MATLAB数值计算

MATLAB数值计算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:莫勒
出品人:
页数:281
译者:喻文健
出版时间:2006-6
价格:35.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111187370
丛书系列:计算机科学丛书
图书标签:
  • Matlab
  • 数值计算
  • 数学
  • 计算机
  • 数值分析
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  • 编程
  • 科学计算
  • 线性代数
  • 数值分析
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具体描述

《MATLAB数值计算》是关于数值方法、MATLAB软件和工程计算的教材,着重介绍数学软件的熟练使用及其内在的高效率算法。主要内容包括:MATLAB介绍、线性方程组、插值、方程求根、最小二乘法、数值积分、常微分方程、傅里叶分析、随机数、特征值与奇异值、偏微分方程。《MATLAB数值计算》配备大量MATLAB例子源代码及习题,其中涉及密码学、Google网页分级、大气科学和图像处理等前沿问题,可以帮助读者快速掌握数学函数的正确使用及MATLAB编程技巧。

《Python科学计算与工程实践》 在现代科学研究和工程设计领域,高效、准确的数值计算能力是解决复杂问题的基石。本书旨在为广大工程师、科研人员、学生以及对科学计算感兴趣的读者提供一套系统、实用的Python科学计算解决方案。我们抛弃了传统软件的封闭性和昂贵许可费用,聚焦于开源、强大且灵活的Python生态系统,通过深入浅出的讲解和丰富的实践案例,帮助读者掌握利用Python进行数据分析、建模仿真、可视化以及算法开发的核心技能。 本书内容概览: 本书内容涵盖了从基础的数值运算到复杂的工程应用,循序渐进,注重实践。 第一部分:Python科学计算基础 Python语言入门与科学计算环境搭建: 简要回顾Python语言核心概念,重点介绍Anaconda发行版的安装与配置,以及Jupyter Notebook/Lab、VS Code等常用开发环境的使用。 NumPy:高效数值计算的基石: 深入讲解NumPy数组(ndarray)的创建、操作、索引、切片、广播机制等核心功能。学习如何利用NumPy进行向量化计算,显著提升运算效率。涵盖线性代数运算(矩阵乘法、求逆、特征值分解等)、统计函数、随机数生成等常用操作。 SciPy:科学与工程计算的利器: 探索SciPy库在各个子领域的强大功能,包括: 积分与优化: 学习使用quad、dblquad等函数进行数值积分,掌握minimize、optimize等模块在无约束与约束优化问题中的应用。 插值与拟合: 运用interpolate模块进行一维、多维插值,以及使用optimize.curve_fit进行非线性函数拟合。 信号处理: 介绍signal模块中的滤波、傅里叶变换、卷积等常用信号处理工具。 图像处理: 探索ndimage模块在图像滤波、边缘检测、形态学操作等方面的应用。 稀疏矩阵: 学习处理大规模稀疏矩阵的方法,提升内存利用率与计算效率。 空间数据结构: 介绍spatial模块在k-d树、KDTree等空间搜索算法中的应用。 特殊函数: 了解scipy.special库提供的各种特殊数学函数。 第二部分:数据分析与可视化 Pandas:强大的数据处理与分析工具: 深入学习Pandas Series和DataFrame对象,掌握数据导入导出(CSV, Excel, SQL)、数据清洗(缺失值处理、异常值检测)、数据转换(数据类型、结构调整)、数据聚合与分组(groupby)、合并与连接(merge, join)等数据分析核心流程。 Matplotlib与Seaborn:科学可视化权威指南: 学习使用Matplotlib创建各种静态、动态、交互式图表,包括折线图、散点图、柱状图、饼图、箱线图、直方图等。在此基础上,介绍Seaborn库,利用其更高级的接口绘制更美观、信息量更大的统计图表,如热力图、小提琴图、联合分布图等。重点讲解图表的定制化,包括标题、轴标签、图例、颜色、字体等的调整。 第三部分:工程应用与进阶主题 有限元方法(FEM)基础与Python实现: 介绍有限元法的基本思想、离散化过程、单元分析等概念。通过实际案例,演示如何利用Python库(如FEniCS、PyVista等,本书将侧重于基础概念和部分简单实现的演示,不深入特定商业级FEM软件的API)构建简单的二维问题模型,如泊松方程、热传导方程的求解,理解数值模拟在工程领域的应用。 数值求解微分方程(ODE/PDE): 学习使用SciPy.integrate模块中的odeint、solve_ivp等函数求解常微分方程组(ODE)。介绍偏微分方程(PDE)的基本概念,并展示如何利用Python库(如Py-pde, FiPy等,本书将侧重于概念和基础示例)进行简单PDE的数值求解。 信号与系统分析: 结合SciPy.signal库,深入探讨滤波器设计、频谱分析、系统响应等在通信、控制、电子工程等领域的应用。 数据拟合与模型建立: 结合NumPy, SciPy.optimize, Pandas与Matplotlib/Seaborn,通过真实工程数据,演示如何进行数据预处理、探索性数据分析、模型选择、参数估计与验证。 并行计算与性能优化(选讲): 简要介绍Python中利用multiprocessing、joblib等库进行多进程、多线程编程,以加速计算密集型任务。 本书特色: 强调实践: 每一章节都配有大量可运行的代码示例和练习题,读者可以边学边练,快速掌握知识。 工程导向: 案例来源于实际的工程问题,如结构力学、流体力学、控制系统、信号处理等,帮助读者理解理论知识的应用价值。 开源理念: 全面介绍Python在科学计算领域的开源生态,避免了传统商业软件的高昂成本和技术壁垒。 循序渐进: 内容结构清晰,从基础到进阶,适合不同背景的读者。 深入浅出: 语言通俗易懂,避免了晦涩的数学推导,侧重于概念的理解和实际操作。 无论您是正在学习工程专业,还是在科研一线进行探索,亦或是希望提升数据处理与分析能力,《Python科学计算与工程实践》都将是您不可或缺的得力助手。本书旨在赋能您利用Python这门强大的语言,在数字世界中创造无限可能。

作者简介

Cleve B.Moler 是The MathWorks公司的主席和首席科学家。曾任密歇根大学、斯坦福大学和新墨西哥大学的数学系或计算机系教授。他在两个计算机硬件制造商Intel公司的Hypercube组织Ardent Computers公司工作了五年。他的主要专业兴趣在于数值分析和科学计算。他是MATLAB软件的创始者,也是著名的矩阵计算软件包LINPACK和EISPACK的作者之一,已撰写了三本有关数值方法的教材。同时,他在SIAM(美国工业与应用数学学会)历任期刊编辑、委员会成员和副总裁,并从1996年开始担任理事会成员。

目录信息

出版者的话
专家指导委员会
译者 序
前言
第1章 MATLAB介绍
1.1 黄金分割比
1.2 斐波那契数
1.3 分形蕨
1.4 幻方
1.5 密码系统
1.6 3n+1序列
1.7 浮点算术
1.8 更多阅读资料
习题
第2章 线性方程组
2.1 求解线性方程组
2.2 MATLAB反斜线符号算符
2.3 一个3×3例子
2.4 排列和三角形矩阵
2.5 LU分解
2.6 为什么必须选主元
2.7 lutx,bslashtx,lugui
2.8 舍入误差的影响
2.9 范数和条件数
2.10 稀疏矩阵和带状矩阵
2.11 PageRank和马尔可夫链
2.12 更多阅读资料
习题
第3章 插值
3.1 插值多项式
3.2 分段线性插值
3.3 分段三次埃米特插值
3.4 保形分段三次插值
3.5 三次样条
3.6 pchiptx,splinetx
3.7 interpgui
习题
第4章 方程求根
4.1 二分法
4.2 牛顿法
4.3 一个不正常的例子
4.4 割线法
4.5 逆二次插值
4.6 Zeroin算法
4.7 fzerotx,feral
4.8 fzerogui
4.9 寻找函数为某个值的解和反向插值
4.10 最优化和fmintx
习题
第5章 最小二乘法
5.1 模型和曲线拟合
5.2 范数
5.3 censusgui
5.4 Householder反射
5.5 QR分解
5.6 伪逆
5.7 不满秩
5.8 可分离最小二乘法
5.9 更多阅读资料
习题
第6章 数值积分
6.1 自适应数值积分
6.2 基本的数值积分公式
6.3 quadtxquadgui
6.4 指定被积函数
6.5 性能
6.6 积分离散数据
6.7 更多阅读资料
习题
第7章 常微分方程
7.1 微分方程求积
7.2 方程体系
7.3 线性化的微分方程
7.4 单步法
7.5 BS23算法
7.6 ode23tx
7.7 实例
7.8 洛伦茨吸引子
7.9 刚性
7.10 事件
7.11 多步法
7.12 MATLABODE求解程序
7.13 误差
7.14 性能
7.15 更多阅读资料
习题
第8章 傅里叶分析
8.1 按键式拨号盘
8.2 离散傅里叶变换
8.3 fftgui
8.4 太阳黑子
8.5 周期时间序列
8.6 快速离散傅里叶变换
8.7 ffttx
8.8 傅里叶矩阵
8.9 其他傅里叶变换和级数
8.10 更多阅读资料
习题
第9章 随机数
9.1 伪随机数
9.2 均匀分布
9.3 正态分布
9.4 randtx,randntx
习题
第10章 特征值与奇异值
10.1 特征值与奇异值分解
10.2 一个简单例子
10.3 eigshow
10.4 特征多项式
10.5 对称矩阵和厄密特矩阵
10.6 特征值的敏感度和精度
10.7 奇异值的敏感度和精度
10.8 约当型和舒尔型
10.9 QR算法
10.10 eigsvdgui
10.11 主分量
10.12 圆生成器
10.13 更多阅读
习题
第11章 偏微分方程
11.1 模型问题
11.2 有限差分法
11.3 矩阵表示
11.4 数值稳定性
11.5 L形区域
习题
参考文献
索引
· · · · · · (收起)

读后感

评分

第九章 概述了MATLAB如何生成随机数 读此书可以了解MATLAB的原理 也就是MATLAB身后的秘密

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第九章 概述了MATLAB如何生成随机数 读此书可以了解MATLAB的原理 也就是MATLAB身后的秘密

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第九章 概述了MATLAB如何生成随机数 读此书可以了解MATLAB的原理 也就是MATLAB身后的秘密

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第九章 概述了MATLAB如何生成随机数 读此书可以了解MATLAB的原理 也就是MATLAB身后的秘密

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第九章 概述了MATLAB如何生成随机数 读此书可以了解MATLAB的原理 也就是MATLAB身后的秘密

用户评价

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作为一名在校的博士生,我一直在寻求能够深化我对数值方法理解,并提升我在科学计算方面能力的资源。《MATLAB数值计算》这本书恰好满足了我的需求。这本书不仅仅是简单地罗列MATLAB的函数,更重要的是它深入剖析了背后蕴含的数学原理和算法思想。例如,在讲解插值和逼近时,书中详细对比了不同插值方法的优缺点,并给出了相应的MATLAB实现。这对于理解算法的适用范围和计算复杂度非常有帮助。我特别欣赏书中关于“数值积分与微分”章节的编排,它不仅介绍了牛顿-科特斯公式、高斯积分等经典方法,还结合MATLAB的ode solvers,详细演示了如何求解各种类型的常微分方程。这对于我的研究课题中涉及动力学建模和仿真至关重要。另外,书中提及的“稀疏矩阵及其应用”以及“迭代法求解线性方程组”等内容,也与我当前研究方向紧密相关。这本书将是我的研究过程中重要的理论和实践指导,帮助我更高效、更准确地完成计算任务。

评分

作为一个从其他编程语言转投MATLAB阵营的开发者,我一直在寻找一本能够帮助我快速掌握MATLAB强大数值计算能力的权威指南。《MATLAB数值计算》这本书无疑满足了我的期望。它不仅仅是函数的堆砌,更是对各种数值计算算法的深入浅出地讲解,让我能够理解“为什么”以及“如何”去使用它们。我尤其喜欢书中关于“数值稳定性”和“精度误差”的讨论,这对于开发健壮的数值算法至关重要。很多时候,我们只关注算法的正确性,却忽略了数值误差的累积可能导致的结果失真。《MATLAB数值计算》这本书则恰恰弥补了这一不足,它通过生动的例子和图表,让我深刻理解了浮点运算的限制以及如何通过合理的算法选择和编程技巧来减小误差。书中关于“傅里叶分析与信号处理”的章节,更是让我看到了MATLAB在信号处理领域的巨大潜力,这对于我的工作非常有价值。这本书将成为我学习MATLAB数值计算的宝贵财富。

评分

一直以来,对MATLAB在数据分析和科学研究中的强大能力我都有所耳闻,但真正上手实践时,总觉得有些力不从心。这本书《MATLAB数值计算》就像一位经验丰富的向导,带领我一步步揭开MATLAB数值计算的神秘面纱。它从最基础的矩阵操作开始,循序渐进地引入到更复杂的数值算法。我印象深刻的是书中关于“特征值问题”的章节,它不仅解释了特征值和特征向量的数学概念,还通过具体的例子展示了如何在MATLAB中求解对称矩阵和非对称矩阵的特征值,以及这些概念在稳定性分析等方面的应用。此外,书中关于“非线性方程组的求解”章节,详细介绍了诸如牛顿法、割线法等迭代方法的原理及MATLAB实现,这对于我在优化问题中寻找最优解非常有启发。我个人非常喜欢书中的代码示例,它们清晰明了,可以直接复制并修改应用到自己的项目中。这本书将成为我学习MATLAB数值计算的必读教材,让我在数据分析和科学研究的道路上走得更远。

评分

这本《MATLAB数值计算》的出版,无疑为广大工程技术人员和科研工作者提供了一本极具价值的参考手册。我是一名在实际项目中经常需要处理大量数据和进行复杂仿真的工程师,一直以来都苦于找不到一本能够系统性地梳理MATLAB在数值计算领域应用的权威著作。市面上虽然不乏介绍MATLAB基础语法的书籍,但真正能深入讲解其数值计算核心算法、性能优化技巧以及在工程问题中实际应用场景的书籍却凤毛麟角。这本书填补了这一空白。从目录的设计来看,其内容涵盖了从基础的矩阵运算、线性代数、微积分到更高级的插值、逼近、优化、微分方程求解,甚至还触及了傅里叶变换和信号处理等热门领域。我尤其期待书中关于“误差分析与精度控制”的部分,这对于保证计算结果的可靠性至关重要。此外,书中提供的丰富的代码示例和案例分析,相信能够帮助读者更快地将理论知识转化为实际生产力。对于那些希望在MATLAB数值计算方面更上一层楼的读者来说,这本《MATLAB数值计算》无疑是一次不容错过的学习机会,它将是伴随我们解决复杂工程难题的得力助手。

评分

我在大学期间学习过一些基础的数值分析课程,但感觉理论与实践之间存在着一定的脱节。这本《MATLAB数值计算》的出现,正好弥合了这一差距。它以一种非常直观和实用的方式,将抽象的数值算法与MATLAB强大的计算能力相结合。我尤其看重书中关于“插值与回归”的讲解,书中详细介绍了各种插值方法,例如拉格朗日插值、样条插值等,并且通过MATLAB代码演示了它们在数据平滑和预测中的应用。这对我处理实验数据非常有帮助。此外,书中关于“优化方法”的章节,详细讲解了无约束优化和约束优化问题,以及与之相对应的MATLAB函数,如fminunc和fmincon。这对于我进行模型参数的求解和最优设计非常有指导意义。这本书的语言风格清晰易懂,代码示例也十分贴合实际应用场景,让我在学习过程中充满了乐趣和成就感。它将是我在数值计算领域不断探索和学习的得力伙伴。

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http://www.mathworks.com/moler/chapters.html

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这真的是写的最好的一本

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bit 补标

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bit 补标

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