概率與計(jì)算:算法與數(shù)據(jù)分析中的隨機(jī)化和概率技術(shù)(原書第2版)
定 價(jià):99 元
叢書名:華章數(shù)學(xué)譯叢
- 作者:(美)邁克爾·米森馬徹(Michael Mitzenmacher), 伊萊·阿法
- 出版時(shí)間:2020/1/1
- ISBN:9787111644118
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O224
- 頁(yè)碼:0
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- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書詳細(xì)地介紹了概率技術(shù)以及在概率算法與分析發(fā)展中使用過(guò)的范例。本書分兩部分,第壹部分介紹了隨機(jī)抽樣、期望、馬爾可夫不等式、切比雪夫不等式、切爾諾夫界、球和箱子模型、概率技術(shù)和馬爾可夫鏈等核心內(nèi)容。第二部分主要研究連續(xù)概率、有限獨(dú)立性的應(yīng)用、熵、馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法、耦合、鞅和平衡配置等比較高深的課題。
本書適合作為高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生與低年級(jí)研究生的教材,也適合作為數(shù)學(xué)工作者和科技人員的參考書。
譯者序
第2版前言
第1版前言
第1章 事件與概率1
1.1 應(yīng)用:驗(yàn)證多項(xiàng)式恒等式1
1.2 概率論公理2
1.3 應(yīng)用:驗(yàn)證矩陣乘法6
1.4 應(yīng)用:樸素貝葉斯分類器9
1.5 應(yīng)用:最小割隨機(jī)化算法11
1.6 練習(xí)13
第2章 離散型隨機(jī)變量與期望17
2.1 隨機(jī)變量與期望17
2.1.1 期望的線性性18
2.1.2 詹森不等式19
2.2 伯努利隨機(jī)變量和二項(xiàng)隨機(jī)變量20
2.3 條件期望21
2.4 幾何分布24
2.5 應(yīng)用:快速排序的期望運(yùn)行時(shí)間27
2.6 練習(xí)29
第3章 矩與離差33
3.1 馬爾可夫不等式33
3.2 隨機(jī)變量的方差和矩33
3.3 切比雪夫不等式36
3.4 中位數(shù)和平均值38
3.5 應(yīng)用:計(jì)算中位數(shù)的隨機(jī)化算法40
3.5.1 算法40
3.5.2 算法分析41
3.6 練習(xí)44
第4章 切爾諾夫界與霍夫丁界46
4.1 矩母函數(shù)46
4.2 切爾諾夫界的導(dǎo)出和應(yīng)用47
4.2.1 泊松試驗(yàn)和的切爾諾夫界47
4.2.2 例:投擲硬幣50
4.2.3 應(yīng)用:估計(jì)參數(shù)50
4.3 某些特殊情況下更好的界51
4.4 應(yīng)用:集合的均衡53
4.5 霍夫丁界54
* 4.6 應(yīng)用:稀疏網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包路由選擇56
4.6.1 超立方體網(wǎng)絡(luò)上排列的路由選擇56
4.6.2 蝶形網(wǎng)絡(luò)上排列的路由選擇61
4.7 練習(xí)65
第5章 球、箱子和隨機(jī)圖69
5.1 例:生日悖論69
5.2 球放進(jìn)箱子70
5.2.1 球和箱子模型70
5.2.2 應(yīng)用:桶排序71
5.3 泊松分布72
5.4 泊松近似75
5.5 應(yīng)用:散列法81
5.5.1 鏈散列81
5.5.2 散列:二進(jìn)制數(shù)字串82
5.5.3 Bloom過(guò)濾器83
5.5.4 放棄對(duì)稱性85
5.6 隨機(jī)圖85
5.6.1 隨機(jī)圖模型85
5.6.2 應(yīng)用:隨機(jī)圖中的哈密頓圈87
5.7 練習(xí)92
5.8 探索性作業(yè)95
第6章 概率方法97
6.1 基本計(jì)數(shù)論證97
6.2 期望論證99
6.2.1 應(yīng)用:求最大割99
6.2.2 應(yīng)用:最大可滿足性100
6.3 利用條件期望消除隨機(jī)化101
6.4 抽樣和修改102
6.4.1 應(yīng)用:獨(dú)立集合102
6.4.2 應(yīng)用:有較大圍長(zhǎng)的圖103
6.5 二階矩方法103
6.6 條件期望不等式105
6.7 洛瓦茲局部引理107
6.7.1 應(yīng)用:邊不相交的路徑109
6.7.2 應(yīng)用:可滿足性109
* 6.8 利用洛瓦茲局部引理的顯式構(gòu)造110
6.9 洛瓦茲局部引理:一般情況113
* 6.10 洛瓦茲算法局部引理114
6.11 練習(xí)118
第7章 馬爾可夫鏈及隨機(jī)游動(dòng)122
7.1 馬爾可夫鏈:定義及表示122
7.1.1 應(yīng)用:2可滿足性的隨機(jī)化算法124
7.1.2 應(yīng)用:3可滿足性的隨機(jī)化算法127
7.2 狀態(tài)分類130
7.3 平穩(wěn)分布133
7.4 無(wú)向圖上的隨機(jī)游動(dòng)138
7.5 Parrondo悖論141
7.6 練習(xí)144
第8章 連續(xù)分布與泊松過(guò)程149
8.1 連續(xù)隨機(jī)變量149
8.1.1 R中的概率分布149
8.1.2 聯(lián)合分布與條件概率150
8.2 均勻分布152
8.3 指數(shù)分布155
8.3.1 指數(shù)分布的其他性質(zhì)155
* 8.3.2 例:有反饋的球和箱子157
8.4 泊松過(guò)程159
8.4.1 到達(dá)間隔分布161
8.4.2 組合與分解泊松過(guò)程162
8.4.3 條件到達(dá)時(shí)間分布163
8.5 連續(xù)時(shí)間馬爾可夫過(guò)程165
8.6 例:馬爾可夫排隊(duì)論167
8.6.1 均衡的M/M/1排隊(duì)167
8.6.2 均衡的M/M/1/K排隊(duì)169
8.6.3 M/M/∞排隊(duì)中的顧客數(shù)170
8.7 練習(xí)171
第9章 正態(tài)分布176
9.1 正態(tài)分布176
9.1.1 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布176
9.1.2 一般單變量正態(tài)分布177
9.1.3 矩母函數(shù)179
* 9.2 二項(xiàng)分布的極限180
9.3 中心極限定理182
* 9.4 多維正態(tài)分布184
9.5 應(yīng)用:生成正態(tài)分布的隨機(jī)值187
9.6 最大似然點(diǎn)估計(jì)189
9.7 應(yīng)用:針對(duì)混合高斯分布的EM算法192
9.8 練習(xí)195
第10章 熵、隨機(jī)性和信息198
10.1 熵函數(shù)198
10.2 熵和二項(xiàng)式系數(shù)200
10.3 熵:隨機(jī)性的測(cè)度201
10.4 壓縮205
* 10.5 編碼:香農(nóng)定理207
10.6 練習(xí)213
第11章 蒙特卡羅方法218
11.1 蒙特卡羅方法218
11.2 應(yīng)用:DNF計(jì)數(shù)問(wèn)題219
11.2.1 樸素算法220
11.2.2 DNF計(jì)數(shù)問(wèn)題的完全多項(xiàng)式隨機(jī)方案221
11.3 從近似抽樣到近似計(jì)數(shù)223
11.4 馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法226
11.5 練習(xí)229
11.6 最小支撐樹(shù)的探索作業(yè)231
*第12章 馬爾可夫鏈的耦合232
12.1 變異距離和混合時(shí)間232
12.2 耦合234
12.2.1 例:洗牌235
12.2.2 例:超立方體上的隨機(jī)游動(dòng)235
12.2.3 例:固定大小的獨(dú)立集合236
12.3 應(yīng)用:變異距離是不增的237
12.4 幾何收斂239
12.5 應(yīng)用:正常著色法的近似抽樣240
12.6 路徑耦合243
12.7 練習(xí)246
第13章 鞅250
13.1 鞅250
13.2 停時(shí)251
13.3 瓦爾德等式254
13.4 鞅的尾部不等式256
13.5 Azuma-Hoeffding不等式的應(yīng)用257
13.5.1 一般形式257
13.5.2 應(yīng)用:模式匹配259
13.5.3 應(yīng)用:球和箱子260
13.5.4 應(yīng)用:色數(shù)260
13.6 練習(xí)260
第14章 樣本復(fù)雜度、VC維度以及拉德馬赫復(fù)雜度264
14.1 “學(xué)習(xí)”問(wèn)題265
14.2 VC維度266
14.2.1 VC維度的其他例子267
14.2.2 增長(zhǎng)函數(shù)268
14.2.3 VC維度的合成界269
14.2.4 ε-網(wǎng)和ε-樣本270
14.3 ε-網(wǎng)定理271
14.4 應(yīng)用:PAC學(xué)習(xí)274
14.5 ε-樣本定理276
14.5.1 應(yīng)用:不可知學(xué)習(xí)279
14.5.2 應(yīng)用:數(shù)據(jù)挖掘279
14.6 拉德馬赫復(fù)雜度281
14.6.1 拉德馬赫復(fù)雜度和樣本錯(cuò)誤283
14.6.2 估計(jì)拉德馬赫復(fù)雜度284
14.6.3 應(yīng)用:二值分類的不可知學(xué)習(xí)285
14.7 練習(xí)286
第15章 兩兩獨(dú)立及通用散列函數(shù)288
15.1 兩兩獨(dú)立288
15.1.1 例:兩兩獨(dú)立的二進(jìn)制數(shù)字的構(gòu)造288
15.1.2 應(yīng)用:消去最大割算法的隨機(jī)性289
15.1.3 例:構(gòu)造關(guān)于一個(gè)素?cái)?shù)模的兩兩獨(dú)立的值290
15.2 兩兩獨(dú)立變量的切比雪夫不等式291
15.3 通用散列函數(shù)族293
15.3.1 例:一個(gè)2維通用散列函數(shù)族295
15.3.2 例:強(qiáng)2維通用散列函數(shù)族295
15.3.3 應(yīng)用:完美散列297
15.4 應(yīng)用:在數(shù)據(jù)流中尋找重量級(jí)的源終點(diǎn)299
15.5 練習(xí)302
第16章 冪律及相關(guān)的分布305
16.1 冪律分布:基本定義和性質(zhì)305
16.2 語(yǔ)言中的冪律307
16.2.1 Zipf定律和其他例子307
16.2.2 語(yǔ)言優(yōu)化307
16.2.3 猴子隨意打字308
16.3 偏好鏈接309
16.4 冪律在算法分析中的應(yīng)用312
16.5 其他相關(guān)的分布314
16.5.1 對(duì)數(shù)正態(tài)分布314
16.5.2 具有指數(shù)截?cái)嗟膬缏?15
16.6 練習(xí)315
第17章 平衡分配和布谷鳥(niǎo)散列318
17.1 兩種選擇的影響力318
17.2 兩種選擇:下界322
17.3 兩種選擇影響力的應(yīng)用324
17.3.1 散列法324
17.3.2 動(dòng)態(tài)資源分配325
17.4 布谷鳥(niǎo)散列325
17.5 布谷鳥(niǎo)散列的擴(kuò)展332
17.5.1 帶刪除的布谷鳥(niǎo)散列332
17.5.2 處理故障333
17.5.3 更多的選擇和更大的箱子334
17.6 練習(xí)335
延伸閱讀339