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周国清，周祥著 著

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出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307196834

商品编码：26974616509

出版时间：2018-01-01

面阵激光雷达成像原理、技术及应用 作  者:周国清,周祥 著 定  价:60 出 版 社:武汉大学出版社 出版日期:2018年01月01日 页  数:243 装  帧:平装 ISBN:9787307196834 ●第1章绪论
●1.1引言
●1.2激光雷达成像技术的发展与现状
●1.3单点激光雷达成像系统的缺点
●1.4面阵激光雷达发展现状
●1.5激光成像仪的基本组成部分
●1.6三种典型激光雷达成像模式与比较
●第2章面阵激光雷达成像原理
●2.1面阵激光雷达成像系统组成
●2.2非相干探测的激光雷达测距原理
●2.3光电探测器工作原理及人APD接收性能分析
●2.4时间间隔测量原理和方法
●2.5面阵激光雷达测距原理
●第3章面阵激光雷达的激光器
●3.1激光器类型
●3.2半导体激光器
●3.3半导体激光器驱动原理
●3.4半导体激光器RC驱动电路
●3.5驱动电路的仿真与实验分析
●……

内容简介

针对目前单点扫描激光雷达成像仪存在对激光器重复频率要求高、需要扫描装置、光学系统设计复杂、 功耗大、成像速度低等缺点，机载和(/或)星载面阵激光雷达成像仪的研制已经成为靠前研究的热点。本书面向当前靠前面阵激光雷达遥感技术发展的前沿，系统地、全面地描述了作者所在课题组近几年来在面阵激光雷达成像仪研究方面的近期新成果，包括面阵激光雷达成像的原理、激光器、光机系统、探测处理、主控系统、多通道高精度量测、面阵激光雷达几何成像模型到面阵激光雷达数据的应用。 周国清,周祥 著 周国清，男，汉族，1965年1月生，江西湖口人，现任桂林理工大学副校长。博士，教授，博士生导师，第六批国家“千人计划”学者，国家863计划地球观测与导航领域专家。入选2014年“国家新世纪百千万人才工程”人员名单。

探索深度学习的未来：神经网络架构、优化与前沿应用 内容简介 本书旨在为对深度学习有一定基础，并希望深入理解其核心理论、前沿技术及实际应用的研究人员、工程师和高级学生提供一本全面、深入且实用的参考指南。我们聚焦于构建、训练和优化现代高性能神经网络模型所需的关键知识体系，避开基础概念的重复叙述，直接切入高级议题。 全书共分为六个主要部分，系统性地梳理了从基础理论深化到尖端应用的全景图。 --- 第一部分：高级神经网络理论基础与数学严谨性 本部分着重于夯实读者对现有主流模型背后的数学原理的深刻理解，超越简单的反向传播算法概述。 1. 优化理论的深度剖析： 我们将详细探讨随机梯度下降（SGD）变体的收敛性分析，重点考察动量（Momentum）、自适应学习率方法（如AdamW、RAdam）在非凸优化空间中的性能差异与理论保证。此外，对二阶优化方法（如L-BFGS在特定场景下的应用）的局限性与潜力进行辩证分析。着重讨论鞍点（Saddle Points）的识别与逃逸策略，及其对模型训练动态的影响。 2. 概率建模与正则化深入： 本章超越传统的L1/L2正则化，深入探讨贝叶斯神经网络（BNNs）的变分推断（Variational Inference, VI）方法，包括Mean-Field近似和更复杂的概率流模型。对Dropout、Batch Normalization (BN) 及其变体（LayerNorm, GroupNorm, InstanceNorm）在不同网络结构（如RNN、Transformer、CNN）中的适用性及对模型不确定性估计的影响进行量化比较。讨论如何利用信息论指标（如互信息）来指导网络结构的简化和特征选择。 3. 深度模型的可解释性与鲁棒性（XAI）： 探讨当前主流的归因方法，如梯度加权类激活图（Grad-CAM++）、集成梯度（Integrated Gradients）及其在复杂多模态数据上的局限性。重点分析对抗性攻击（Adversarial Attacks）的生成机制（如PGD、Carlini & Wagner攻击），并系统介绍防御策略，包括对抗性训练（Adversarial Training）的有效性边界、随机化平滑（Randomized Smoothing）在高维空间中的理论保障。 --- 第二部分：前沿网络架构的结构设计与创新 本部分聚焦于近年来推动AI领域发展的关键网络范式，强调其内部机制的创新点。 4. Transformer 架构的深度解析与扩展： 详细剖析自注意力（Self-Attention）机制的计算复杂度瓶颈，并介绍稀疏注意力（Sparse Attention）、核化注意力（Kernelized Attention）等技术如何实现更高效的序列建模。重点分析多头注意力（Multi-Head Attention）中不同“头”的语义功能分离，以及位置编码（Positional Encoding）从绝对到相对、再到旋转（RoPE）的演进。探讨应用于视觉、图数据上的Vision Transformer (ViT) 及其变体的结构优化。 5. 生成模型的高级范式： 深入探究扩散模型（Diffusion Models）的随机微分方程（SDEs）基础，重点分析其前向和反向过程中的噪声调度（Noise Scheduling）策略，以及如何通过Langevin Dynamics实现高效采样。对比生成对抗网络（GANs）中WGAN-GP、StyleGAN3等架构在模式崩溃（Mode Collapse）抑制和图像质量提升上的机制差异。讨论变分自编码器（VAEs）在潜在空间结构保持方面的改进。 6. 图神经网络（GNNs）的理论进阶： 超越简单的图卷积，深入探讨谱域方法（Spectral Methods）与空间域方法（Spatial Aggregation）的融合趋势。分析GNN中的过平滑（Over-smoothing）问题，以及残差连接、邻域采样（如GraphSAGE）在缓解该问题中的作用。介绍异构图（Heterogeneous Graphs）和动态图（Dynamic Graphs）上的最新模型设计。 --- 第三部分：高效训练与大规模模型部署策略 本部分关注于如何将复杂的模型投入实际应用，解决资源限制和训练效率问题。 7. 分布式训练与并行化策略： 详细阐述数据并行（Data Parallelism）、模型并行（Model Parallelism）和流水线并行（Pipeline Parallelism）的实现细节及其在PB级数据集上的性能瓶颈。介绍诸如ZeRO优化器（Zero Redundancy Optimizer）等内存优化技术，如何有效管理超大模型（如万亿参数模型）的优化器状态和梯度存储。讨论同步随机梯度下降（SSGD）与异步随机梯度下降（ASGD）在通信开销与收敛速度之间的权衡。 8. 模型压缩与加速： 集中讨论低秩近似（Low-Rank Approximation）、权重剪枝（Pruning，包括结构化与非结构化）的动态策略。深入分析量化技术（Quantization），如混合精度训练（Mixed Precision）、后训练量化（Post-Training Quantization, PTQ）以及量化感知训练（Quantization-Aware Training, QAT）对模型精度损失的精确控制。探讨知识蒸馏（Knowledge Distillation）中教师模型的选择与软标签的优化技巧。 --- 第四部分：多模态学习与跨域泛化 本部分探讨如何构建能够理解和关联不同类型信息的统一模型。 9. 统一表征学习： 分析如何利用对比学习（Contrastive Learning，如SimCLR, MoCo）在无监督或自监督条件下学习高质量的跨模态嵌入空间。重点讨论文本、图像、音频等不同模态特征融合的机制，如早期融合、晚期融合以及基于注意力机制的交叉融合策略。 10. 域适应与迁移学习的鲁棒性： 探讨在目标域数据分布与源域存在显著差异时的模型迁移策略。细致分析无监督域适应（Unsupervised Domain Adaptation, UDA）中的对齐技术，如最大化均值差异（MMD）、对抗性域混淆（Adversarial Domain Confusion）。讨论如何通过元学习（Meta-Learning）方法训练出对新任务具有快速适应能力的“学习如何学习”的模型。 --- 第五部分：强化学习的高级主题与挑战 本部分侧重于应对复杂决策环境中的挑战。 11. 基于模型的强化学习（Model-Based RL）： 深入研究世界模型（World Models）的构建与使用，包括如何通过神经网络预测环境的动态演化。对比基于规划（Planning）的算法（如MuZero, AlphaZero）与基于采样的算法在样本效率上的优劣。 12. 离线强化学习（Offline RL）： 重点解决利用静态数据集进行策略学习的问题，避免在真实环境中探索带来的风险。讨论约束优化方法（如Conservative Q-Learning, CQL）如何限制策略在未见过的动作上的外推误差，以确保策略的安全性与可靠性。 --- 第六部分：前沿研究热点与未来展望 本部分对当前未完全解决的重大问题进行探讨。 13. 可靠性与因果推理： 讨论深度学习模型在现实世界部署中对因果关系理解的缺失。介绍如何结合结构因果模型（SCM）和深度学习框架，实现从相关性到因果性的推理，特别是在反事实分析（Counterfactual Analysis）中的应用潜力。 14. 神经形态计算与能效AI： 探讨脉冲神经网络（SNNs）在模拟生物大脑机制方面的进展，及其在低功耗硬件（如神经形态芯片）上的优势。讨论脉冲编码、时间编码在解决传统深度学习能耗问题上的可行性。 本书通过严谨的数学推导、细致的算法分析和对最新研究成果的精准把握，旨在成为深度学习领域研究者和实践者的必备工具书。每一章节都力求平衡理论深度与工程实用性，确保读者能够掌握构建下一代智能系统的核心能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版设计得相当用心，初次翻阅时，那种纸张的质感和清晰的字体给我留下了非常好的第一印象。虽然我主要关注的是内容深度而非外在形式，但这种对细节的关注，无疑也侧面反映了作者和出版方在整体质量上的追求。内页的图文排布也十分考究，那些复杂的系统结构图和原理示意图，往往能被清晰地切割和标注，使得即便是初学者在面对高密度的技术信息时，也不会感到过于压迫。特别是对于那些需要对比不同技术路径的章节，作者巧妙地运用了对比表格和流程图，这极大地提高了阅读效率，让我能迅速抓住核心差异。不过，如果能有更多针对实际应用案例的彩色高分辨率图谱作为附录，那就更完美了，毕竟，雷达成像的视觉直观性对于理解和记忆是至关重要的辅助工具。整体而言，这是一本让人愿意长时间捧读的专业书籍，阅读体验是上乘的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格展现出一种非常沉稳且严谨的学术态度，整体的逻辑结构犹如精密仪器一般，环环相扣，几乎找不到可以跳跃阅读的地方。每一个章节的过渡都非常自然，从基本的波束形成原理，逐步过渡到高阶的稀疏采样和压缩感知理论，这种递进式的知识构建方式，极大地帮助读者建立起对整个成像体系的宏观认知。我注意到，作者在处理具有争议性或存在多种解释的理论点时，总是会公正地列出主流观点及其局限性，而不是强加单一的结论，这种平衡的视角体现了作者深厚的学术修养。唯一的遗憾是，有些前沿的跨学科交叉领域，比如与量子计算在超分辨率成像中的潜在结合，探讨得略显保守，篇幅也稍显不足，期待在后续版本中能看到更具前瞻性的讨论。

评分☆☆☆☆☆

深入研读这本书的理论部分后，我最大的感受是其对基础物理学和信号处理原理的扎实回归。作者并未满足于简单罗列公式或直接给出结论，而是花费了大量篇幅去追溯这些成像算法背出的数学根基，例如傅里叶变换在二维成像中的具体应用边界，以及不同调制方式如何影响回波信号的相干性和分辨率。这种“知其然，更要知其所以然”的叙述方式，对于希望在算法层面进行深度优化或二次开发的研究人员来说，简直是福音。我尤其欣赏其中关于杂波抑制和目标识别中特征提取的章节，它不仅仅停留在经典方法上，还探讨了结合机器学习进行高精度分类的可能性，虽然这部分内容相对前沿，但作者的论述逻辑清晰，为后续的探索指明了方向。这种深度剖析的写作风格，使得本书的知识密度非常高，需要读者具备一定的预备知识才能完全吸收。

评分☆☆☆☆☆

从一个对新兴技术充满好奇的跨界学习者角度来看，这本书的价值在于它成功地架设了一条从基础概念到尖端研究的坚实桥梁。书中对数学工具的应用讲解得非常直观，很多抽象的线性代数概念，通过雷达系统的具体情境被具象化了。例如，奇异值分解（SVD）在解决多路径干扰问题上的应用阐述，配合着图形化的数据流向图，让我这个非数学专业出身的人也能迅速领悟其精髓。它并没有假设读者是该领域的专家，而是耐心地引导读者走过每一个知识的“门槛”。这种包容性极强的叙述风格，使得它不仅是专业人士的案头书，更像是为有志于进入这个领域的青年学子准备的“第一本百科全书”，它点燃了探索的火花，而非仅仅是提供冰冷的数据堆砌。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在野外进行系统搭建和参数调优的工程师，我发现这本书在“技术与应用”这一块的实践指导性远超我的预期。它不是那种高悬于空的纯理论宝典，而是真正触及了工程实现中的痛点。例如，在讨论阵列设计时，作者详细分析了不同阵元间距对旁瓣抑制和扫描范围的权衡，甚至提到了不同材料和散热设计对长期工作稳定性的影响。更贴心的是，书中对不同工作体制（如FMCW与脉冲多普勒）在实际复杂环境（如雨雪雾霾）下的性能差异进行了对比分析，并提供了应对的滤波和校正策略。这些内容对于我们解决实际项目中的“最后一公里”问题，提供了极其宝贵的经验总结。如果书中能再增加一些关于故障诊断和系统维护的案例分析，那将是完美的工程参考手册。