模式識別方法在化學化工中的應用

《計算機化學化工叢書》序
前言
第一章　化學化工的復雜數(shù)據(jù)處理
1.1 化學、化工中的幾個共性課題
1.2 復雜數(shù)據(jù)處理的困難和對策
1.2.1 復雜數(shù)據(jù)處理的困難
1.2.2 復雜數(shù)據(jù)處理的對策
1.3 化學、化工復雜數(shù)據(jù)處理的意義和價值
1.3.1 復雜數(shù)據(jù)處理是化學科學的一個薄弱環(huán)節(jié)
1.3.2 復雜數(shù)據(jù)信息采掘是改進化工生產的捷徑
1.3.3 處理復雜數(shù)據(jù)必須綜合應用多種計算方法
1.4 復雜數(shù)據(jù)信息采掘的信息處理流程
參考文獻
第二章　復雜數(shù)據(jù)信息采掘的主要方法之一——模式識別
2.1 模式識別方法的原理和基本概念
2.2 數(shù)據(jù)文件的標準化
2.3 主成分分析及其衍生方法
2.3.1 主成分分析的原理及KL變換
2.3.2 主成分的特性
2.3.3 主成分的貢獻率
2.3.4 主成分算法步驟
2.3.5 限值響應問題
2.4 白化變換-線性投影法（LMAP）
2.4.1 LMAP的原理
2.4.2 LMAP算法步驟
2.5 最優(yōu)判別平面方法
2.5.1 ODP的原理
2.5.2 討論
2.5.3 ODP算法步驟
3.6 偏最小二乘法
2.6.1 主成分的NIPALS算法
2.6.2 PLS算法步驟和原理
2.6.3 PLS的若干性質
2.6.4 PLS預報步驟
2.6.5 PLS成分數(shù)目的確定
2.7 非線性映照
2.7.1 線性映照的局限性
2.7.2 NLM原理
2.7.3 PCA-NLM、LMAP-NLM和PLS-NLM
2.7.4 NLM的計算步驟
2.8 相似分析法
2.8.1 SIMCA的基本原理
2.8.2 SIMCA信息分析
2.8.3 SIMCA計算步驟
2.9 KNN法及其衍生方法
2.10 聚類分析方法
2.10.1 分級聚類方法
2.10.2 最小生成樹法
2.10.3 最短生成路徑法
2.10.4 判別聚類的勢函數(shù)法
2.11 模式識別的逆映照方法
2.11.1 線性逆映照（LIM）
2.11.2 非線性逆映照（NLIM）
參考文獻
第三章　復雜數(shù)據(jù)信息采掘的主要方法之二——人工神經網絡
3.1 人工神經網絡模型
3.1.1 人工神經網絡的節(jié)點
3.1.2 人工神經網絡的拓撲結構
3.1.3 人工神經網絡的運行
3.1.4 人工神經網絡的性質和特點
3.1.5 人工神經網絡的學習與訓練
3.2 誤差逆?zhèn)鞑ド窠浘W絡
3.2.1 誤差逆?zhèn)鞑ィ˙P）學習算法的提出
3.2.2 BP網絡結構與學習規(guī)則
3.2.3 BP算法學習規(guī)則的數(shù)學推導
3.2.4 BP網絡的簡單評價
3.3 多層前饋網絡的SABP算法
3.3.1 傳統(tǒng)BP算法主要缺點及改進
3.3.2 模擬退火算法
3.3.3 三層前饋網絡SABP算法原理
3.4 自組織映射神經網絡
3.4.1 自組織特征映射
3.4.2 算法設計
3.5 人工神經網絡結果的二維圖象顯示
參考文獻
第四章　復雜數(shù)據(jù)信息采掘的主要方法之三——遺傳算法
4.1 演化算法
4.1.1 概述
4.1.2 自組織、自適應和自學習性（智能性）
4.1.3 本質并行性
4.2 遺傳算法概述
4.2.1 基本概念
4.2.2 模式定理
4.3 遺傳算法設計
4.3.1 遺傳算法的基本結構
4.3.2 設計遺傳算法的基本步驟
4.3.3 編碼方案
4.3.4 適應度
4.3.5 選擇策略
4.3.6 遺傳算子的設計
參考文獻
第五章　數(shù)據(jù)文件的建立、評估和數(shù)據(jù)類型考查
5.1 數(shù)據(jù)文件的格式要求
5.1.1 格式和要求
5.1.2 多目標問題
5.1.3 預加工
5.2 數(shù)據(jù)文件的評估原理
5.2.1 超多面體判據(jù)
5.2.2 KNN留一法判據(jù)
5.2.3 回歸法判據(jù)
5.3 數(shù)據(jù)評估的做法和標準
5.3.1 超多面體判據(jù)
5.3.2 KNN留一法的判據(jù)
5.3.3 回歸法的判據(jù)
5.4 數(shù)據(jù)結構的初步分析
5.4.1 近鄰分析（nearestneighboranalysis）
5.4.2 拓撲分析（topologicaltypeanalysis）
5.4.3 近線性分析（near-lineariyanalysis）
5.4.4 時間序列分析（timeseriesanalysis）
5.4.5 Fisher指數(shù)分析（fisherindexanalysis）
參考文獻
第六章　數(shù)據(jù)的相關分析方法
6.1 相關分析的價值和局限性
6.2 單因子相關分析和t-f圖
6.3 雙因子分析和f-f圖
6.4 三因子分析及三維圖的顯示
6.5 數(shù)據(jù)變換與相關分析相結合的算法
6.6 f-f圖的分級投影方法
參考文獻
第七章　數(shù)據(jù)文件的樣本篩選
7.1 數(shù)據(jù)文件可分性不好的三個原因
7.2 子空間局部考查
7.3 添加自變量影響的考查
7.4 離群點的刪除
參考文獻
第八章　數(shù)據(jù)文件的自變量篩選
8.1 自變量篩選的意義
8.2 自變量篩選的多義性
8.3 相關分析的應用和局限性
8.4 有關變量的共線性檢查
8.5 近線性數(shù)據(jù)文件的自變量篩選
8.6 偏置型數(shù)據(jù)集的自變量篩選
8.7 包容型數(shù)據(jù)集的自變量篩選
8.8 子空間局部考查與自變量篩選
8.9 自變量篩選必須結合專業(yè)知識進行
參考文獻
第九章　數(shù)據(jù)文件的實用建模
9.1 實用建模的要求和目標
9.2 分類判別問題的超多面體模型
9.3 最佳投影-自動矩形-分級投影方法
9.4 增補測試樣本的算法及應用
9.5 實用建模中外推的方法
9.6 實用建模中的回歸方法
9.7 人工神經網絡的實用建模
9.8 模式識別與人工神經網絡相結合的方法
9.9 限值響應問題的實用建模
9.10 多目標優(yōu)化模型的建立
參考文獻
第十章　原子參數(shù)和分子參數(shù)
10.1 原子和分子參數(shù)選擇的原理
10.2 原子的價電子數(shù)（z）
10.3 原子的電離勢（I）
10.4 原子半徑和離子半徑（R）
10.5 電負性
10.6 分子的拓撲參數(shù)和原子集團參數(shù)
10.7 離子鍵化合物及物系的物性表征參數(shù)
10.8 金屬鍵化合物及物系的物性表征參數(shù)
10.9 共價化合物及物系的物性表征參數(shù)
參考文獻
第十一章　數(shù)據(jù)信息采掘在物性預報中的應用
11.1 原子-分子參數(shù)-數(shù)據(jù)信息采掘方法
11.2 若干熱力學性質的計算機預報
11.2.1 化合物熔點的計算機預報
11.2.2 化合物包晶分解溫度的計算機預報
11.2.3 液態(tài)合金混合熵的計算機預報
11.3 若干物理性質的計算機預報
參考文獻
第十二章　數(shù)據(jù)信息采掘在相圖計算中的應用
12.1 相圖計算的意義和相圖計算的原子參數(shù)-模式識別方法
12.2 原子參數(shù)-模式識別方法概述
12.3 二元合金相圖中間相的形成規(guī)律
12.4 原子參數(shù)與三元合金相形成的關系——取代對的概念
12.5 非過渡金屬間三元化合物的形成規(guī)律
12.6 過渡金屬間三元化合物的形成規(guī)律
12.7 過渡金屬和非過渡金屬間三元化合物的形成規(guī)律
12.8 氧化物系相圖中的中間化合物的形成規(guī)律
12.9 二元液態(tài)合金的相互作用系數(shù)和液相分層的計算機預報
12.10 相圖中間相熔化類型的判別
12.11 三元相圖液相面的計算機預報
參考文獻
第十三章　數(shù)據(jù)信息采掘在新材料、新產品研制中的應用
13.1 材料設計和分子設計的意義
13.2 材料設計專家系統(tǒng)
13.3 材料設計專家系統(tǒng)用于已有數(shù)據(jù)的加工
13.4 材料設計專家系統(tǒng)輔助實驗探索
13.5 材料設計輔助材料智能加工
參考文獻
第十四章　數(shù)據(jù)信息采掘在化工生產優(yōu)化中的應用
14.1 化工過程復雜反應體系的量綱分析
14.2 數(shù)據(jù)信息采掘和優(yōu)化建模在煉油工業(yè)中的應用
14.3 數(shù)據(jù)信息采掘在高分子材料生產優(yōu)化中的應用
14.4 數(shù)據(jù)信息采掘在染料色光控制中的應用
14.5 數(shù)據(jù)信息采掘在醋酸乙烯催化合成中的應用
14.6 數(shù)據(jù)信息采掘用于提高有機合成產率
14.7 數(shù)據(jù)信息采掘在化工環(huán)保中的應用
14.8 數(shù)據(jù)信息采掘在產品檢驗自動化中的應用
14.9 數(shù)據(jù)信息采掘在化工設備防腐方面的應用
14.10 數(shù)據(jù)信息采掘在其他化工過程中的應用
參考文獻
第十五章　數(shù)據(jù)信息采掘在冶金生產優(yōu)化中的應用
15.1 煉焦配煤的優(yōu)化
15.2 模式識別在降低焦比中的應用
15.3 模式識別方法分析煉鋼轉爐爐齡的影響因素
15.4 連鑄坯表面質量的模式識別分析
15.5 模式識別在合金鋼生產中的應用
15.6 聯(lián)合法生產氧化鋁凈溶出率的模式識別優(yōu)化
15.7 燒結法碳酸化分解終點的優(yōu)化控制
15.8 電解鋁電流效率的優(yōu)化模型
15.9 電解鋁陽極導電合金成分優(yōu)化
15.10 鋼鐵表面氮化過程的質量優(yōu)化
15.11 汽車零件光亮鍍鉻的質量優(yōu)化
15.12 熱法煉鎂質量與配料比的關系
參考文獻
附錄
A 為初學者按“向導方式”上機實習的操作指南
B 上機實習
C 附表