内容编辑 - 天津大学出版社

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&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;前言 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;非线性现象广泛地存在于物理学、化学、生命科学、地球科学等领域，随着科学技术日新月异的发展，对非线性系统的研究也越来越深入。其中，非线性系统正演分析方法已有众多中英文书籍与资料可供参考和借鉴，而关于非线性观测数据反演分析方法的书籍与资料却相对较少，从中寻找一本内容新颖且理论联系实际的研究生教材尤为困难。迄今，如何从实验观测数据角度对非线性系统进行数学定量描述，并提取系统有用信息仍是具有挑战性的前沿课题。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;多年前，作者面向天津大学电气与自动化工程学院研究生开设了“非线性信息处理技术”课程，本书是此课程教学讲义的汇编。本书着力从实验观测数据角度讨论非线性系统的重要特征，如自相似性、长程相关性、复杂性、递归性、不确定性、非稳定性、非均衡性、非对称性、涌现性、聚集性等，以期学生对正在发展的非线性信息处理技术有所了解，并为之今后研究非线性科学打下基础。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;本书力求主线清晰，循序渐进，内容涉及非线性系统实验观测数据的单尺度分析方法、多尺度分析方法、复杂网络分析方法、吸引子不稳定周期轨道探寻方法。本书的编写思路：首先，描述各种非线性分析方法的数学原理；其次，通过经典非线性系统仿真分析验证算法的可行性；最后，通过大量应用实例加深对非线性分析方法的认识与体会。考虑到不同层次学生的课题研究需求，本书理论深度适中，书中每章结尾都标注文献出处；为方便学生课后深入学习与研究，每章都配有适量思考题。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;本教材内容安排如下。第1 章介绍了混沌与分形的基本知识，为后面各章学习打下基础。第2 章及第3 幸介绍了传统的分形及混沌时间序列分析方法，在算法描述的基础上，突出了算法评价与应用举例。第4 章介绍了非线性时间序列递归图分析方法，通过实际应用举例，阐述了递归图分析方法的直观适用性。第5章介绍了混沌吸引子形态特征分析方法，着重讨论了吸引子形态特征提取方法，强调统计分析方法与吸引子形态特征提取方法相结合。第6 章从多尺度角度介绍了非线性系统微观（小尺度）及宏观（大尺度）结构特征提取方法，该方法是对羊尺度分析方法的重要拓展，属非线性分析方法前沿领域的内容，对非平稳、非线性信号分析具有较高的实际指导意义。第7 章介绍了几种重要的复杂性测度概念，讨论了与时间和符号序列有关的复杂性测度分析方法。第8 章介绍了非线性时间序列复杂网络分析方法。复杂网络作为一个全新而又有效的工具，不仅可以挖掘包含在非线性时间序列中的重要信息特征，而且可用于研究理论模型所不能精确描述的非线性动力学系统。第9 章介绍了吸引子不稳定周期轨道探寻。不稳定周期轨道是构成吸引子结构的“骨架”，从实验观测数据中提取不稳定周期轨道运动特性，有助于理解和掌握非线性系统内在混沌动力学特性。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 本书第1 幸至第7 幸由全宁德编写，第8 幸及第9 章由高忠科编写。在本书编写过程中得到了天津大学课题组成员的大力帮助，书中的诸多应用实例取自作者指导的历届硕博研究生的辛勤研究成果，在此向他们表示衷心感谢。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 感谢国家自然科学基金委资助项目（ Nos. 60374041 、50674070 、50974095 `41174109 、11572220 、51527805 、61104148 、61473203 、41504104 ）、国家高技术研究发展计划项目（ No. 2007 AA06Z231 ）、“十二五”国家科技重大专项（ No.2011 ZX05020 －＜〕06 ）的大力支持，正是在上述研究项目的资助下，课题组开展了有关多相流传感技术与流体流动的研究，同时促进了多相流非线性物理学的发展。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 此外，特别感谢天津大学“研究生创新人才培养”项目（ No. YCX12033 ）的资助，使本书得以在天津大学出版社出版。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 由于非线性科学发展非常迅速，本书仅是非线性分析方法的阶段性总结。限于作者水平，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请读者不吝赐教。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 作者&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;2017 年1 月