Mastering MATLAB 7

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出版者:Prentice Hall
作者:Duane C. Hanselman
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-11-25
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9781405817523
丛书系列:
图书标签:
  • MATLAB
  • 编程
  • 科学计算
  • 数值分析
  • 工程数学
  • 数据分析
  • 算法
  • 技术手册
  • 第七版
  • 数学软件
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具体描述

《精通 MATLAB 7:高效工程计算与数据分析的艺术》 在当今快速发展的科技领域,高效的计算能力和精确的数据分析是解决复杂工程问题、推动科学研究和商业创新的基石。《精通 MATLAB 7:高效工程计算与数据分析的艺术》是一本专为渴望深入掌握 MATLAB 强大功能的工程师、科学家、研究人员以及学生而设计的权威指南。本书并非浅尝辄止的入门教程,而是致力于引领读者进入 MATLAB 7 的核心世界,解锁其作为顶尖数值计算和可视化工具的全部潜力。 本书的宗旨是帮助读者建立起一套扎实的 MATLAB 编程理念和实践技能,使其能够自信地应对从基础运算到高级算法的各种挑战。我们将不只是讲解 MATLAB 的语法,更侧重于传递“如何思考”以及“如何利用 MATLAB 解决实际问题”的思维模式。通过对 MATLAB 7 强大功能的深入剖析,读者将学会如何编写出既高效又易于维护的代码,从而显著提升工作效率和研究成果的质量。 内容亮点与本书特色: 本书内容经过精心组织和编排,力求逻辑清晰、层层递进,循序渐进地引导读者掌握 MATLAB 7 的各项核心技术。 基础篇:稳固根基,奠定未来 MATLAB 环境的深入探索: 详细介绍 MATLAB 7 的用户界面、命令行窗口、脚本编辑器、变量编辑器、当前文件夹浏览器以及帮助文档等关键组件。我们将深入讲解如何有效地利用这些工具来管理工作空间、组织代码和查找信息,为后续的学习打下坚实基础。 核心数据结构与操作: 系统阐述 MATLAB 中最重要的数据类型,包括数值数组(向量、矩阵、多维数组)、字符数组(字符串)以及结构体和单元数组。重点讲解这些数据结构的创建、访问、修改和高效操作技巧,如矩阵运算、索引、切片、广播操作等,确保读者对数据的处理能力游刃有余。 强大的函数与运算符: 深入剖析 MATLAB 内置的丰富数学函数库,涵盖代数、三角、指数、对数、统计等各类运算。同时,详细讲解 MATLAB 的逻辑运算符、关系运算符以及各种表达式的书写规范,培养严谨的编程习惯。 进阶篇:深入核心,提升效率 程序控制结构: 详细讲解 `if-else` 条件语句、`for` 循环、`while` 循环等控制流程,并结合实际案例演示如何运用它们来构建复杂的算法。重点强调循环优化技术,例如向量化(Vectorization)思想,这是 MATLAB 高效计算的关键所在。 自定义函数开发: 指导读者如何编写自己的函数,实现代码的模块化和复用。详细讲解函数参数传递(传值与传引用)、局部变量与全局变量、匿名函数以及函数句柄等高级概念,使读者能够设计出结构清晰、功能强大的自定义工具。 文件 I/O 与数据管理: 讲解 MATLAB 与外部文件交互的技术,包括读取和写入文本文件(.txt, .csv)、二进制文件(.mat)、Excel 文件等。掌握高效的数据加载和保存方法,对于处理大规模数据集至关重要。 错误处理与调试技巧: 介绍 MATLAB 的异常处理机制(`try-catch` 块),以及使用断点、单步执行、变量监视等调试工具来快速定位和修复程序中的错误,显著提升代码的健壮性和可靠性。 高级篇:可视化与工程应用 二维与三维图形绘制: 权威讲解 MATLAB 强大的图形可视化能力。从基础的二维绘图(`plot`, `scatter`, `bar` 等)到复杂的三维渲染(`surf`, `mesh`, `contour` 等),本书将带领读者掌握如何绘制清晰、美观且信息丰富的图形,并学习如何自定义图形的属性(颜色、线型、标记、坐标轴标签、图例等)。 数据分析与统计: 深入介绍 MATLAB 在数据分析方面的强大功能。包括数据预处理(滤波、平滑、归一化)、统计量计算(均值、方差、标准差、相关系数)、假设检验、回归分析(线性回归、多项式回归)等。 数值方法与算法实现: 讲解一些 MATLAB 在数值计算领域的核心应用,如线性方程组求解、特征值问题、数值积分与微分、常微分方程(ODE)求解器等。本书将展示如何利用 MATLAB 的内置函数高效地解决这些经典的工程数学问题。 面向对象的编程思想(选讲): 简要介绍 MATLAB 中面向对象编程(OOP)的基本概念和应用,为读者构建更大型、更复杂的项目打下基础。 本书的价值所在: 《精通 MATLAB 7:高效工程计算与数据分析的艺术》不仅仅是一本技术手册,更是一份学习指南和实践伙伴。本书的编写遵循以下原则: 理论与实践相结合: 每一项技术讲解都配有精心设计的、贴近实际工程应用的示例代码,读者可以通过动手实践来巩固所学知识。 深入的解释与原理剖析: 我们力求解释“为什么”以及“如何”,而不是仅仅列出命令。通过理解 MATLAB 底层的工作原理,读者能更好地掌握其精髓。 强调效率与优化: 在介绍各种功能时,我们会特别关注如何编写出高效、快速的代码,尤其是通过向量化和避免显式循环来提升性能。 易于理解的语言风格: 尽管内容深入,但本书的语言力求清晰、简洁、易于理解,适合不同背景的读者。 无论您是刚刚接触 MATLAB 的初学者,还是希望提升现有技能的经验用户,本书都将是您在 MATLAB 7 学习旅程中不可或缺的宝贵资源。通过本书,您将不仅掌握 MATLAB 的使用技巧,更能培养出独立解决复杂工程和科学问题的能力,为您的学术和职业生涯奠定坚实的技术基础。

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读后感

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用户评价

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说实话,我对技术文档一向比较挑剔,很多号称“精通”的书籍,读完后总觉得少了点什么——要么是过于陈旧的语法,要么就是对实际工程问题的解决思路阐述不清。然而,这本书给我的感觉是完全不同的。它有一种老派的扎实感,但内容却紧跟时代脉搏。我最喜欢的是它对“面向对象编程在M*atlab中的应用”这一部分的讲解。在很多人的认知里,MATLAB可能还是一个脚本语言的范畴,但这本书深入剖析了如何使用类和对象来构建可维护性高、模块化程度强的复杂仿真环境。作者花了大量的篇幅去讲解属性、方法以及继承的实际应用场景,尤其是在处理多尺度仿真模型时,这种面向对象的设计范式带来的清晰度和效率提升是革命性的。读完那几章,我重新审视了我过去写的那些“面条式”代码,真是汗颜。此外,书中对于内存管理的优化技巧也值得称赞,面对TB级别的数据集,如何合理地使用稀疏矩阵、预分配内存空间,书中的建议直接帮我把程序运行时间缩短了近一半,这在对时间要求苛刻的实时系统中是至关重要的。

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这本书简直是为我量身定做的“救星”!我最近接手了一个涉及大量矩阵运算和信号处理的项目,而我对MATLAB的掌握程度还停留在基础的语法层面,简直是焦头烂额。当我翻开这本书时,那种如释重负的感觉是难以言喻的。它并没有那种高高在上的理论说教,而是采取了一种非常实用的“实战演练”的方式。比如,关于优化算法那一章,作者没有只是简单地介绍`fmincon`的用法,而是通过一个实际的工程案例,一步步地展示了如何建立目标函数、设置约束条件,最后对比了不同求解器收敛速度的差异。书中大量的代码示例都是可以直接复制粘贴运行的,而且注释极其详尽,甚至连一些晦涩难懂的底层函数调用逻辑,作者都用非常通俗的比喻解释清楚了。我特别欣赏它在数据可视化方面的深度——不仅仅是简单的二维绘图,它深入讲解了如何利用M*atlab强大的三维渲染能力,创建出专业级的工程图表,那几页关于自定义颜色映射和交互式数据探索的技巧,直接让我对项目报告的质量有了质的飞跃的信心。这本书的结构安排也极其合理,从基础的数据结构过渡到高级的GUI设计,整个学习路径非常顺畅,让人感觉每翻一页都有新的收获,而不是在原地打转。

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我必须承认,我对M*atlab的兴趣点主要集中在图像处理和计算机视觉领域。在寻找相关学习资料时,很多书籍要么过于偏向理论推导,要么代码停留在十年前的水平。这本书则完美地平衡了这一点。它对傅里叶变换在图像滤波中的应用讲解得极其透彻,从理论到实际的二维FFT实现,再到如何利用频域滤波来去除周期性噪声,每一步都交代得清清楚楚。但最让我惊喜的是,它包含了关于利用M*atlab的Image Processing Toolbox进行更高级操作的实例,比如使用活动轮廓模型(Active Contours)进行目标分割,以及如何实现一个简单的卡尔曼滤波跟踪器。这些实例的复杂性恰到好处,既能展示工具箱的强大能力,又不会让初学者望而却步。书中的截图和算法流程图制作得非常精美,尤其是在解释卷积操作时,那几张动态过程的图示,一下子就让原本抽象的概念变得具象化了。对于希望快速将理论知识转化为实际视觉应用的人来说,这本书提供了极佳的起点和持续深造的阶梯。

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这本书的编排逻辑有一种清晰的递进感,像是搭积木一样,每学完一个模块,都有一个更坚实的基础去迎接下一个挑战。我个人对M*atlab的GUI设计一直感到头疼,觉得界面制作过程繁琐且不够灵活。但这本书中关于App Designer的介绍,彻底扭转了我的看法。作者详尽地描述了如何从零开始设计一个具有专业外观和流畅用户体验的应用程序,包括事件回调机制的精细控制、控件布局的管理,以及如何将复杂的后端计算结果高效地反馈给用户界面。不同于其他书籍只是简单地展示如何拖拽按钮,本书更侧重于讲解“状态管理”——即在程序运行过程中如何保持界面数据和计算数据的同步,这一点对于开发复杂的工程控制面板至关重要。读完这部分内容后,我信心倍增,甚至开始着手将我过去那些只能在命令行运行的分析工具,改造成用户友好的图形化应用。这本书不仅是关于M*atlab的,它更像是一本关于如何“工程化”你的M*atlab项目的指南,实用价值无可估量。

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这本书的阅读体验是极佳的,它不是那种读起来让人昏昏欲睡的教科书,更像是一位经验丰富、脾气极好的导师在你身边手把手教学。我印象最深的是它对“代码调试与性能分析”这一块的关注。在很多教材中,这部分往往是一笔带过,但这本书却给了它应有的重视。作者不仅介绍了经典的断点调试技巧,更着重讲解了如何使用内置的性能分析工具(Profiler)来精准定位代码中的性能瓶颈。书中对比了两种实现相同功能的循环结构,通过Profiler的截图和分析报告,清晰地展示了为什么一种写法比另一种快了数倍,这种基于数据和工具的论证方式,远比空泛的“要写高效代码”来得有力。更别提它对并行计算的介绍,虽然M*atlab的并行工具箱看起来很复杂,但书中的章节通过Cluster Profile的配置到`parfor`的实际应用,讲解得条分缕析,让我这个并行计算的门外汉也能快速上手,部署我的多核计算任务。这种深度和广度兼备的讲解,着实体现了作者深厚的功底和为读者着想的心态。

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