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本書是信息論領域中一本簡明易懂的教材。主要內容包括：熵、信源、信道容量、率失真、數據壓縮與編碼理論和復雜度理論等方面的介紹。

本書還對網絡信息論和假設檢驗等進行了介紹，并且以賽馬模型為出發點，將對證券市場研究納入了信息論的框架，從新的視角給投資組合的研究帶來了全新的投資理念和研究技巧。

本書適合作為電子工程、統計學以及電信方面的高年級本科生和研究生的信息論基礎教程教材，也可供研究人員和專業人士參考。

本書是一本簡明易懂的信息論教材。正如愛因斯坦所說：“凡事應該盡可能使其簡單到不能再簡單為止。''雖然我們沒有深人考證過該引語的來源（據說最初是在幸運蛋卷中發現的），但我們自始至終都將這種觀點貫穿到本書的寫作中。信息論中的確有這樣一些關鍵的思想和技巧，一旦掌握了它們、不僅使信息論的主題簡明，而且在處理新問題時提供重要的直覺。本書來自使用了十多年的信息論講義，原講義是信息論課程的高年級本科生和一年級研究生兩學期用的教材。本書打算作為通信理論．計算機科學和統計學專業學生學習信息論的教材。

信息論中有兩個簡明要點。第一，熵與互信息這樣的特殊量是為了解答基本問題而產生的。例如，熵是隨機變量的最小描述復雜度，互信息是度量在噪聲背景下的通信速率。另外，我們在以后還會提到，互信息相當于已知邊信息條件下財富雙倍的增長。第二，回答信息理論問邀的答案具有自然的代數結構。例如，熵具有鏈式法則，因而，謫和互信息也是相關的。因此，數據壓縮和通信中的問題得到廣泛的解釋。我們都有這樣的感受，當研究某個問題時，往往歷經大量的代數運算推理得到了結果，但此時沒有真正了解問題的全莪，最終是通過反復觀察結果，才對整個問題有完整、明確的認識。所以，對一個問題的全面理解，不是靠推理，而是靠對結果的觀察。要更具體地說明這一點，物理學中的牛頓三大定律和薛定諤波動方程也許是最合適的例子。誰曾預見過薛定諤波動方程后來會有如此令人敬畏的哲學解釋呢？

在本書中，我們常會在著眼于問題之前，先了解一下答案的性質。比如第2章中，我們定義熵、相對熵和互信息，研究它們之間的關系，再對這些關系作一點解釋·由此揭示如何融會貫通地使用各式各樣的方法解決實際問題。同理，我們順便探討熱力學第二定律的含義。熵總是增加嗎？答案既肯定也否定。這種結果會令專家感興趣，但初學者或i午認為這是必然的而不會深人考慮。

在實際教學中．教師往往會加人一自己的見解。事實上，尋找無人知道的證明或者有所創新的結果是一件很愉快的事情。如果有人將新的思想和已經證明的內容在課堂上講解給學生，那么不僅學生會積極反饋“對，對，對六而且會大大地提升教授該課程的樂崆我們正是這樣從研究本教材的許多新想法中獲得樂趣的。

本書加人的新素材實例包括信息論與博弈之間的關系，馬爾可夫鏈背景下熱力學第二定律的普遍性問題，信道容量定理的聯合典型性證明，赫夫曼碼的競爭最優性，以及關于最大熵譜密度估計的伯格（回定理的證明。科爾莫戈羅夫復雜度這一章也是本書的獨到之處。面將費希爾信息，互信息、中心極限定理以及布倫一閔可夫斯基不等式與熵冪不等式聯系在一起，也是我們引以為豪之處。令我們感到驚訝的是．關于行列式不等式的許多經典結論，當利用信息論不等式后會很容易得到證明。

自從香農的奠基性論文面世以來，盡管信息論已有了相當大的發展，但我們還是要努力強調它的連貫性。雖然香農創立信息論時受到通信理論中的問題啟發，然而我們認為信息論是一門獨立的學科，可應用于通信理論和統計學中。我們將信息論作為一個學科領域從通信理論、概率論和統計學的背景中獨立出來因為明顯不可能從這些學科中獲得難以理解的信息概念。由于本書中絕大多數結論以定理和證明的形式給出，所以，我們期望通過對這些定理的巧妙證明能說明這些結論的完美性。一般來講，我們在介紹問題之前先描述回題的解的性質，而這些很有的性質會使接下來的證明順理成章。

使用不等式串、中間不加任何文字、最后直接加以解釋，是我們在表述方式上的一項創新希望讀者學習我們所給的證明過程達到一定數量時，在沒有任何解釋的情況下就能理解其中的大部分步，并自己給出所需的解釋這些不等式串好比模擬到試題，讀者可以通過它們確認自己是否已掌握證明那些重要定理的必備知識。這些證明過程的自然流程是如此引人注目，以至于導致我們輕視了寫作技巧中的某條重要原則。由于沒有多余的話，因而突出了思路的邏輯性與主題思想u我們希望當讀者閱讀完本書后，能夠與我們共同分亨我們所推崇的，具有優美、簡潔和自然風格的信息論。

本書廣泛使用弱的典型序列的方法，此概念可以追溯到香農1948年的創造性工作，而它真正得到發展是在20世紀70年代初期。其中的主要思想就是所謂的漸近均分性(AEP),或許可以粗略地說成“幾乎一切事情都是等可能的"

第2章闡述了熵、相對熵和互信息之同的基本代數關系。漸近均分性是第3章重中之重的內容，這也使我們將隨機過程和數據壓縮的熵率分別放在第4章和第5章中論述。第6章介紹博弈，研究了數據壓縮的對偶性和財富的增長率。可作為對信息論進行理性思考基礎的科爾莫戈羅夫復雜度，擁有著巨大的成果，放在第14章中論述。我們的目標是尋找一個通用的最矩描述，而不是平均意義下的次佳描述。的確存在這樣的普遍性概念用來刻畫一個對象的復雜度。該章也論述了神奇數0，揭示數學上的不少奧秘，是圖靈機停止運轉概率的推廣。第7章論述信道容量定理。第8章敘述微分熵的必需知識，它們是將早期容量定理推廣到連續噪聲信道的基礎。基本的高斯信道容量問題在第9章中論述。第il章闡述信息論和統計學之間的關系，20世紀年代初期庫爾貝克首次對此進行了研究，此后相對被忽視。由于率失真理論比無噪聲數據壓縮理論需要更多的背景知識，因而將其放置在正文中比較靠后的第10章。

網絡信息理論是個大的主題，安排在第巧章，主要研究的是噪聲和干擾存在情形下的同時可達的信息流。有許多新的思想在網絡信息理論中開始活躍起來，其主要新要素有干擾和反饋第16章講述股票市場，這是第6章所討論的博弈的推廣，也再次表明了信息論和博弈之間的緊密聯系。第17章講述信息論中的不等式，我們借此一隅把散布于全書中的有趣不等式重新收攏在一個新的框架中，再加上一些關于隨機抽取子集熵率的有趣新不等式。集合和的體積的布倫一閔可夫斯基不等式，獨立隨機變量之和的有效方差的熵冪不等式以及費希爾信息不等式之間的美妙關系也將在此章中得到詳盡的闡述。

本書力求推理嚴密，因此對數學的要求相當高·要求讀者至少學過一學期的概率論課程且有扎實的數學背景，大致為本科高年級或研究生一年級水平。盡管如此，我們還是努力避免使用測度論。因為了解它只對第16章中的遍歷過程的AEP的證明過程起到簡化作用。這符合我們的觀點，那就是信息論基礎與技巧不同，后者才需要將所有推廣都寫進去。

本書的主體是第2，3，4，5，7，8，9，10，11和巧章，它們自成體系，讀懂了它們就可以對信息論有很好的理解。但在我們看來，第14章的科爾莫戈羅夫復雜度是深人理解信息論所需的必備知識。余下的幾章，從博弈到不等式．目的是使主題更加連貫和完美。

需要處理大量數據的人必備的案頭書

對于許多研究人員來說，Python是首選的工具，因為它擁有豐富的儲存、操作、以及洞察數據的程式庫。這些資源散布在數據科學的領域中，但藉由本書，你可以一口氣取得這些資源，包括Ipython、NumPy、Pandas、Matplotlib、Scikit-Learn等等。

對于需要處理大量數據的人而言，這是一本非常有價值的案頭書，可以有效率地處理每天面對的問題，像是操作、轉換，以及清理數據、視覺化不同形式的數據，建立統計學或機器學習的模型等等。

藉由這本手冊，你將可以學習到如何使用： IPython和Jupyter：提供數據科學家使用的Python計算環境。 NumPy：在Python中進行高效儲存以及操作密集數據陣列的ndarrys。 Pandas：在Python中進行對于標簽式/欄位式的數據高效率儲存與操作。 Matplotlib：在Python中進行彈性范圍的數據視覺化的能力。 Scikit-Learn：提供機器學習演算法以及簡潔的Python實作。

「本書提供許多絕佳的機器學習實用案例。有別于工具書或理論證明，本書著重于實際問題處理，因此具備程式設計背景及對機器學習有興趣的讀者們均可輕松入門。」

• Max Shron, OkCupid

如果你是平時喜歡上網搜集各種資料的程式設計師，想尋找并學習資料分析的方法與工具，本書將會是您了解機器學習最好的起點。在Machine Learning領域中，包含各種分析問題的工具與方法，可以讓我們很方便地架構出一套自動分析資料系統，使電腦可以自動分析。不過這些方法的背后，通常都蘊含著艱澀、難懂的數學理論，因而提高了學習門檻。有鑒于此，本書作者Drew Conway和John Myles準備了許多實用案例。在本書中，他們將以生動活潑的方式，使用案例導向方式，透過生活實例，帶領我們一起學習這些Machine Learning工具和統計工具的實際應用。經由這些過程學習機器學習領域的核心與價值，而非傳統數學導向的介紹方式。

本書采用實例導向、問題導向的介紹方式，在每一個章節中，透過實際問題，介紹機器學習典型問題與解決方法。其中包含：分類問題、預測問題、最佳化問題、推薦系統建置問題...等，在書中都會一一介紹。本書所有程式均以R語言撰寫，于每個章節中將學到：如何以R語言分析資料，并撰寫簡易機器學習演算法。《機器學習駭客秘笈》本書，是專為機器學習領域的初學者所寫的，無論是商業、政府機關或學術界...等都適用。

chapter 01使用R語言 chapter 02資料探索 chapter 03文本分類：垃圾郵件判斷 chapter 04項目排序：優先收件匣 chapter 05回歸分析：預測網頁瀏覽人次 chapter 06正則化：文本回歸 chapter 07最佳化：破解密碼 chapter 08 PCA：建立股價指數 chapter 09 MDS：視覺化呈現美國參議員相似度 chapter 10 kNN：推薦系統 chapter 11分析社群關系圖 chapter 12模型比較

現在有許多領域都廣泛使用Python，例如軟體建構、系統管理與資料處理。在這些領域中，經驗老到的專家可以找到效率低下、有問題的案例，以及導致不良程式的隱患。看完這本書的讀者將會了解這些問題，更重要的是知道如何修正它們。

本書首先介紹編寫簡潔程式的基本元素，以及它在Python程式設計中有多么重要。你將了解如何運用Python標準程式庫與軟體設計最佳做法來編寫高效且易讀的程式。你也會學到如何在Python中實現SOLID原則，以及使用裝飾器來改善程式。本書將更深入地探討Python的物件導向程式設計，告訴你如何透過描述器與產生器來使用物件。本書也會展示軟體測試程式的設計原則，以及如何在程式中實作設計模式來解決軟體問題。在最后一章，我們會從堅實平臺的基礎程式開始談起，將單體應用程式拆成微服務。

讀完本書之后，你將能夠熟練地運用業界認可的編寫技術來設計簡潔、易維護、易讀的Python程式。

你會學到；

• 設定工具，在開發環境中高效率地工作
• Python的魔術方法如何協助我們編寫更好的程式
• 利用Python的特性來建立更高級的物件導向設計
• 使用裝飾器與描述器來移除重復的程式
• 借助單元測試來有效地重構程式碼
• 在Python中實現SOLID原則

目錄大綱 前言

第1 章簡介、程式碼格式與工具 第2 章符合Python 風格的程式 第3 章好程式的特征 第4 章SOLID 原則 第5 章使用裝飾器來改善程式 第6 章藉由描述器來充分使用物件 第7 章使用產生器 第8 章單元測試與重構 第9 章常見的設計模式 第10 章簡潔的結構

本書是英國劍橋大學卡文迪許實驗室的著名學者David J．C．MacKay博士總結多年教學經驗和科研成果，于2003年推出的一部力作。本書作者不僅透徹地論述了傳統信息論的內容和最新編碼算法，而且以高度的學科駕馭能力，匠心獨具地在一個統一框架下討論了貝葉斯數據建模、蒙特卡羅方法、聚類算法、神經網絡等屬于機器學習和推理領域的主題，從而很好地將諸多學科的技術內涵融會貫通。本書注重理論與實際的結合，內容組織科學嚴謹，反映了多門學科的內在聯系和發展趨勢。同時，本書還包含了豐富的例題和近400道習題(其中許多習題還配有詳細的解答)，便于教學或自學，適合作為信息科學與技術相關專業高年級本科生和研究生教材，對相關專業技術人員也不失為一本有益的參考書。

本書基于易于理解且具有數據科學相關的豐富的庫的Python語言環境，從零開始講解數據科學工作。具體內容包括：Python速成，可視化數據，線性代數，統計，概率，假設與推斷，梯度下降法，如何獲取數據，k近鄰法，樸素貝葉斯算法，等等。作者借助大量具體例子以及數據挖掘、統計學、機器學習等領域的重要概念，詳細展示了什么是數據科學。

介紹數據科學基本知識的重量級讀本，Google數據科學家作品。

數據科學是一個蓬勃發展、前途無限的行業，有人將數據科學家稱為“21世紀頭號性感職業”。本書從零開始講解數據科學工作，教授數據科學工作所必需的黑客技能，并帶領讀者熟悉數據科學的核心知識——數學和統計學。

作者選擇了功能強大、簡單易學的Python語言環境，親手搭建工具和實現算法，并精心挑選了注釋良好、簡潔易讀的實現范例。書中涵蓋的所有代碼和數據都可以在GitHub上下載。

• 簡單介紹Python
• 回顧一下線性幾何、統計和概率知識，了解搞數據科學的時候怎么使用它們
• 收集、探索、清理、轉換和操作數據
• 了解機器學習的基本知識
• 實現K近鄰、樸素貝葉斯、線性及邏輯回歸、決策樹、神經網絡及聚類等模型
• 探索推薦系統、自然語言處理、網絡分析、MapReduce，還有數據庫

本書介紹了數據科學的數學和算法基礎，包括機器學習、高維幾何和大型網絡的分析。主題包括高維數據的反直覺性質、重要的線性代數技術，如奇異值分解、隨機游動和馬爾科夫鏈理論、機器學習的基本原理和重要算法、聚類算法和分析、大型網絡的概率模型、表示學習，包括主題建模和非負矩陣分解、小波和壓縮感知。本文提出了一種正概率技術，包括大數定律、尾部不等式、隨機投影分析、機器學習中的泛化保證以及分析大隨機圖相變的矩量法。此外，還討論了重要的結構和復雜性度量，如矩陣范數和vc維。本書適用于設計和分析數據算法的本科和研究生課程。

數據科學庫、框架、模塊和工具包非常適合進行數據科學研究，但它們也是深入研究這一學科的好方法，不需要真正理解數據科學。在本書中，您將了解到許多最基本的數據科學工具和算法都是通過從頭實現來實現的。

如果你有數學天賦和一些編程技能，作者Joel Grus將幫助你熟悉作為數據科學核心的數學和統計，以及作為數據科學家的入門技能。如今，這些雜亂的、充斥著海量數據的數據，為一些甚至沒人想過要問的問題提供了答案。這本書為你提供了挖掘這些答案的訣竅。

參加Python速成班

• 學習線性代數、統計和概率的基礎知識，并了解如何以及何時在數據科學中使用它們
• 收集、探索、清理、分析和操作數據
• 深入了解機器學習的基本原理
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Python是一種多范式編程語言，已經成為數據科學家進行數據分析、可視化和機器學習的首選語言。有沒有想過如何成為有效處理數據分析問題的專家，解決這些問題，并從數據中提取所有可用信息?好了，別再找了，這就是你要的書!

通過這個全面的指南，您將探索數據，并以一種有意義的方式展示統計分析的結果和結論。您將能夠快速準確地執行實際操作的排序、縮減和后續分析，并充分理解數據分析方法如何支持業務決策。

您將首先了解Python中可用的數據分析工具，然后探索用于識別數據模式的統計模型。漸漸地，您將使用Python、panda和SciPy回顧統計推斷。在此之后，我們將集中于使用計算工具執行回歸，您將了解如何用算法的方式識別數據中的集群。最后，我們將深入探討使用貝葉斯方法量化因果關系的高級技術，您將發現如何使用Python的工具進行監督機器學習。

你會學到什么

• 將各種數據讀入、排序并映射到Python和panda中
• 識別模式，以便理解和研究數據
• 使用統計模型來發現數據中的模式
• 回顧使用Python、panda和SciPy的經典統計推斷
• 使用聚類檢測數據中的相似性和差異性
• 清理數據，使其有用
• 在Jupyter筆記本生產出版準備工作數據納入

主題： Python Data Science Cookbook

簡介： 這本書包含了簡單而簡潔的Python代碼示例，以有效地演示實際中的高級概念,使用Python探索編程、數據挖掘、數據分析、數據可視化和機器學習等概念,借助簡單易懂、有見地的方法，快速掌握機器學習算法。