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页数:485

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出版时间:2008-9

价格:58.00元

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isbn号码:9787030225207

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• Programming
• Matlab
• MATLAB
• 科学计算
• 工程分析
• 数值分析
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• 数学建模
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• 信号处理
• 图像处理

《MATLAB 2007科学计算与工程分析》图书简介 一、 内容概述 《MATLAB 2007科学计算与工程分析》是一本面向广大工程技术人员、科研工作者以及高校学生，系统介绍MATLAB 2007在科学计算和工程分析领域强大功能的专业书籍。本书以实际应用为导向，将MATLAB 2007的软件特性与其在数学建模、数据处理、信号分析、图像处理、系统仿真、优化设计等多个工程学科中的具体应用紧密结合，旨在帮助读者快速掌握MATLAB 2007这一强大的工程计算平台，并将其高效地应用于解决实际问题。 本书内容结构清晰，循序渐进。从MATLAB 2007的基础知识入手，逐步深入到各个工程领域的具体应用。书中不仅讲解了MATLAB 2007的语法、函数和工具箱的使用方法，更着重于展示如何利用这些工具来构建模型、分析数据、优化设计，最终实现工程问题的有效解决。大量的实例分析和代码演示，使得本书内容更具实践性和可操作性，是读者学习和掌握MATLAB 2007在工程领域应用的理想参考。 二、 目标读者 高校在校学生： 特别是工科、理科、计算机科学等相关专业的本科生和研究生，本书将帮助他们理解和掌握科学计算方法，并为毕业设计、科研项目提供强大的工具支持。 工程技术人员： 在电子、通信、机械、控制、航空航天、生物医学、材料科学等领域工作的工程师，本书将为他们提供解决实际工程问题的有效手段，提高工作效率和技术水平。 科研工作者： 从事科学研究的学者和研究人员，本书将帮助他们快速实现复杂的数学计算、数据分析和模型仿真，加速科研进程。 对MATLAB感兴趣的初学者： 即使没有MATLAB使用经验，本书也能带领读者从零开始，逐步掌握MATLAB 2007的核心功能和应用技巧。 三、 主要内容亮点与特色 1. 全面覆盖MATLAB 2007核心功能： 基础篇： 详细介绍MATLAB 2007的界面、命令窗口、脚本编辑器、工作空间、变量管理、基本数据类型（矩阵、向量、标量、字符串、结构体、元胞数组等）以及常用的数值运算、逻辑运算、符号运算。 程序设计篇： 深入讲解MATLAB 2007的程序控制结构（if-else, for, while）、函数编写与调用、M文件和MEX文件的创建与管理、错误处理机制，为读者构建复杂的算法和应用程序奠定基础。 可视化篇： 重点介绍MATLAB 2007强大的绘图功能，包括二维图形（plot, scatter, bar, pie等）和三维图形（surf, mesh, contour等）的绘制、图形美化（坐标轴、图例、标题、文本标注、线条样式、颜色设置等）、图形窗口管理以及动态图形的制作。 2. 深入工程分析与应用： 数学建模与数值计算： 涵盖线性代数、微积分、微分方程、插值与拟合、傅里叶变换、复数运算等核心数学工具，并结合工程实例展示如何利用MATLAB 2007进行数学建模和数值求解。 信号与系统分析： 介绍如何使用MATLAB 2007的信号处理工具箱进行信号的生成、分析（时域、频域）、滤波、变换（FFT, STFT, Wavelet等），以及系统响应的分析和设计。 图像处理与分析： 演示MATLAB 2007在图像读取、显示、增强、滤波、分割、形态学处理、特征提取等方面的应用，帮助读者理解和实现图像相关的工程问题。 控制系统设计与仿真： 讲解如何利用MATLAB 2007的控制系统工具箱进行系统建模、分析（根轨迹、Bode图、Nyquist图、Nichols图）、控制器设计（PID, 状态反馈等）以及系统仿真（Simulink）。 数据分析与统计： 介绍MATLAB 2007在数据导入导出、统计描述、数据可视化、回归分析、聚类分析、主成分分析等方面的应用。 优化设计： 探讨如何利用MATLAB 2007的优化工具箱求解线性规划、非线性规划、二次规划、约束优化问题，实现工程参数的最优选择。 3. 丰富的工具箱介绍与应用： 本书会着重介绍并结合实例讲解MATLAB 2007中几个核心且常用的工具箱，例如： Symbolic Math Toolbox： 演示如何进行符号计算，求解代数方程、微分方程，进行符号积分、微分、极限等。 Signal Processing Toolbox： 讲解信号生成、滤波器设计、频谱分析、傅里叶变换等。 Image Processing Toolbox： 涵盖图像的增强、滤波、变换、分割等操作。 Control System Toolbox： 展示系统建模、稳定性分析、控制器设计和仿真。 Optimization Toolbox： 介绍各种优化算法的应用。 通过对这些工具箱的深入讲解，读者可以了解到MATLAB 2007在特定工程领域解决复杂问题的强大能力。 4. 以实例驱动，学以致用： 本书最大的特色在于其丰富的工程实例。书中每一个章节的讲解都会紧密围绕实际工程问题展开，通过具体的代码实现，让读者直观地感受到MATLAB 2007解决问题的强大之处。 这些实例涵盖了从基础的数学运算到复杂的系统仿真，例如： 使用MATLAB求解电路问题。 利用MATLAB分析传感器数据。 基于MATLAB设计和仿真通信系统。 通过MATLAB实现图像识别算法。 利用MATLAB优化机械结构参数。 这些案例的呈现方式，不仅帮助读者理解理论知识，更重要的是教授读者如何将MATLAB 2007应用到自己的实际工作中。 5. 语言通俗易懂，排版精炼： 本书在编写过程中，力求语言通俗易懂，避免过于学术化的表达，使不同背景的读者都能轻松理解。 代码示例清晰规范，配以详尽的注释，方便读者阅读、理解和修改。 图文并茂，大量的图表和公式被精心设计，使得内容更加直观和易于消化。 四、 学习本书将获得的益处 掌握MATLAB 2007软件操作： 能够熟练使用MATLAB 2007的各种功能，进行高效的科学计算和工程分析。 提升问题解决能力： 能够利用MATLAB 2007将复杂的工程问题转化为可计算的模型，并从中获得有价值的分析结果。 增强工程实践能力： 通过丰富的实例，学习如何将MATLAB 2007应用于具体的工程领域，解决实际问题。 提高学术研究效率： 为学生和科研人员提供强大的计算和仿真工具，加速研究进程，提升学术成果。 拓展职业发展空间： 掌握MATLAB 2007这一广泛应用于工程领域的技能，将极大地提升个人在就业市场上的竞争力。 《MATLAB 2007科学计算与工程分析》不仅仅是一本软件操作手册，更是一本引导读者掌握现代工程计算方法、提升工程实践能力、迈向更深层次科学探索的实用指南。本书将是您在科学计算与工程分析领域不可或缺的得力助手。

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这本书的知识体系覆盖面之广，确实让人印象深刻。它不仅仅局限于纯粹的数值计算，而是巧妙地将计算方法融入了具体的工程学科场景中。我本来以为它可能更偏向于纯数学的理论推导，但深入阅读后发现，作者将大量的篇幅用在了如何利用这些工具去解决诸如热传导、流体力学中的边界条件处理等实际难题上。这种跨学科的融合，使得这本书的适用范围大大拓宽。我尤其对其中关于优化算法和蒙特卡洛模拟的部分很感兴趣，作者并没有简单罗列算法，而是结合了诸如金融建模中的风险评估案例，让读者明白，这些看似抽象的数学模型是如何直接影响商业决策和工程安全裕度的。读完相关章节，我感觉自己对“用计算来建模世界”这个概念有了更深刻、更立体的理解，它不再是孤立的数学工具箱，而是连接理论与现实世界的桥梁。

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我花了大量时间研读了书中关于高级矩阵运算和数值积分方法的章节，发现作者在理论阐述和实际应用之间的拿捏尺度把握得相当到位。很多教材上来就是一堆晦涩的数学证明，让人望而却步，而这本书的处理方式则更为巧妙，它首先用清晰的、贴近工程实际的语言描述了某个算法的“为什么”和“能做什么”，然后才逐步引入必要的数学背景。例如，在讲解谱方法时，作者并没有直接跳到傅里叶变换的复杂形式，而是先通过一个简单的周期函数重构实例，让读者直观感受到基函数的强大作用。这种由浅入深的教学逻辑，极大地降低了认知负荷。我特别欣赏作者在代码示例上的严谨性，每一个函数和参数的设置都有详细的注释，并且这些示例代码本身就是可以完美运行的“最小可重现案例”（MWE），这使得理论知识能够立刻转化为可操作的技能，而不是停留在纸面上空谈。对于想真正提升编程解决实际问题能力的读者来说，这绝对是宝贵的财富。

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坦率地说，这本书的难度曲线并非一帆风顺，它对读者的预备知识有一定的要求。如果你是完全没有接触过任何线性代数或微积分基础的零基础小白，那么初期的章节可能会感觉吃力。但我认为，这恰恰是它价值所在——它不迎合“速成”的潮流，而是坚持了专业训练应有的深度。作者在每一章节末尾设置的“拓展思考题”设计得非常巧妙，它们不是简单的习题，更像是开放性的研究课题引导。例如，其中一道关于算法收敛速度的对比分析题，要求读者自行设计实验来验证不同步长对结果精度的影响，这种鼓励批判性思维和自主探索的设置，远比死记硬背公式有效得多。对于那些已经具备一定基础，渴望从“会用”到“精通”的进阶学习者来说，这些挑战性的思考题无疑是检验和提升自身分析能力的绝佳平台。

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这本书的排版和装帧设计着实让人眼前一亮。扉页的处理极其考究，那种带着微微磨砂质感的纸张，握在手里就有一种沉甸甸的专业感，绝非市面上那些轻飘飘的塑料封面可比拟。细节之处见真章，比如目录的字体选择，既保持了技术文档的清晰易读，又在边距和留白上做了精妙的平衡，使得在长时间阅读复杂的公式和代码块时，眼睛不会感到过分疲劳。更值得称赞的是，书中大量的插图和图表，其清晰度和色彩还原度都达到了极高的水准。我特别留意了其中关于有限元分析的部分，那些剖面图和应力分布的可视化效果，层次分明，即便是初学者也能快速捕捉到核心的物理意义，这在很多同类书籍中是难以兼顾到的。翻阅过程中，我注意到书脊的装订非常牢固，即便是频繁地翻找和对照章节，也不用担心书页松散，这对于需要经常查阅参考的工具书来说，简直是福音。这种对实体书阅读体验的重视，充分体现了出版方对读者的尊重，让这次“摸得到的”学习过程成为一种享受。

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从我个人的学习体验来看，这本书的翻译质量非常出色，达到了教科书级别的专业水准。很多技术术语在不同语境下可能有微妙的差别，但译者显然对MATLAB的生态环境和工程术语有着深入的理解，处理得干净利落，避免了那种生硬、别扭的“翻译腔”。例如，对于一些特有的函数名或编程范式，译者采用了既符合中文表达习惯又忠实于原意的译法，使得阅读时的流畅度极高，完全没有卡顿感。一本优秀的工具书，其文字流畅度直接决定了学习的效率，流畅的阅读体验能最大限度地减少理解偏差，让我能够更专注于算法本身的逻辑。这本书在这一点上做得非常到位，感觉就像是原作者亲自用中文撰写的一样自然流畅，这在引进的工程计算类书籍中是相当难得的品质。

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