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[正版新书]MATLAB科学计算实战(微课视频版) 刘卫国 清华大学出版社 Matlab软件-高等学校 -教材
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书名: | MATLAB科学计算实战(微课视频版) |
出版社: | 清华大学出版社 |
出版日期 | 2023 |
ISBN号: | 9787302630418 |
MATLAB作为一个集数值计算、符号计算、图形处理、程序流程控制、动态系统建模仿真等功能于一体的科学计算软件,目前已被广泛应用于科学研究与工程应用领域。《MATLAB科学计算实战(微课视频版)》介绍MATLAB的基础知识与应用技术,强调采用MATLAB实现的数学方法和算法原理,注重应用案例分析,为读者利用MATLAB进行学科应用打下良好基础。本书内容包括MATLAB概述、数据的表示与基本运算、矩阵处理、程序流程控制、图形绘制、数据分析与多项式计算、方程与最优化问题数值求解、数值微积分、符号计算、图形对象、App设计、Simulink系统仿真、外部应用接口等。 《MATLAB科学计算实战(微课视频版)》既可作为高等学校相关专业MATLAB课程的教学用书,也可供广大在校学生、工程技术与科研人员阅读参考。 |
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当前,科学计算已经成为科学研究、技术创新的重要方法与手段,而作为实现工具的科学计算软件无疑具有至关重要的作用。MATLAB已成为数学建模、线性代数、信号处理、自动控制原理等许多课程的解题工具,有利于计算机和其他课程的结合,有利于对学科知识的掌握。本书内容突出应用实战,充分利用丰富的教学资源,以更好地适应不断深入的混合式教学的实际需要。 �8�7 算法原理与实现方法并重。以算法原理为基础,讲授利用MATLAB进行科学计算的方法,理解其应用规律,从而为科学研究和技术创新提供重要的方法与手段。 �8�7 基础理论与应用实践结合。突出MATLAB在有关学科领域的应用,给出了170多个MATLAB案例和丰富的课后习题,鼓励读者应用MATLAB去解决实际问题。 �8�7 立体化教材,教学资源丰富。纸质教材、微课视频、慕课资源采用一体化设计,共同支撑课程教学。微课视频帮助读者化解难点、掌握重点、领悟方法;程序代码、课后习题让读者学习更高效;教学课件、教学大纲便于教师教学。 |
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目录 配套资源 第1章MATLAB概述 (视频讲解: 22分钟,5集) 1.1MATLAB简介 1.1.1MATLAB的发展 1.1.2MATLAB的主要功能 1.2MATLAB系统环境 1.2.1启动和退出MATLAB 1.2.2MATLAB的操作界面 1.2.3MATLAB的搜索路径 1.3MATLAB的基本操作 1.3.1命令格式与基本规则 1.3.2MATLAB的帮助系统 1.4应用实战1 练习题 操作题 第2章数据的表示与基本运算(视频讲解: 46分钟,7集) 2.1MATLAB数值数据及操作 2.1.1数值数据 2.1.2数据的输出格式 2.2变量及其操作 2.2.1变量与赋值 2.2.2变量的管理 2.3MATLAB矩阵 2.3.1创建矩阵 2.3.2引用矩阵元素 2.4MATLAB运算 2.4.1算术运算 2.4.2关系运算 2.4.3逻辑运算 2.5字符数据及操作 2.5.1字符串与字符数组 2.5.2字符串数组 2.6结构体数据和单元数据 2.6.1结构体数据 2.6.2单元数据 2.7应用实战2 练习题 操作题 第3章矩阵处理(视频讲解: 24分钟,8集) 3.1特殊矩阵的生成 3.1.1通用的特殊矩阵 3.1.2面向特定应用的特殊矩阵 3.2矩阵变换 3.2.1对角矩阵与三角矩阵 3.2.2矩阵的转置与旋转 3.2.3矩阵的逆与伪逆 3.3矩阵求值 3.3.1方阵的行列式 3.3.2矩阵的秩与迹 3.3.3向量和矩阵的范数 3.3.4矩阵的条件数 3.4矩阵的特征值与特征向量 3.5稀疏矩阵的操作 3.5.1矩阵存储方式 3.5.2生成稀疏矩阵 3.5.3稀疏矩阵的运算 3.6应用实战3 练习题 操作题 第4章程序流程控制(视频讲解: 82分钟,14集) 4.1脚本 4.1.1脚本的创建 4.1.2实时脚本 4.2程序控制结构 4.2.1顺序结构 4.2.2选择结构 4.2.3循环结构 4.3函数 4.3.1函数的基本结构 4.3.2函数调用 4.3.3函数参数的可调性 4.3.4全局变量与局部变量 4.4特殊形式的函数 4.4.1子函数 4.4.2匿名函数 4.5程序调试与优化 4.5.1程序调试方法 4.5.2程序性能分析与优化 4.6应用实战4 练习题 操作题 第5章图形绘制(视频讲解: 44分钟,8集) 5.1二维曲线 5.1.1绘制二维曲线 5.1.2设置曲线样式 5.1.3图形标注与坐标控制 5.1.4多图形显示 5.1.5其他坐标系下的曲线 5.2其他二维图形 5.2.1条形类图形 5.2.2面积类图形 5.2.3散点类图形 5.2.4矢量场图形 5.3三维图形 5.3.1三维曲线 5.3.2三维曲面 5.3.3其他三维图形 5.4图形修饰处理 5.4.1视点处理 5.4.2色彩处理 5.4.3图形的裁剪处理 5.5图像处理 5.5.1图像数据读写与显示 5.5.2图像捕获与播放 5.6交互式绘图工具 5.6.1“绘图”选项卡 5.6.2绘图工具 5.7应用实战5 练习题 操作题 第6章数据分析与多项式计算(视频讲解: 46分钟,6集) 6.1数据统计处理 6.1.1最大值和最小值 6.1.2求和与求积 6.1.3平均值和中值 6.1.4累加和与累乘积 6.1.5标准差和相关系数 6.1.6排序 6.2多项式计算 6.2.1多项式的四则运算 6.2.2多项式的导函数 6.2.3多项式的求值 6.2.4多项式求根 6.3数据插值 6.3.1一维数据插值 6.3.2二维数据插值 6.4曲线拟合 6.5应用实战6 练习题 操作题 第7章方程与最优化问题数值求解(视频讲解: 104分钟,12集) 7.1线性方程组求解 7.1.1线性方程组的直接解法 7.1.2线性方程组的迭代解法 7.2非线性方程数值求解 7.2.1单变量非线性方程求解 7.2.2非线性方程组的求解 7.3常微分方程的数值求解 7.3.1龙格库塔法简介 7.3.2常微分方程数值求解的实现 7.4最优化问题求解 7.4.1无约束最优化问题求解 7.4.2有约束最优化问题求解 7.4.3线性规划问题求解 7.5应用实战7 练习题 操作题 第8章数值微积分(视频讲解: 44分钟,4集) 8.1数值微分 8.1.1数值差分与差商 8.1.2数值微分的实现 8.2数值积分 8.2.1数值积分的原理 8.2.2定积分的数值求解的实现 8.2.3多重定积分的数值求解实现 8.3离散傅里叶变换 8.3.1离散傅里叶变换算法简介 8.3.2离散傅里叶变换的实现 8.4应用实战8 练习题 操作题 第9章符号计算(视频讲解: 71分钟,8集) 9.1符号对象及其运算 9.1.1建立符号对象 9.1.2符号表达式中自变量的确定 9.1.3符号对象的算术运算 9.1.4符号对象的关系运算 9.1.5符号对象的逻辑运算 9.1.6符号矩阵的运算 9.2符号微积分 9.2.1符号极限 9.2.2符号导数 9.2.3符号积分 9.3级数 9.3.1级数符号求和 9.3.2函数的泰勒级数 9.4符号方程求解 9.4.1符号代数方程求解 9.4.2符号常微分方程求解 9.5符号计算的可视化分析 9.5.1funtool工具 9.5.2Taylor Tool工具 9.6应用实战9 练习题 操作题 第10章图形对象(视频讲解: 50分钟,6集) 10.1图形对象及其句柄 10.1.1图形对象简述 10.1.2图形对象句柄 10.1.3图形对象属性 10.2图形窗口与坐标轴 10.2.1图形窗口对象 10.2.2坐标轴对象 10.3核心图形对象的操作 10.3.1曲线对象 10.3.2曲面对象 10.3.3文本对象 10.3.4其他核心图形对象 10.4动画对象 10.4.1创建轨迹动画 10.4.2创建线条动画 10.4.3创建变换动画 10.5光照和材质处理 10.5.1光源对象 10.5.2材质处理 10.6应用实战10 练习题 操作题 第11章App设计(视频讲解: 28分钟,2集) 11.1UI图形窗口 11.1.1创建UI 图形窗口 11.1.2回调函数 11.2菜单设计 11.2.1建立用户菜单 11.2.2菜单对象常用属性 11.2.3快捷菜单 11.3对话框设计 11.3.1常用组件 11.3.2组件的操作 11.4App设计工具 11.4.1App设计工具窗口 11.4.2App组件库 11.4.3App类的基本结构 11.5应用实战11 练习题 操作题 第12章Simulink系统仿真(视频讲解: 16分钟,3集) 12.1Simulink操作基础 12.1.1Simulink的工作环境 12.1.2Simulink的仿真过程 12.2仿真模型的创建 12.2.1模块库的打开 12.2.2模块的操作 12.2.3模块的连接 12.2.4模块的参数和属性设置 12.3系统的仿真与分析 12.3.1设置仿真参数 12.3.2运行仿真与仿真结果输出 12.4子系统 12.4.1子系统的创建 12.4.2子系统的条件执行 12.5S函数的设计与应用 12.5.1用MATLAB语言编写S函数 12.5.2S函数的应用 12.6应用实战12 练习题 操作题 第13章外部应用接口(视频讲解: 23分钟,3集) 13.1MATLAB与Excel的接口 13.1.1Spreadsheet Link的使用 13.1.2在Excel中调用MATLAB函数 13.1.3在MATLAB中导入/导出数据 13.2数据接口 13.2.1文件操作 13.2.2MAT文件与应用 13.3MATLAB编译器 13.4MATLAB与其他语言的接口 13.4.1MEX文件 13.4.2MATLAB引擎 13.5应用实战13 练习题 操作题 参考文献 |
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