System Identification Book by Jitkomut Songsiri

_images/bookcover.jpg _images/nunggu_KITT_sketch.jpg

This book is in Thai and used as the textbook for System Identification (EE531) class. All 304 pages are color printed (328 pdf pages), ISBN: 978-616-590-942-6, ISBN (e-book): 978-616-590-946-4

It explains about dynamical model estimation using system identification methods, with linkages to statistical learning and optimization

หนังสือการหาเอกลักษณ์ของระบบ ให้พื้นฐานด้านทฤษฎีการประมาณแบบจำลอง วิธีการประมาณแบบจำลองพลวัตและแบบจำลองเชิงสถิติ รวมถึงขั้นตอนการเลือกและตรวจสอบแบบจำลอง เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ด้านระบบควบคุม หรือการเรียนรู้เชิงสถิติ หนังสือเล่มนี้สามารถใช้ประกอบการเรียนระดับปริญญาตรีปี 4 และระดับบัณฑิตศึกษาในด้านวิศวกรรมและการวิเคราะห์ข้อมูล หรือสำหรับผู้อ่านที่สนใจค้นคว้าด้วยตัวเอง

Table of Contents

Book preview is available here.

หัวข้อสำคัญประกอบไปด้วย

  • การเลือกสัญญาณเข้าที่เหมาะสมเพื่อกระตุ้นระบบพลวัตกายภาพแล้วเก็บข้อมูลเพื่อประมาณแบบจำลอง
  • วิธีการประมาณแบบอิงพารามิเตอร์ อันได้แก่ วิธีกำลังสองน้อยสุดและปัญหาต่อยอดที่มีเงื่อนไขบังคับ วิธีความคลาดเคลื่อนการทำนาย วิธีปริภูมิย่อย วิธีการประมาณเชิงสถิติ
  • ทุกวิธีการประมาณ จะบรรยายสมบัติเชิงวิเคราะห์ ผลลัพธ์ทางทฤษฎี และตัวอย่างเชิงตัวเลขด้วยโปรแกรม MATLAB ให้ทดลองประกอบ แบบฝึกหัดหลังบทช่วยให้ผู้อ่านได้ลงมือฝึกฝนเชิงทฤษฎี และทดลองกับชุดข้อมูลที่มีให้
  • ตัวอย่างงานประยุกต์ด้านประสาทศาสตร์ การหาความสัมพันธ์ระหว่างหลายตัวแปรในระบบซับซ้อนขนาดใหญ่ เช่น การเรียนรู้ความเชื่อมโยงของบริเวณต่างๆ ในสมอง
  • รูปภาพสีประกอบกว่า 80 รูปช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจหลักการได้ง่ายขึ้น
  1. Introduction
  2. Models
  3. Input signals
  4. Fundamentals of estimation
  5. Linear least squares
  6. Variants of linear least squares
  7. Subspace identification
  8. Prediction error method
  9. Statistical estimation
  10. Model selection and validation
  11. Applications on causality learning

Lecture videos

Videos playlist on YouTube: System identification: parametric approach

Handouts

Users can download lecture notes from ee531

Data files

  • You can download them all from data_booksysiden.zip
  • Data files are in MATLAB format and for educational purpose only. Users are not allowed to re-post the data to somewhere else.
Name Description
data-ls-fitting การประมาณแบบกำลังสองน้อยสุดเชิงเส้น
data-ls-testcubic การทดสอบนัยสำคัญของแบบจำลองพหุนามอันดับ 3
data-cmp-var-bias-sparseLS การเปรียบเทียบค่าเอนเอียงและค่าแปรปรวนของผลเฉลย LS
data-solar-eecu-20172018 การประมาณแบบจำลองการแปลงกำลังไฟฟ้าแสงอาทิตย์จากความเข้มแสง
data-robust-LS-laplacian การประมาณกำลังสองน้อยสุดแบบคงทน
data-vec-ar การประมาณแบบจำลอง VAR
data-vec-ar-short การประมาณแบบจำลอง VAR ที่ใช้ข้อมูลน้อย
data-nonlinels-sumsinusoid การประมาณผลรวมฟังก์ชันไซน์ด้วยวิธีกำลังสองน้อยสุด
data-varying-arx การประมาณแบบจำลอง ARX ที่พารามิเตอร์แปรค่าได้
data-dcmotor-nominal การประมาณระบบมอเตอร์กระแสตรงด้วยวิธีปริภูมิย่อย
data-dcmotor-pulse การประมาณระบบมอเตอร์กระแสตรงด้วยวิธีปริภูมิย่อย
data-mass-spring การประมาณระบบมวล-สปริงด้วยวิธีปริภูมิย่อย
data-nonlinest การประมาณเชิงสถิติของค่าเฉลี่ย
data-gamma-dist การประมาณการแจกแจงแกมมา
data-arxmap การประมาณ ARX ด้วยวิธี MAP
data-modelsel-FIR การเลือกอันดับแบบจำลอง FIR
data-varying-arx การประมาณแบบจำลอง ARX ที่มีพารามิเตอร์แปรผันตามเวลา

Errata

System Ident Book Errors will be listed here. If you find any, please let me know at jitkomut at gmail.

  1. page 95 remove x_i from the three-case equation for y
  2. page 130 exercise 6.5: w = Ax - y (not just A-y)
  3. page 116: robust least-squares
  4. page 130: robust least-squares (exercise)

Thai spelling of mathematician names

Well-known math results (sorted by the math term)
Name Known for Thai spelling reference Nationality
Augustin-Louis Cauchy Cauchy-Schwarz inequality โคชี ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 French
Karl Hermann Amandus Schwarz Cauchy-Schwarz inequality ชวาร์ซ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 German
Pafnuty Chebyshev Chebyshev’s inequality เชฟบีเชฟ ทับศัพท์ อังกฤษ ตาม American pronunciation Russian ออกเสียงเหมือน ชิฟบุเชฟ
Harald Cramer Cramer-Rao bound เครเมอร์ ทับศัพท์ อังกฤษ ตาม American pronunciation Swedish
    1. Rao
Cramer-Rao bound ราว ทับศัพท์ อังกฤษ ตาม American pronunciation Indian-American
Sir Ronald Aylmer Fisher Fisher information matrix ฟิชเชอร์ ทับศัพท์ อังกฤษ British
Ferdinand Georg Frobenius Frobenius norm โฟรเบนิอุส ทับศัพท์ตาม German pronunciation German
Hermann Hankel Hankel matrix ฮังเคิล ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 German
Leopold Kronecker Kronecker product โครเนกเกอร์ ทับศัพท์ อังกฤษ German
Richard Leibler Kullback-Leibler divergence ลีบเลอร์ ทับศัพท์อังกฤษตาม American pronunciation American
Solomon Kullback Kullback-Leibler divergence คัลล์แบก ทับศัพท์อังกฤษตาม American pronunciation American
Gottfried Wilhelm Leibniz Leibniz integral rule ไลบ์นิทซ์ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 German
Rudolf Otto Sigismund Lipschitz Lipschitz condition ลิพชิทซ์ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 German
Aleksandr Lyapunov Lyapunov theory เลียปูนอฟ ใช้ตามแหล่งค้นคว้าอื่น Russian สะกดชื่อแบบอื่นคือ Liapunov ออกเสียง ลิปุนอฟ
Andrey Markov Markov chain มาร์คอฟ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 Russian
Jacopo Riccati Riccati equation ริกกาตี ทับศัพท์ อังกฤษ ตาม American pronunciation Italian
Issai Schur Schur complement ชูร์ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 เป็น Russian ออกเสียงว่า ชัวร์ , American ออกเสียง เชอร์
Eugen Slutsky Slutsky’s Theorem สลุตสกี ทับศัพท์ตาม Russian pronunciation แต่ในราชบัณฑิต สถิติศาสตร์ ใช้ สลัตสกี Russian สะกดชื่อแบบอื่นคือ Slutzsky
James Joseph Sylvester Sylvester’s rank inequality ซิลเวสเตอร์ ทับศัพท์ อังกฤษ British
Andrey Nikolayevich Tikhonov Tikhonov regularization ทิโฮนอฟ ทับศัพท์ รัสเซีย Russian
Otto Toeplitz Toepliltz matrix เทอพลิทซ์ ราชบัณฑิต คณิตศาสตร์ 2559 German
Norbert Wiener Wiener-Khinchin Theorem วีนเนอร์ ทับศัพท์ อังกฤษ American
Aleksandr Khinchin Wiener-Khinchin Theorem คินชิน ทับศัพท์ อังกฤษ ตาม American pronunciation Russian, สะกดแบบ French คือ Khintchine ออกเสียงแบบ Russian คือ ไกนไชน์