MATLAB與科學計算

內(nèi)容概要

　　《MATLAB與科學計算》以高等學校課程教學為出發(fā)點，結(jié)合科學研究和工程計算的實際，系統(tǒng)詳細地介紹了MATLAB語言的數(shù)值計算、符號計算、圖形與可視化及程序設計等強大功能，而且以實例形式重點介紹了MATLAB語言在大規(guī)模矩陣計算、優(yōu)化計算、圖像處理、數(shù)值計算方法及圖形用戶界面設計等科學工程計算領域中的應用。　　《MATLAB與科學計算》適用于MATLAB軟件的初、中級學習者，既可以用來作為高等學校MATLAB教學用書或者科學計算（數(shù)值分析、數(shù)值計算方法）、高等數(shù)學、線性代數(shù)、數(shù)學實驗、數(shù)學建模等課程的教學輔導書，也可以作為科研人員及工程技術人員的參考資料。

書籍目錄

第1章 MATLAB入門1.1 MATLAB簡介1.2 工作窗和指令行的操作1.3 簡單矩陣的輸入1.4 變量與語句1.5 Who、Whos和永久變量1.6 數(shù)與表達式1.7 復數(shù)和復矩陣1.8 函數(shù)1.9 顯示格式1.10 變量的存儲與調(diào)用1.11 圖形1.12 lp指令、lookfor指令及其他幫助指令1.13 用戶目錄的建立和搜索路徑第2章 MATLAB的數(shù)值計算2.1 數(shù)值矩陣的創(chuàng)建、保存和數(shù)據(jù)格式2.1.1 利用直接輸入法創(chuàng)建數(shù)值矩陣2.1.2 利用MATLAB函數(shù)和語句創(chuàng)建數(shù)值矩陣2.1.3 利用M文件創(chuàng)建和保存矩陣2.1.4 通過MAT文件保存和獲取矩陣2.1.5 利用外部數(shù)據(jù)文件裝入到指定矩陣2.2 矩陣的標識2.3 特殊矩陣生成2.4 矩陣運算和數(shù)組運算2.4.1 基本數(shù)組函數(shù)2.4.2 基本矩陣函數(shù)2.5 矩陣運算和數(shù)組運算2.5.1 LU分解2.5.2 QR分解2.5.3 Choleshy分解2.5.4 Schur分解2.5.5 奇異值分解2.6 線性方程組2.6.1 矩陣逆和除法解恰定方程組2.6.2 矩陣除法解超定方程組2.6.3 矩陣除法解欠定方程組2.7 多項式2.7.1 多項式的表達和創(chuàng)建2.7.2 常用多項式運算指令2.8 數(shù)值積分2.9 優(yōu)化和解非線性方程（組）2.9.1 多項式非線性函數(shù)求根2.9.2 單變量非線性方程求解（單變量函數(shù)求零點）2.9.3 一般非線性方程（組）求解2.10 微分方程的數(shù)值解2.11 磁盤文件管理與工作平臺間交換數(shù)據(jù)2.11.1 磁盤文件管理2.11.2 工作平臺間交換數(shù)據(jù)第3章 MATLAB的符號計算3.1 符號變量與符號表達式3.2 微積分運算3.2.1 導數(shù)3.2.2 積分3.2.3 極限3.2.4 級數(shù)和3.2.5 泰勒（Taylor）多項式3.3 解方程3.3.1 代數(shù)方程3.3.2 微分方程的解析解3.4 線性代數(shù)3.5 化簡和代換3.6 符號積分變換3.6.1 傅里葉變換及其反變換3.6.2 拉普拉斯變換及其反變換3.6.3 Z變換及其反變換3.7 利用MAPLE的深層符號計算資源3.7.1 MAPLE庫函數(shù)在線幫助的檢索樹3.7.2 發(fā)揮MAPLE的計算潛力3.8 其他3.9 符號函數(shù)命令匯總第4章 MATLAB的圖形和可視化4.1 二維圖形4.1.1 plot函數(shù)4.1.2 suplot函數(shù)subplot（m，n，p）4.1.3 hold命令4.1.4 函數(shù)f（x）曲線4.2 特殊坐標圖形4.2.1 對數(shù)坐標圖形4.2.2 極坐標圖形4.3 其他圖形函數(shù)4.3.1 階梯圖形stairs（x，y）4.3.2 條形圖形bar（x，y）4.3.3 繪制火柴桿狀圖stem（x，y）4.3.4 繪制在y的每個分量附近x中的元素出現(xiàn)的頻數(shù)直方圖hist（x，y）4.3.5 函數(shù)y=f（x）在x各分量處的誤差條狀圖errorbar（x，y，e）4.3.6 極坐標下的曲線繪制polar（9，p）4.3.7 餅狀圖pie（pie3）4.3.8 拓撲關系繪圖命令gplot（a，xy，lc）4.3.9 填充多邊形命令6u（x，y，c）4.3.10 區(qū)域填充命令area（x，y，屬性名1，屬性值1，…）4.3.11 對比繪圖命令plotyy（xl，yl，x2，y2）4.3.12 帶狀圖繪制命令ribbon（x，y，c）4.3.13 將資料點視為多邊形頂點，并將此多邊形涂上顏色fill（x，y）4.3.14 視每一個資料點為復數(shù)，并以箭號畫出feather（z）／compass（z）4.3.15 二維繪圖函數(shù)小結(jié)4.4 三維圖形4.4.1 plot3函數(shù)4.4.2 mesh函數(shù)4.4.3 surf函數(shù)4.4.4 視點4.4.5 等高線圖4.4.6 三維等值線的繪制4.4.7 二元函數(shù)的偽彩色圖（等值線）4.4.8 其他相關命令4.4.9 顏色控制4.5 符號繪圖4.5.1 二維曲線繪圖ezplot4.5.2 空間曲線繪圖ezplot34.5.3 空間曲面繪圖ezmesh、ezsurf4.6 空間幾何繪圖第5章 MATLAB程序設計5.1 M文件5.1.1 M文件的建立與編輯5.1.2 命令文件5.2 數(shù)據(jù)的輸人輸出5.3 關系及邏輯運算5.4 選擇結(jié)構(gòu)5.4.1 if語句5.4.2 switch語句5.4.3 try語句5.5 循環(huán)結(jié)構(gòu)5.5.1 for語句5.5.2 while語句5.5.3 循環(huán)語句的嵌套5.6 函數(shù)文件5.6.1 函數(shù)文件格式5.6.2 函數(shù)調(diào)用5.6.3 函數(shù)所傳遞參數(shù)數(shù)目的可調(diào)性5.7 全局變量和局部變量第6章 MATLAB圖形用戶界面（GUI）設計6.1 MATLAB圖形用戶界面（GUI）入門6.2 圖形用戶界面中的圖形對象的樹結(jié)構(gòu)層次關系圖6.2.1 GUI對象層次結(jié)構(gòu)6.2.2 句柄圖形對象6.3 圖形用戶界面的設計原則和一般步驟6.3.1 設計原則6.3.2 一般制作步驟6.4 圖形窗口的建立與控制6.4.1 圖形窗口的創(chuàng)建6.4.2 圖形窗口的常用屬性6.4.3 圖形窗口的控制函數(shù)6.5 界面菜單的設計6.5.1 用戶菜單的創(chuàng)建6.5.2 菜單對象的常用屬性6.6 界面用戶控件的設計6.6.1 控件種類與控件制作函數(shù)6.6.2 控件屬性6.7 幫助、出錯、警告窗口的設計6.8 用戶界面設計工具——Guide Control Panel6.9 MATLAB GUI舉例第7章 基于MATLAB的大規(guī)模矩陣計算7.1 稀疏矩陣的建立7.2 稀疏矩陣運算的MATLAB函數(shù)7.3 大規(guī)模線性方程組的數(shù)值解法7.4 大規(guī)模矩陣特征值問題的數(shù)值解法7.5 Matrix Market簡介與利用第8章 基于MATLAB的最優(yōu)化問題求解8.1 線性規(guī)劃問題8.2 foptions函數(shù)8.3 非線性規(guī)劃問題8.3.1 有約束的一元函數(shù)的最小值8.3.2 無約束多元函數(shù)的最小值8.3.3 有約束多元函數(shù)的最小值8.3.4 二次規(guī)劃問題8.4 “半無限”有約束的多元函數(shù)的最優(yōu)解8.5 極小化極大問題8.6 多目標規(guī)劃問題8.7 最小二乘最優(yōu)問題8.7.1 約束線性最小二乘8.7.2 非線性數(shù)據(jù)（曲線）擬合8.7.3 非線性最小二乘8.7.4 非負線性最小二乘8.8 非線性方程（組）的求解8.8.1 非線性方程的解8.8.2 非線性方程組的解第9章 基于MATLAB的數(shù)據(jù)插值與擬合9.1 插值問題9.1.1 插值問題的數(shù)學原理9.1.2 插值問題在MATLAB中的實現(xiàn)9.2 曲線擬合9.2.1 曲線擬合的數(shù)學原理9.2.2 曲線擬合在MATLAB中的實現(xiàn)第10章 基于MATLAB的圖像處理初步10.1 MATLAB中的圖像文件格式10.2 MATLAB中的8位和16位圖像10.3 圖像文件的讀寫、查詢和顯示技術10.4 圖像類型10.5 圖像類型的轉(zhuǎn)換第11章 基于MATLAB的科學計算11.1 非線性方程求根11.2 線性方程組的數(shù)值解法11.3 數(shù)值積分11.4 常微分方程的數(shù)值解法11.5 矩陣特征值和特征向量的數(shù)值解法附錄 MATLAB命令匯總參考文獻

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《MATLAB與科學計算》是基于MATLAB6.X版本編寫的，以大量實例形式系統(tǒng)詳細講述MATLAB的強大功能，包括數(shù)值計算功能、符號計算功能、圖形與可視化功能等。此外，還詳細講述MATLAB程序設計和MATLAB圖形用戶界面設計。并且，深入科學計算內(nèi)部，較為詳細地講述MATLAB在數(shù)值分析、最優(yōu)化問題、微分方程數(shù)值解、大規(guī)模矩陣問題的數(shù)值計算等問題中應用。

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