信息科学经典30种：世图原版影印科技书单（第12期）| 文末福利

《麻省理工加拉格尔数字通信原理》也是国际信息领域泰斗、5G通信中的LDPC码技术提出者罗伯特·加拉格尔院士的经典之作，是加拉格尔教授在美国麻省理工学院50余年教学研究的结晶，至今仍是麻省理工学院的研究生授课教材。

加拉格尔院士的教授方法展示了其大师级的清晰条理和深刻洞察力，使读者能直观理解模型对解决实际问题的重要性。书中不仅讲述了信源编码、信道传输和信号检测的原理，更是讲清了这些通信原理背后的统一的数学结构。

本书是深入理解数字通信原理的必读书籍，既可作为通信类专业高年级本科生和研究生教材，又可供工程技术人员参考。

《数字通信基础》是一本讲授数字通信系统设计基础概念与原理的简明教程。书中有大量从简单到最前沿的实例来展示理论是如何指导实践的。读者可以用计算和模拟来实现书中的算法，由此来理解其背后的理论。本书包含5G通信所使用的Turbo码和LDPC码等前沿内容，能够让读者自己据此实现并进行性能评估。本书的内容还包括空时通信技术和对非相干通信和均衡的几何解释等特色内容。

本书既可作为通信类专业高年级本科生和研究生教材，又可供工程技术人员参考。

《数字通信原理 : 自上而下的方法》一书内容全面，易于理解，通过自上而下的反向教学方法来讲授数字通信的基础知识。在讲述发射机之前先教授接收机的知识，这种独特的教学方法突出了数字通信中的传输问题。作者直接切入了数字通信核心问题，使学生能以最少的背景知识快速、直观地进行学习。从解码器的决策问题开始，书中涵盖了不同信道的接收机设计、硬件设计折衷、卷积编码与维特比解码以及带通通信。书中还对系统级设计和实际工程应用进行了详细讲授，并且通过大量示例、作业问题和MATLAB仿真练习来帮助读者自学。本书既可作为通信类专业高年级本科生和研究生教材，又可供工程技术人员参考。

《卡尔森通信系统教程(第5版)》是国际上通信领域的经典教材，书中系统论述电子通信系统的分析方法、设计原理以及硬件实现。本书已畅销世界50余年，从1968年首版至今历经5次改版修订，基本上每10年会更新一版，每版都会增加前沿通信技术方面的知识内容，力求更为全面地涵盖和阐释模拟和数字通信系统的基本理论。

本书第5版不仅配有MATLAB的应用实例，还在各章章末增加了思考题来加深读者对该章知识的理解。同时，新版也增加了大量通信系统设计的实例，非常有助于读者理解通信系统的概念及其意义。本书尤其适合作为电子信息与通信工程专业、计算机工程专业的高年级本科生或低年级硕士研究生的教材与教学参考书。本书当前的第5版被清华大学选用为双语教学用书。

物理层网络编码的概念自2006年提出以来已成为了无线通信与网络的一个子领域。

《物理层网络编码引论》一书是物理层网络编码提出者亲撰的引论，由作者在香港中文大学的研究生课程讲义发展而来。书中通过关注物理层网络编码研究中出现的问题，使读者对无线通信和网络中的各种细微差别有更深入的了解。书中还专门介绍了解决物理层网络编码问题所需的工具和技术，它们引自信号处理、通信和网络等诸多学科，来解决实际的研究问题。这种以问题为中心的研究方法将使读者对这些学科有更深刻的认识。

本书可供通信和网络相关学科的学生和技术人员学习，让读者深入掌握物理层网络编码领域的基础知识及探索未来可能的发展方向。

《无线网络的随机几何》一书介绍了无线网络性能建模的重要数学工具——随机几何。这一有力工具能对无线网络性能界限做出估计，为未来无线网络架构和协议设计提供帮助。本书从一些概率论的基本知识出发，将数学理论与实际工程应用集成在一起讲授，易于读者理解。书中还会讲到相关的渗流理论和随机几何图论，并对R统计编程语言做简要介绍。本书将数学理论、动手分析技术与实际示例和练习相结合，对无线网络性能建模和分析的学习研究者来说，本书是空间随机模型的必备全面指南。

本书适合作为电子信息与通信工程专业、计算机专业与应用数学专业的高年级本科生或低年级硕士研究生的教材与教学参考书，也可供工程技术人员参考。

支持向量机（Support Vector Machine，SVM）建立在弗拉基米尔·万普尼克（Vladimir Vapnik）提出的统计学习理论基础上，它是一种使用广泛的机器学习方法。

《支持向量机与基于核的机器学习导论》一书对支持向量机及其理论基础进行了全面的介绍。书中从机器学习方法论讲到超平面、核函数、泛化理论、优化理论，最后总结到支持向量机理论，并介绍了其实现技术及应用。本书的叙述循序渐进，内容深入浅出，既严谨又易于理解。书中清晰的条理、富于逻辑性的推导以及优美的文字，备受初学者和专家的赞许。

本书可作为计算机、自动化、电子工程、应用数学等专业的高年级本科生或研究生教材，也可作为机器学习、人工智能、神经网络、数据挖掘等课程的参考教材，同时还是相关领域的教师和研究人员的参考书。

模式分析是从一批数据中寻找普遍关系的过程。它逐渐成为许多学科的核心，从生物信息学到文档检索都有广泛需求。

《模式分析的核方法》一书所描述的核方法为所有这些学科提供了一个有力的和统一的框架，推动了可以用于各种普遍形式的数据（如字符串、向量、文本等）的各种算法的发展，并可以用于寻找各种普遍的关系类型（如排序、分类、回归和聚类等）。书中提供了大量算法、核函数和具体方案供读者解决各种实际问题时来选择使用。书中描述了各种核函数：从基本的例子到高等递归核函数，从生成模型导出的核函数（如HMM）到基于动态规划的串匹配核函数，以及用于处理文本文档的特殊核函数等。

本书适用于所有从事人工智能、模式识别、机器学习、神经网络及其应用的学生、教师和研究人员，也可供相关领域的科研人员参考。

《计算机图形学中的信息论方法》介绍了信息论的基本概念，以及其如何在辐射度、自适应光线追踪、形状描述符、视点选择与显著性、科学可视化和几何简化等计算机图形领域应用。本书提出的一些方法，例如视点技术，是可视化的最新技术。本书强调了信息论方法的共性方面，并以统一的方式介绍它们，以便向读者表明信息论方法可以帮助解决计算机图形学中的哪些问题，提供哪些特定工具，以及如何应用它们。

本书可供计算机图形学以及相关领域的学生和技术人员学习阅读，IT领域学生和从业人员都会对了解这些应用感兴趣。

信息论方法广泛应用于工程、物理、遗传学、神经科学等科学领域，在图像处理中也逐渐成为有用的工具。

《图像处理中的信息论方法》一书介绍了信息论的基本概念，以及其如何在配准、分割、视频处理和计算美学等图像处理领域中应用。本书提出的一些方法，例如将互信息应用于图像配准，是图像处理的最新技术。本书强调了信息论方法的共性方面，并以统一的方式介绍它们，以便向读者表明信息论方法可以帮助解决图像处理中的哪些问题，提供哪些特定工具，以及如何应用它们。

本书可供图像处理以及相关领域（例如计算机图形和可视化）的学生和技术人员学习阅读，IT领域学生和从业人员都会对了解这些应用感兴趣。

偏微分方程和变分法用于图像处理始于上世纪八十年代。由此开始，人们就一直在研究相关理论。《图像处理中的数学问题 第2版》自成一体，向读者介绍了图像应用及相关的数学知识，第2版与第1版相比增加近100页内容。

本书主要面向两类读者：一类是数学专业人士，从中他们可以了解数学对于图像处理领域的贡献，从而更致力于研究一些尚未解决的问题；另一类是计算机视觉领域人士，从中可以学到与图像处理有关数学理论。

《成像中的变分法》致力于研究成像处理中的方法，本着数学的严谨风格，用逆问题的观点研究这个科目。本书从确定性、几何和随机的观点研究变分法，架起了成像分析中规范理论和逆问题的桥梁，以图形分析中的案例来解释变分法，如去噪、热声学、计算断层照相法中的应用，讨论了非凸变量微积分、形态学分析和水平集之间的联系。

《图像分析、随机场和马尔可夫链蒙特卡罗方法 第2版》一书主要研究了图像分析的场方法、相关的马尔可夫链蒙特卡罗法、贝叶斯图像分析的统计推断，重点关注了一般性原理，具体的应用细节稍微少点。第2版改动很大，许多数据都做了更新，并且新增了似然函数的抽样和全局优法。本书基本上不需要读者拥有更深的数学或者统计学知识。

本书可以说是为数学专业、统计学、物理学、工程和计算机专业的学生和专家量身定做的，书中更多地体现了一些数学方法，而非综述。

《图像分析中的模型和逆问题》是一部讲述成像分析中的贝叶斯成像和样条模型的教材。随着更多数学家在新兴学科数字成像数理中参与得越来越多，并且在解决复杂问题的模型建立方面扮演越来越重要的角色，其做出的贡献也日益呈现。所以，这本书出现显得尤为重要。本书更多地强调基于能量的模型，这些模型大多源于作者参与的机器人视野和X光线照相术，如追踪3D线、射线图像处理、3D重组和X线断层摄影术等等的工业项目。

本书的目标读者是想学习更多在成像处理应用的数理统计人员和想要将数学知识应用于自身研究的工程人员。

《逆问题的数学理论导论 第2版》一书将读者带进了逆问题领域。逆问题的研究对许多科技领域诸如地球物理探测、系统识别、无损检测及超声层析成像等，有着重要的作用。

本书分两部分：第一部分讲不适定问题的基本概念和困难，书中通过几个简单的解析数值算例研究了线性不适定问题正则法的基本特征；第2部分详细地研究了三个特殊非线性逆问题，即逆谱问题、电阻抗断层成像逆问题和逆散射问题。

《统计和计算逆问题》旨在研究逆问题统计方法。书中内容清晰流畅，每章都有一节注解，将引用、深入阅读以及高等科目的简短评论都囊括其中。本书主要内容包括：逆问题和测量的阐释；经典正规化方法；统计逆问 题；非平稳逆问题；重述经典方法；模型问题；案例 研究；附录1：线性代数和泛函分析；附录2：概率论 基础。

本书适用于应用数学、计算物理和工程方面的学生和科研人员。

《应用预测建模》是一部关于数据分析的经典教材，该书一经出版就备受好评。本书聚焦预测建模的实际应用，如如何进行数据预处理、模型调优、预测变量重要性度量、变量选择等。读者可以从中学到许多建模方法以及提高对许多常用的、现代的有效模型的认识，如线性回归、非线性回归和分类模型，涉及树方法、支持向量机等。书中还涉及从数据预处理到建模再到模型评估和选择的整个过程，以及背后的统计思想，涉及各种回归技术和分类技术。本书结合开源软件R语言来求解实际问题，详细给出R代码和处理的步骤。

读者可以从中学到许多建模方法以及提高对许多常用的、现代的有效模型的认识，如线性回归、非线性回归和分类模型，涉及树方法、支持向量机等。第10章和第17章分别研究混凝土混合物的抗压强度和作业调度两个案例。本书各章附有习题，方便读者巩固所学。

《网络博弈：理论、模型和动力学》一书研究网络中自私智能体之间资源分配的博弈论模型。第一部分介绍博弈论基础，重点研究了博弈条件下的动力学，这对网络系统的设计和控制具有重要意义。第二部分将博弈论工具应用于通信网络资源配置分析，建立了有线网络路由的一般模型，着重讨论了由延迟和丢包引起的拥塞问题。本书还开发了一个系统的方法来描述网络均衡的低效性，并强调了自治服务提供商对网络性能的影响。

智能系统通常依赖于信息智能体提供的数据，例如传感器数据或众包计算。因为提供准确和切合的数据需要付出代价不菲，所以智能体可能并不总是愿意提供准确的数据。因此，不仅要验证数据的正确性，还要提供激励机制，以便提供高质量数据的智能体获得更多奖励。这就是本书的主题——数据科学中的博弈论。《数据科学的博弈论》一书研究了不同的激励机制与各种环境设置，也考虑了声誉机制，并通过在预测平台、社区感知和同级评分中的应用实例来补充博弈论分析。

《统计学习基础 第2版》是Springer统计系列丛书之一，旨在让读者深入了解数据挖掘和预测。

随着计算机和信息技术迅猛发展，医学、生物学、金融、以及市场等各个领域的大量数据的产生，处理这些数据以及挖掘它们之间的关系对于一个统计工作者显得尤为重要。本书运用共同的理论框架将这些领域的重要观点做了很好的阐释，重点强调方法和概念基础而非理论性质，运用统计的方法更是突出概念而非数学。另外，书中大量的彩色图例可以帮助读者更好地理解概念和理论。

目次：导论；监督学习概述；线性回归模型；线性分类方法；基展开与正则性；核方法；模型评估与选择；模型参考与平均；可加性模型，树与相关方法；神经网络；支持向量机器与弹性准则；原型法和最近邻居；无监督学习。

统计学习是快速发展的领域，《稀疏统计学习》一书描述了线性回归套索和一个简单的坐标下降算法。稀疏统计模型只有少量的非零参数或权重，因此，它比稠密模型更容易估计和解释。此外，本书还提出了利用稀疏性帮助恢复一组数据中潜在信号的方法。

《稀疏傅里叶变换》一书由海塞姆·哈桑（Haitham Hassanieh）所著。他目前是美国伊利诺伊大学电子与计算机工程系和计算机科学系两系合聘教授。他于2016年在美国麻省理工学院获得博士学位，并荣获麻省理工学院计算机科学最佳博士学位论文奖和国际计算机协会（ACM）的年度最佳博士论文奖。他还获得过2011年SIGCOMM最佳论文奖和2017年MobiSys最佳论文奖。

本书的研究内容曾获得2016年国际计算机协会（ACM）的年度最佳博士论文奖，并被《麻省理工技术评论》评为年度全球十大突破技术（TR10）之一。

《信号与系统：使用变换方法和MATLAB分析（第3版）》一书从基本概念出发，采用以实际应用为例子的讲解方法，遵循从模拟到离散、从信号到系统的分析思路，系统地介绍了连续时间和离散时间信号与系统的分析方法。作者的教育方法是以学生为中心，并强调MATLAB在信号与系统分析中的应用。本书在最新的第3版中还增加了更多不同难度的习题。本书已被众多世界名校如美国的普林斯顿大学选为信号与系统课指定教材。

本书可作为通信与电子系统类、自动化类以及全部电类专业信号与系统课程的教材，也可以供所有从事信息获取、转换、传输及处理工作的其他专业学生、教师和广大科技工作者参考。

《信息遗传学概论》的作者杰拉德·巴特尔（Gérard Battail）是法国国家高等通信学院的退休教授，法国著名的信息论和纠错编码专家。他曾担任信息论领域国际权威期刊IEEE Transactions on Information Theory的副主编。他在1997年退休以后开始致力于将信息论应用于自然科学，尤其是研究信息论和纠错编码在遗传和生物进化中的作用。

本书有两大目的，一是向遗传学家展示信息论和纠错码并讨论了使用它们的一些生物学结果，从而提出了基因编码的假设猜测。本书的另一个目的是促使通信工程师对遗传学和生物学产生兴趣，从而拓宽其视野，向最杰出的工程师——大自然学习。

编码理论自1948年创立以来发展十分迅速，在离散数学、计算机科学以及电子学方面有着愈来愈重要的作用。

《编码论导论  第3版》是一部内容适中的编码理论入门教材，第3版与第1版相比，内容有了较多的修改和补充，页码从171页增至248页。本书主要内容有：数学背景；香农定理；线性码；若干经典码；码的界；循环码；完备码和一致存储码；Goppa 码；代数几何码；渐近代数码；算术码；卷积码。

本书适用于数学系、计算机系及相关专业的大学高年级学生和研究生。

《McGraw-Hill互联网手册》是一本该领域的权威参考手册，书中介绍的主题和概念曾在风靡一时。本书的范围仅限于有关这些主题的选定信息。并非每个主题都详尽无遗，因为在一本书中尝试这样的主题将是一项不可逾越的任务。作者从多年的经验中，意识到选择信息可以创建确定的参考文本。 

《鲁棒控制理论教程》旨在为研究生水平的学生提供一部学习鲁棒控制理论的教程。重点强调最新进展，同时将这个领域的核心原理和几乎全部的基本工具都加以说明，教学目的是介绍一种学习鲁棒理论的综合、系统的框架，为学生提供学习和理解研究领域的控制理论背景。本书对数学专业和计算机专业的科研人员、想进入科研领域的研究生和对高等控制技巧感兴趣的工程人员是必不可少的。

 《过程控制》介绍了过程控制的建模、设计和仿真。在概要介绍了过程控制的基本概念之后，书中分三章介绍了机理建模、模型动态特性和经验建模。接着分章节详细论述了过程控制中典型的控制策略和方法，包括反馈控制、前馈控制、串级控制、比值控制、选择性控制和分程控制等。

此外，在过程控制领域已得到成功应用的先进控制策略，如内模控制、多变量解耦控制和模型预测控制等，也都有深入探讨。本书还提供了16个独立模块，涉及MATLAB仿真、多种典型被控过程等，这对深入了解过程控制及形形色色的被控对象很有裨益。

《随机控制》是关于介绍随机的英文教材。 随机也叫试探，是最原始的方式，是其他一切方式的基础。随机是完全建立在偶然机遇的基础上，是“试试看”思想在活动中的体现。随机在成功的同时，常常伴随着失败。这种方式有较大的风险，对事关重大的活动，一般不宜采用这种方式。

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