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出版者:北京大学出版社

作者:L.G.亚历山大

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2000-12-1

价格:36.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787301026885

丛书系列:

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MATLAB 5.3 核心技术与应用解析 本书并非一本面向初学者的入门教程，而是深入挖掘MATLAB 5.3版本中那些不为大众所熟知，但却至关重要的核心技术与应用场景。我们跳过基础语法和通用命令的冗长铺垫，直接聚焦于能够显著提升工作效率、解决复杂问题的进阶技巧和独特功能。读者将在这里找到对MATLAB 5.3精髓的深度解析，以及如何在实际工程、科学研究和数据分析中充分发挥其潜力的策略。 第一部分：MATLAB 5.3 架构与性能优化 在这一部分，我们将剖析MATLAB 5.3的底层架构，重点关注其内存管理机制、数据结构优化以及执行引擎的工作原理。理解这些深层次的机制，是实现代码高效运行的关键。 内存管理与数据存储： MATLAB 5.3在内存分配和回收方面有着独特的策略。我们将详细解析其动态内存分配模型，探讨如何通过合理的数据类型选择和变量管理来减少内存占用，避免不必要的内存碎片化。例如，对于大型矩阵运算，我们会深入讲解MATLAB 5.3如何利用稀疏矩阵（Sparse Matrices）技术，仅存储非零元素，从而极大程度地节省内存并加速计算。书中会提供实际案例，展示如何识别和解决内存瓶颈问题。 执行引擎与JIT编译： 虽然MATLAB 5.3的即时编译（JIT）技术相对早期，但理解其工作原理对于优化代码执行速度至关重要。我们将分析MATLAB 5.3如何将M文件转换为字节码，并通过虚拟机执行。我们会探讨一些影响JIT编译效率的因素，并提供一些编写“JIT友好型”代码的实践建议，例如避免在循环中频繁改变变量的类型，以及如何利用向量化操作充分发挥JIT的优势。 性能分析工具与技巧： MATLAB 5.3内置了强大的性能分析工具，如`profile`函数。我们将详细讲解如何使用这些工具来监测代码的执行时间和内存占用，准确地定位性能瓶颈。书中会展示如何通过`profile`报告来分析函数调用、循环执行以及矩阵运算的耗时情况，并据此提出有针对性的优化方案。此外，我们还将介绍一些手动性能调优的技巧，例如如何选择最优的算法和数据结构。 MEX文件的高级应用： 对于需要突破MATLAB自身性能限制的计算密集型任务，MEX文件（C/C++语言编写的MATLAB扩展函数）是不可或缺的工具。我们将深入探讨MEX文件的创建、编译和调用流程，重点关注如何编写高效、内存友好的MEX函数。内容将涵盖指针操作、内存管理、错误处理以及与MATLAB数据结构之间的互操作性。我们将通过实例演示，展示如何将复杂的算法用C/C++实现，并通过MEX接口无缝集成到MATLAB 5.3的工作流程中。 第二部分：MATLAB 5.3 高级数值计算与算法实现 MATLAB 5.3在数值计算领域拥有强大的功能，本书将聚焦于一些高级的算法实现和应用。 稀疏矩阵的高级处理： 除了基础的稀疏矩阵创建和运算，我们将深入探讨稀疏矩阵的分解（如LU分解、Cholesky分解）及其在求解大规模线性方程组中的应用。书中将详细分析不同稀疏矩阵存储格式（如COO、CSR、CSC）的优劣，以及MATLAB 5.3如何选择最优的存储格式。我们还会介绍用于处理大型稀疏系统的高级迭代求解器，例如共轭梯度法（Conjugate Gradient）、GMRES等，并讨论它们的收敛性和适用条件。 特征值与奇异值分解的高级应用： 特征值（Eigenvalue）和奇异值（Singular Value）分解是信号处理、图像分析、模式识别等领域的核心工具。本书将超越基础的`eig`和`svd`函数，深入探讨它们在降维（如主成分分析 PCA）、数据去噪、矩阵近似以及系统稳定性分析等方面的应用。我们将通过实际数据，演示如何利用SVD对图像进行压缩，或者如何通过特征值分析来诊断动态系统的稳定性。 优化算法的深入解析： MATLAB 5.3提供了丰富的优化工具箱，本书将侧重于一些复杂的优化算法，例如非线性规划、多目标优化以及约束优化。我们将详细讲解这些算法的原理，包括梯度下降法、牛顿法、序列二次规划（SQP）等，并演示如何在MATLAB 5.3中实现和应用它们。案例研究将涵盖从工程设计参数优化到经济模型的最优决策等多种场景。 傅里叶变换与小波变换的高级应用： 信号的频域分析是许多科学与工程领域的基础。除了标准的FFT（快速傅里叶变换），本书将探讨其在信号滤波、频谱分析、卷积运算等方面的进阶应用。我们还将深入介绍小波变换（Wavelet Transform）在信号去噪、特征提取、图像压缩和模式识别中的强大能力，并展示如何在MATLAB 5.3中灵活运用不同类型的小波基函数。 第三部分：MATLAB 5.3 数据可视化与报告生成 有效的数据可视化不仅能帮助我们理解数据，更能有效地沟通研究成果。 三维图形的高级定制： MATLAB 5.3在三维图形绘制方面提供了丰富的选项。我们将超越基本的`plot3`和`surf`，深入讲解如何创建交互式三维场景，例如使用`patch`对象绘制复杂的三维几何体，以及如何通过`camlight`和`lighting`命令实现逼真的光照效果。我们将演示如何进行曲面属性的精细调整，如颜色贴图、透明度、边缘线样式等，以满足专业级可视化需求。 统计图形与探索性数据分析： 除了常用的直方图和散点图，本书将重点介绍如何利用MATLAB 5.3的统计图形功能进行探索性数据分析（EDA）。我们将讲解如何绘制箱线图（Box Plot）、小提琴图（Violin Plot）、QQ图（Quantile-Quantile Plot）等，以揭示数据的分布特征、异常值和变量间的关系。通过实际数据集，我们将展示如何运用这些图形工具来辅助数据预处理和模型选择。 自定义图表与专业报告： 对于需要生成符合学术期刊或出版物要求的专业图表，MATLAB 5.3提供了强大的定制能力。我们将讲解如何精确控制坐标轴标签、图例、标题的字体、大小和位置，如何添加箭头、注释和文本框，以及如何进行多子图的布局和对齐。此外，我们还将探讨如何将MATLAB生成的图形导出为高分辨率的矢量图格式（如EPS、SVG），并结合MATLAB的导出功能，生成包含图表、表格和文本的专业报告。 第四部分：MATLAB 5.3 接口与其他工具的集成 掌握与其他系统和工具的集成能力，能够极大地扩展MATLAB 5.3的应用范围。 数据库连接与数据提取： MATLAB 5.3提供了数据库连接工具箱，本书将详细演示如何连接到主流数据库（如MySQL、SQL Server、Oracle），并执行SQL查询来提取和加载数据。我们将重点关注如何在MATLAB 5.3中处理和管理从数据库中获取的大型数据集，以及如何实现数据的导入和导出自动化。 外部程序调用与文件 I/O： 除了MEX文件，MATLAB 5.3还支持调用外部可执行程序。我们将讲解如何使用`system`和`dos`命令来执行外部命令，并捕获其输出。此外，我们将深入探讨MATLAB 5.3在各种文件格式（如CSV、Excel、XML、JSON）之间的读写操作，特别关注如何高效地处理二进制文件和进行文件结构的解析。 ActiveX控件的集成（Windows平台）： 对于Windows平台的用户，MATLAB 5.3支持通过ActiveX控件与许多第三方应用程序进行交互。我们将演示如何利用ActiveX对象来控制Excel、Word等应用程序，实现自动化文档生成和数据处理流程。 谁适合阅读本书？ 本书并非为那些刚刚接触MATLAB 5.3的初学者准备。它面向的是已经掌握MATLAB 5.3基础语法的工程师、研究人员、数据科学家以及对MATLAB 5.3有深入学习需求的专业人士。 如果您在日常工作中遇到以下情况，本书将为您提供宝贵的指导： 希望显著提升代码执行效率，摆脱漫长的计算等待。 需要处理大规模数据集，并面临内存限制问题。 致力于开发复杂的数值算法，并寻求优化和加速的解决方案。 需要生成专业、精美的图表，并将其集成到学术报告或出版物中。 希望将MATLAB 5.3与其他软件系统或数据库进行无缝集成。 希望深入理解MATLAB 5.3的内部工作机制，以便更好地进行问题诊断和性能调优。 通过本书的学习，读者将能够更深刻地理解MATLAB 5.3的强大之处，掌握解决复杂问题的进阶技巧，并将其应用于更广泛的科学研究和工程实践中，从而在各自领域取得更大的突破。

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这本书的排版和装帧简直是一场灾难，拿到手就感觉不太对劲。纸张质量粗糙得让人怀疑是不是上个世纪的印刷品，内页的油墨味重得呛人，翻开来看，字体大小不一，行距更是忽松忽紧，看得我眼睛都要花了。更别提那些图例和代码块的对齐问题了，简直是混乱不堪，有些代码直接被裁切掉了，我得拿着放大镜才能勉强辨认出那些被压扁的字符。光是适应这种阅读体验，就消耗了我大量的精力和耐心，完全没有沉浸在学习知识的愉悦感中，反而像是在进行一场艰苦的“文字寻宝”。如果说好的教材是引人入胜的向导，那这本书更像是遗弃在角落里、布满灰尘的、让人望而却步的地图残片。说实话，很多关键步骤的插图模糊不清，根本无法准确对应我屏幕上的操作界面，这在学习编程这种需要精细操作的领域，简直是致命的缺陷。我不得不依赖外部资源来弥补这些视觉上的巨大缺失，这完全违背了我购买一本实体教程的初衷。

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从售后和配套资源的层面上来看，这本书也彻底沦为了一堆废纸。首先，书皮上印着一个支持的网站链接，但当我尝试访问时，网站早已无法打开，或者跳转到了一个与MATLAB毫不相关的垃圾邮件收集页。其次，书中承诺提供的“配套练习文件”和“例程源码”的下载途径，要么是死链，要么是需要一个早已停用的注册码才能访问的压缩包，让人空有学习的热情而无处施展。这种对读者学习支持的完全缺失，暴露了出版方对该教材的长期维护责任的彻底放弃。对于一本技术类书籍，尤其涉及到软件操作和代码实践的，配套资源的即时性和有效性是其生命线。这本书不仅没有提供良好的资源支持，反而成为了一个信息孤岛，使得读者在遇到实际操作难题时，完全处于孤立无援的状态。购买它，就像是买了一辆没有轮胎的汽车，理论上它是一台机器，但实际上，它根本跑不起来。

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这本书的内容组织逻辑简直是令人发指的跳跃和碎片化，完全没有体现出任何循序渐进的教学思路。前几章还在介绍基础的矩阵运算和变量定义，读者还没来得及完全消化这些核心概念，下一页突然就跳到了高级的GUI设计和App打包，中间那段至关重要的“函数式编程范式”和“数据可视化的高级定制”的部分，居然被轻描淡写地一笔带过，或者干脆被省略了。这种结构仿佛是把一本完整的教程生生撕成了几百张毫无关联的便签纸，然后随意地扔在了桌面上。我尝试按照章节顺序学习，结果发现自己像个迷路的旅人，在知识的旷野中找不到方向感。每次想要深入理解某个模块时，它总会依赖于前面一个我完全没被充分教授过的概念，这种“你已经知道这个”的预设态度，对于一个初学者来说，简直是判了死刑。这本书更像是一份供资深用户快速查阅的参考手册，而不是一本用来传授知识的入门教材。

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关于Simulink模块的使用讲解，简直是故作高深，让人望而却步。Simulink作为MATLAB强大的仿真工具，其精髓在于模块化的拖拽和信号流的直观理解，但这本教材却偏偏选择了最枯燥、最偏离实践的方式来阐述。它花了大量的篇幅去解释每一个基础模块的数学定义，而不是通过实际的工程案例来展示它们是如何协同工作的。比如，在介绍PID控制器模块时，它没有提供一个简单的反馈回路搭建实例，反而堆砌了大量的Z变换和离散化理论公式，这让一个想快速上手进行系统仿真的工程技术人员感到非常不解和抓狂。这种“理论先行、实践滞后”的教育方式，极大地扼杀了学习的积极性。我需要的是“动手做”的指导，而不是一本晦涩难懂的控制理论教科书附带的软件说明书。最终，我只能完全抛开书中的Simulink章节，自己去官方文档和视频教程中摸索正确的搭建流程。

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我特别关注了书中关于M文件编写和调试的部分，本以为能学到一些实用的技巧，结果发现这部分内容极其空泛和过时。它似乎还停留在上个世纪末期的编程习惯，对于现代MATLAB版本中引入的JIT编译优化、向量化操作的最佳实践，几乎没有提及。所有的代码示例都冗长而低效，充满了不必要的循环和冗余的变量声明，这对于培养良好的编程习惯是极其有害的。更糟糕的是，书中给出的几个“高级技巧”——比如如何利用.mex文件加速计算——其介绍方式晦涩难懂，连带着编译环境的配置问题都没有讲清楚，让我花费了数小时在命令行界面上挣扎，最终得到的却是令人沮丧的编译错误报告。这感觉就像是有人把一份十年前的“黑科技”秘籍原封不动地复印出来，却忘了告知读者，那个“黑科技”现在已经被官方工具链轻松取代，或者根本就不适用了。作为一个追求效率和现代规范的学习者，我感到极度失望。

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