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Python地球科學數據分析(從描述性統計到機器學習)

  • 作者:(意)毛里齊奧·彼得雷利|責編:胡俊英|譯者:李明巨//陶暘//王聖堯
  • 出版社:人民郵電
  • ISBN:9787115602589
  • 出版日期:2023/04/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:213
人民幣:RMB 79.8 元      售價:
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內容大鋼
    隨著電腦技術的發展,通過編寫電腦程序來解決相關領域的難題已經成為人們普遍認同的解決方案。Python語言憑借其簡潔特點贏得了越來越多人的青睞。
    本書旨在結合Python語言講解其在地球科學數據分析方面的應用。本書內容分為12章,從搭建Python環境開始講解,陸續介紹了一系列適用於地球科學領域的Python知識,不僅涉及基礎的編程語法,也涵蓋實際的編程案例及程序運行結果。本書還結合統計學知識演示了一系列數據分析及可視化案例,通過一些典型的案例和編程方法展現了Python解決方案。
    本書適合地球科學領域的師生閱讀,也適合相關領域的科研工作者閱讀,不要求讀者有編程經驗。

作者介紹
(意)毛里齊奧·彼得雷利|責編:胡俊英|譯者:李明巨//陶暘//王聖堯
    毛里齊奧·彼得雷利,目前在佩魯賈大學物理與地質系工作,他的研究重點是火山的岩石學特徵,致力於將機器學習技術應用於地質學。

目錄
第一部分  地質學家應知應會的Python基礎知識
  第1章  輕鬆搭建Python環境
    1.1  Python編程語言
    1.2  編程範例
    1.3  本地Python環境
    1.4  遠程Python環境
    1.5  Python包
    1.6  專門為地質學家開發的Python包
  第2章  地質學家必備的Python知識
    2.1  從使用IPython控制台開始
    2.2  樣式和命名規則
    2.3  使用Python腳本
    2.4  條件語句、縮進、循環和函數
      2.4.1  條件語句
      2.4.2  縮進和塊
      2.4.3  for循環
      2.4.4  while循環
      2.4.5  函數
    2.5  導入外部庫
    2.6  基本運算和數學函數
  第3章  用Python解決地質問題:簡介
    3.1  第一次使用Python繪製二元相圖
    3.2  建立第一個地球科學模型
    3.3  空間數據表達的快速入門
第二部分  地質數據描述
  第4章  地質數據集的圖形可視化
    4.1  數據集的統計學描述:主要概念
    4.2  可視化單變數樣本分佈
      4.2.1  直方圖
      4.2.2  累積分佈圖
    4.3  準備發布就緒的二元相圖
      4.3.1  子圖
      4.3.2  標記
      4.3.3  圖例
      4.3.4  四捨五入小數、文本格式、符號和特殊字元
      4.3.5  二元相圖:plot()與scatter()的比較
    4.4  多元數據可視化:首次嘗試
  第5章  描述統計1:單變數分析
    5.1  描述統計基礎
    5.2  位置
      5.2.1  平均數
      5.2.2  中位數
      5.2.3  眾數
    5.3  離差或尺度
      5.3.1  極差
      5.3.2  方差和標準差
      5.3.3  四分位距
    5.4  偏度
    5.5  pandas中的描述統計
    5.6  箱形圖

  第6章  描述統計2:雙變數分析
    6.1  協方差和相關性
    6.2  簡單線性回歸
    6.3  多項式回歸
    6.4  非線性回歸
第三部分  地質學中的積分與微分方程
  第7章  數值積分
    7.1  定積分
    7.2  積分的基本性質
    7.3  定積分的解析解和數值解
    7.4  微積分的基本定理和解析解
      7.4.1  微積分的基本定理
      7.4.2  解析解:Python中的符號法
    7.5  定積分的數值解
      7.5.1  矩形法
      7.5.2  梯形法
      7.5.3  基於scipy的梯形法和複合辛普森法
    7.6  計算地質構造體積
    7.7  計算岩石靜壓力
  第8章  微分方程
    8.1  引言
    8.2  常微分方程
    8.3  一階常微分方程的數值解
      8.3.1  歐拉法
      8.3.2  scipy.integrate.ode類
    8.4  菲克擴散定律—一種廣泛使用的偏微分方程
      8.4.1  解析解
      8.4.2  常數D的數值解
第四部分  概率密度函數與誤差分析
  第9章  概率密度函數及其在地質學中的應用
    9.1  概率分佈與密度函數
    9.2  正態分佈
      9.2.1  正態概率密度函數
      9.2.2  生成服從正態分佈的隨機樣本
    9.3  對數正態分佈
    9.4  其他適用於地質學的概率密度函數
    9.5  密度估計
    9.6  中心極限定理與正態分佈均值
  第10章  誤差分析
    10.1  地質測量中的誤差處理
      10.1.1  精確度和準確度
      10.1.2  置信區間
      10.1.3  均值估計的不確定性:標準誤差
    10.2  二元相圖中的不確定性報告
    10.3  誤差傳播的線性化方法
    10.4  誤差傳播的蒙特卡洛方法
第五部分  穩健統計與機器學習
  第11章  穩健統計導論
    11.1  經典統計法和穩健統計法
    11.2  正態檢驗

      11.2.1  直方圖和參數擬合
      11.2.2  Q-Q圖
      11.2.3  統計檢驗
    11.3  位置和尺度的穩健估計
      11.3.1  位置的穩健估計和弱估計
      11.3.2  尺度的穩健估計和弱估計
      11.3.3  位置和尺度的聯合穩健估計
    11.4  地球化學中的穩健統計
  第12章  機器學習
    12.1  地質學中的機器學習導論
    12.2  Python中的機器學習
    12.3  機器學習在地質學中的研究案例
      12.3.1  用於訓練的實驗數據
      12.3.2  標準化
      12.3.3  訓練和測試模型
  附錄A  面向地質學家的Python包和資源
    A.1  面向地質學家的Python包
    A.2  面向地質學家的Python學習資源
  附錄B  面向對象編程導論
    B.1  面向對象編程
    B.2  在Python中定義類、屬性和方法
  附錄C  Matplotlib面向對象API
    C.1  Matplotlib應用程序介面
    C.2  Matplotlib面向對象API
    C.3  使用OO樣式微調地質圖
  附錄D  使用Pandas工具

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