MATLAB應(yīng)用實(shí)例精講

前言

MATLAB是由Math Works公司開發(fā)的一種用于數(shù)值計(jì)算及可視化圖形處理的工程應(yīng)用軟件，在數(shù)值計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析方面具有很深的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上的同類MATLAB書中，講解數(shù)值計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)技術(shù)較多，但是以專題和實(shí)例形式講解的較少，工程實(shí)用性不強(qiáng)，本書為了彌補(bǔ)這種不足而編寫。本書以解決實(shí)際問題為綱要，結(jié)合作者多年工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，深入淺出地介紹了MATI。AB在數(shù)學(xué)數(shù)值計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析方面的應(yīng)用方法和技巧。全書共分10章，主要內(nèi)容如下：第l章對(duì)MATLAB進(jìn)行概述，主要內(nèi)容包括系統(tǒng)安裝、用戶界面，并提供了MATLAB的學(xué)習(xí)技巧，對(duì)讀者的入門學(xué)習(xí)具有很好的指導(dǎo)作用。第2～6章為MATLAB基礎(chǔ)技術(shù)，重點(diǎn)介紹了MATLAB的工具箱、數(shù)值計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析、符號(hào)計(jì)算、基礎(chǔ)圖形繪制以及程序設(shè)計(jì)。為了加深讀者學(xué)習(xí)和理解，書中結(jié)合了大量小范例來介紹，邊講邊練，讀者通過學(xué)習(xí)可以快速上手和提高。第7～10章為MATLAB應(yīng)用實(shí)例，結(jié)合48個(gè)典型工程實(shí)例，按照入門、提高、經(jīng)典的介紹順序，從行業(yè)角度介紹了MATLAB在數(shù)學(xué)與數(shù)值計(jì)算、財(cái)務(wù)金融計(jì)算、最優(yōu)化計(jì)算以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方面的應(yīng)用流程、方法和操作技巧。這些實(shí)例全部來自于實(shí)踐，具有較強(qiáng)的代表性和借鑒性，讀者學(xué)習(xí)后舉一反三，將可以完成從新手到高手的技能飛躍。與同類型書相比，本書的主要特色如下：（1）本書以全新的MAT／AB2010為寫作平臺(tái)，結(jié)合不同難易程度的工程實(shí)例，按照循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行講解，大大降低了讀者學(xué)習(xí)的門檻，提高了讀者的學(xué)習(xí)效率。（2）本書48個(gè)實(shí)例豐富且典型，涉及數(shù)學(xué)與數(shù)值計(jì)算、財(cái)務(wù)金融計(jì)算、最優(yōu)化計(jì)算以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析領(lǐng)域，并以項(xiàng)目原理、應(yīng)用流程和操作技巧的方式講述，便于讀者學(xué)習(xí)后舉一反三，快速上手，并解決實(shí)際問題。另外，本書還提供了書中所有實(shí)例的素材和源文件.本書適合MATLAB的初中級(jí)讀者使用，既可作為高校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，同時(shí)還是從事工程計(jì)算、經(jīng)濟(jì)金融、統(tǒng)計(jì)分析人員的學(xué)習(xí)寶典書。本書主要由陳超編寫，另外，參與編寫的人還有：趙汶、唐清善、邱寶良、李寧宇、嚴(yán)劍忠、黃小寬、付軍鵬、張廣安、賈素龍、金平、徐春林、謝正義、鄭貞平。在此一并向他們表示感謝。由于時(shí)間倉促，再加之作者的水平有限，書中難免存在一些不足之處，歡迎廣大讀者批評(píng)和指正。

內(nèi)容概要

全書從實(shí)用的角度出發(fā)，通過大量典型的實(shí)例，詳細(xì)介紹了MATLAB在數(shù)學(xué)數(shù)值計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析方面的應(yīng)用方法與技巧。全書分兩篇共10章，第一篇為基礎(chǔ)技術(shù)，介紹了MATLAB的用戶界面與工具箱、數(shù)學(xué)基本運(yùn)算、圖形繪制與顯示、程序設(shè)計(jì)，以及數(shù)值計(jì)算與數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。讀者通過學(xué)習(xí)，將熟悉MATLAB的基本功能和操作，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第二篇為MATLAB實(shí)例，結(jié)合48個(gè)工程實(shí)例，按照入門、提高、經(jīng)典的介紹順序，從行業(yè)角度介紹了MATLAB 在數(shù)學(xué)與數(shù)值計(jì)算、財(cái)務(wù)金融計(jì)算、最優(yōu)化計(jì)算以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方面的應(yīng)用流程、方法和操作技巧。這些實(shí)例全部來自于實(shí)踐，代表性和指導(dǎo)性強(qiáng)，讀者學(xué)習(xí)后舉一反三，可以快速上手，完成從新手到高手的技能飛躍。    本書還提供了書中所有實(shí)例的素材和源文件，供讀者學(xué)習(xí)使用。本書適合MATLAB的初中級(jí)讀者使用，既可作為高校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，同時(shí)也是從事工程計(jì)算、財(cái)務(wù)金融、統(tǒng)計(jì)分析人員的學(xué)習(xí)寶典。

書籍目錄

第一篇  基礎(chǔ)技術(shù)　第1章  MATLAB概述　  1.1  MATLAB系統(tǒng)簡(jiǎn)介　    1.1.1  MATLAB系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展　    1.1.2  MATLAB系統(tǒng)主要特點(diǎn)　    1.1.3  MATLAB系統(tǒng)共生產(chǎn)品　    1.1.4  MATLAB系統(tǒng)組成　    1.1.5  MATLAB系統(tǒng)主要功能　  1.2  MATLAB的安裝和用戶界面　    1.2.1  MATLAB系統(tǒng)安裝資源需求　    1.2.2  MATLAB系統(tǒng)安裝　    1.2.3  MATLAB用戶界面　  1.3  MATLAB入門實(shí)例　    1.3.1  命令行程序　    1.3.2  MATLAB繪圖　    1.3.3  M文件的編寫　    1.3.4  GUI實(shí)例　    1.3.5  使用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真　  1.4  MATLAB學(xué)習(xí)技巧　  1.5  本章小結(jié)　第2章  MATLAB工具箱　  2.1  MATLAB工具箱概述　  2.2  統(tǒng)計(jì)工具箱　    2.2.1  概率分布　    2.2.2  參數(shù)估計(jì)　    2.2.3  描述性統(tǒng)計(jì)　      2.2.3.1  中心趨勢(shì)(位置)　      2.2.3.2  散布度量　      2.2.3.3  缺失數(shù)據(jù)處理　      2.2.3.4  百分位數(shù)及其圖形描述　      2.2.3.5  綜合示例　    2.2.4  假設(shè)檢驗(yàn)　    2.2.5  統(tǒng)計(jì)繪圖　  2.3  優(yōu)化工具箱　    2.3.1  最優(yōu)化問題　    2.3.2  線性規(guī)劃問題　    2.3.3  無約束非線性規(guī)劃問題　    2.3.4  有約束最優(yōu)化問題　    2.3.5  目標(biāo)規(guī)劃問題　    2.3.6  最大最小化問題　  2.4  曲線擬合工具箱　    2.4.1  數(shù)據(jù)預(yù)處理　      2.4.1.1  輸入數(shù)據(jù)集　      2.4.1.2  數(shù)據(jù)的查看　      2.4.1.3  數(shù)據(jù)的預(yù)處理　    2.4.2  曲線擬合　      2.4.2.1  曲線擬合相關(guān)函數(shù)　      2.4.2.2  曲線的參數(shù)擬合　      2.4.2.3  曲線的非參數(shù)擬合　  2.5  其他工具箱　  2.6  本章小結(jié)　第3章  MATLAB數(shù)值計(jì)算　  3.1  變量和數(shù)據(jù)　    3.1.1  數(shù)據(jù)類型　    3.1.2  數(shù)據(jù)　    3.1.3  變量　  3.2  矩陣和數(shù)組　    3.2.1  矩陣輸入　    3.2.2  矩陣元素和操作　    3.2.3  字符串　    3.2.4  矩陣和數(shù)組運(yùn)算　    3.2.5  多維數(shù)組　  3.3  稀疏矩陣　    3.3.1  稀疏矩陣的建立　    3.3.2  稀疏矩陣的存儲(chǔ)空間　    3.3.3  稀疏矩陣的運(yùn)算　  3.4  多項(xiàng)式　    3.4.1  多項(xiàng)式的求值、求根和部分分式展開　    3.4.2  多項(xiàng)式的乘除法和微積分　    3.4.3  多項(xiàng)式擬合和插值　  3.5  元胞數(shù)組和結(jié)構(gòu)數(shù)組　    3.5.1  元胞數(shù)組　    3.5.2  結(jié)構(gòu)數(shù)組　  3.6  數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)　    3.6.1  數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析　    3.6.2  數(shù)據(jù)的差分與積分　    3.6.3  卷積和快速傅里葉變換　    3.6.4  向量及其運(yùn)算　  3.7  本章小結(jié)　  ……　第4章  MATLAB符號(hào)計(jì)算　第5章  MATLAB基礎(chǔ)繪圖　第6章  MATLAB程序設(shè)計(jì)第二篇  應(yīng)用案例　第7章  數(shù)學(xué)與數(shù)值計(jì)算　第8章  財(cái)務(wù)金融計(jì)算　第9章  最優(yōu)化計(jì)算　第10章  數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

章節(jié)摘錄

插圖：MATLAB集計(jì)算、可視化及編程于一身。在MATLAB中，無論是問題的提出還是結(jié)果的表達(dá)，都采用我們習(xí)慣的數(shù)學(xué)描述方法，而不需要用傳統(tǒng)的編程語言進(jìn)行前后處理。這一特點(diǎn)使MATLAB成為了數(shù)學(xué)分析、算法開發(fā)及應(yīng)用程序開發(fā)的良好環(huán)境。MATLAB是Math Works產(chǎn)品家族中所有產(chǎn)品的基礎(chǔ)。MATLAB的主要特點(diǎn)如下。（1）科學(xué)計(jì)算MATI.AB擁有500多種數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)及工程函數(shù)，可使用戶立刻實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算功能。由各領(lǐng)域的專家學(xué)者們開發(fā)的數(shù)值計(jì)算程序，使用了安全、成熟、可靠的算法，從而保證了最大的運(yùn)算速度和可靠的結(jié)果。（2）先進(jìn)的可視化工具M(jìn)ATLAB提供功能強(qiáng)大的、交互式的二維和三維繪圖功能，可創(chuàng)建富有表現(xiàn)力的彩色圖形?？梢暬ぞ甙ǎ呵驿秩荆⊿urface Rendering）、線框圖、偽彩圖、光源、三維等高線圖、圖像顯示、動(dòng)畫、體積可視化等。MATLAB提供了Handle Graphics圖形機(jī)制。使用該機(jī)制可對(duì)圖形進(jìn)行靈活的控制。使用GuIDE工具，我們可以方便地使用HandleGraphics創(chuàng)建自己的GUI界面。（3）直觀靈活的語言MATLAB不僅僅是一套打包好的函數(shù)庫，同時(shí)也是一種高級(jí)的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。使用MATLAB可卓有成效地開發(fā)自己的程序。MATLAB自身的許多函數(shù)實(shí)際上也包括所有的工具箱函數(shù)，都是用M文件實(shí)現(xiàn)的。（4）庫函數(shù)資源豐富數(shù)百種庫函數(shù)大大減輕了用戶子程序的編寫工作量，也避免了一些不必要的錯(cuò)誤。因而，用戶不必?fù)?dān)心程序的可靠性問題。（5）開放性、可擴(kuò)展性強(qiáng)M文件是可見的MATLAB程序，我們可以查看源代碼。開放的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使我們能夠檢查算法的正確性，修改已存在的函數(shù)，或者加入自己的新部件。

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