卡罗方法
9.1牛顿力学基础
9.2分子动力学模拟
9.3杂交蒙特卡罗
9.4与HMC相关的算法
9.4.1Langevin-Euler移动
9.4.2广义杂交蒙特卡罗
……

第10章多层抽样和优化方法
第11章基于总体的蒙特卡罗方法
第12章马尔可夫链及其收敛性
第13章精选的理论论题
内容简介:
　　《科学计算中的蒙特卡罗策略》系统全面地介绍了蒙特卡罗方法的基本原理、序贯蒙特卡罗理论、行为中的序贯蒙特卡罗方法、Metropou8算法及其推广、Gibbs抽样、一般条件抽样等。此外，《科学计算中的蒙特卡罗策略》还详细阐述了这些理论和方法在物理学、生物学和化学等领域的具体应用，并且还辅以大量的模拟研究结果及其相关问题，便于教师组织教学和学生进行学习。《科学计算中的蒙特卡罗策略》可作为统计学、生物遗传学、物理学、化学、教育心理学、社会科学和计算机科学等专业研究生的教学参考书，也可供相关专业的研究生、教师、统计工作者以及从事或者对蒙特卡罗算法研究感兴趣的科研人员参考。
作者简介:
　　刘军
1985年北京大学数学系本科毕业，1991年获芝加哥大学统计博士学位。2000年年仅35岁即任哈佛大学统计学终身正教授。目前刘军教授还同时兼任北京大学、清华大学和国防大学的特聘讲座教授。
2002年因其在生物信息学、贝叶斯方法和统计计算方面的突出成就荣获国际统计学界最高荣誉、有“统计学诺贝尔奖”之称的考普斯“总统奖”。2001年刘军教授完成了自己的英文著作《科学计算中的蒙特卡罗策略》。此书现已成为哈佛大学、斯坦福大学及其他高等学府的教科书。
刘军教授的主要研究领域包括蒙特卡罗方法，贝叶斯模型、方法及理论，生物信息学，计算生物学，统计遗传学和遗传流行病学，随机动力系统，非线性状态空间模型，无线通讯信号处理等。
目录:
第1章引言与实例
1.1对蒙特卡罗技术的需求
1.2全书的范围及概要
1.3统计物理学中的计算
1.4分子结构模拟
1.5生物信息学：找弱重复图样
1.6非线性动力系统：目标追踪
1.7天文观测中的假设检验
1.8多层模型的贝叶斯推断
1.9蒙特卡罗和缺失数据问题

第2章基本原理：舍取法、加权法以及其他方法
2.1生成简单随机变量
2.2舍取法
2.3方差减少法.
2.4链式结构模型的精确方法
2.4.1动态规划
2.4.2精确模拟
2.5重点抽样和加权样本
2.5.1一个例子
2.5.2基本思想
2.5.3重点抽样的经验法则
2.5.4加权样本的概念
2.5.5重点抽样中的边际化方法
2.5.6例子：求解一个线性系统
2.5.7例子：贝叶斯缺失数据问题
2.6高级重点抽样技术
2.6.1自适应重点抽样
2.6.2舍取和加权
2.6.3序贯重点抽样
2.6.4序贯重点抽样中的舍取控制
2.7SIS在群体遗传学中的应用
2.8问题

第3章序贯蒙特卡罗的理论
3.1早期发展：凝聚成聚合物
3.1.1一个简单的聚合物模型：自避免游动
3.1.2在方格子点上凝聚成聚合物
3.1.3增长性方法的局限性
3.2统计缺失数据问题的序贯补借
3.2.1似然计算
3.2.2贝叶斯计算
3.3非线性滤波
3.4一般框架
3.4.1抽样分布的选择
3.4.2归一化常数
3.4.3修剪、增峰和重抽样
3.4.4再谈重抽样
3.4.5部分舍取控制
3.4.6边际化、先行和延迟估计
3.5问题

第4章应用序贯蒙特卡罗
4.1生物学问题
44.1.1分子模拟
4.1.2种群遗传学中的推断
4.1.3找DNA序列的基序模式
4.2近似积和
4.3有固定边际和的0-1表格的计算
4.4贝叶斯缺失数据问题
4.4.1Murray数据
4.4.2二项分布数据的非参数贝叶斯分析
4.5信号处理问题
4.5.1混杂信号的目标跟踪和混合Kalman滤波
4.5.2衰落信道的数字信号提取
4.6问题

第5章Metropolis算法及其推广
5.1Metropolis算法
5.2数学公式和Hastings的推广
5.3为什么Metropolis算法是正确的?
5.4一些特殊算法
5.4.1随机游动Metropolis算法
5.4.2Metropolis化独立抽样
5.4.3结构偏差(configurationalbias)蒙特卡罗
5.5多点：Metropolis方法
5.5.1多重独立建议
5.5.2关联性多点建议
5.6可逆跳跃法则
5.7动态权
5.8输出分析和算法的效率
5.9问题

第6章Gibbs抽样
6.1Gibbs抽样算法
6.2实例分析
6.3一些特殊的抽样
6.3.1切片(slice)抽样
6.3.2Metropolis化Gibbs抽样
6.3，3打了就走(Hit-and-run)算法
6.4数据扩充算法
6.4.1贝叶斯缺失数据问题
6.4.2最初的DA算法
6.4.3与Gibbs抽样的联系
6.4.4一个例子：分层贝叶斯模型
6.5找生物序列中的重复基序
6.5.1探测隐基序的Gibbs抽样
6.5.2排列与分类
6.6Gibbs抽样的协方差结构
6.6.1数据增广
6.6.2随机扫描Gibbs抽样的自协方差
6.6.3蒙特卡罗抽样更为有效的应用
6.7Gibbs抽样中的折叠与聚类
6.8问题

第7章伊辛模型的聚类算法
7.1伊辛模型和Potts模型的回访
7.2数据增广的Swendsen-Wang算法
7.3收敛分析和推广
7.4Wolff改进算法
7.5进一步的推广
7.6讨论
7.7问题

第8章广义条件抽样
8.1部分重抽样
8.2部分重抽样的案例研究
8.2.1高斯随机场模型
8.2.2纹理合成
8.2.3多元t分布的推断
8.3变换群和广义Gibbs
8.4应用：数据增广的参数扩张
8.5贝叶斯推断中的一些例子
8.5.1Probit回归
8.5.2蒙特卡罗与随机微分方程的联系
8.6问题

第9章分子动力学和杂交蒙特卡罗方法
9.1牛顿力学基础
9.2分子动力学模拟
9.3杂交蒙特卡罗
9.4与HMC相关的算法
9.4.1Langevin-Euler移动
9.4.2广义杂交蒙特卡罗
……

第10章多层抽样和优化方法
第11章基于总体的蒙特卡罗方法
第12章马尔可夫链及其收敛性
第13章精选的理论论题

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