MATLAB及其在理工课程中的应用指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安电子科大

作者:陈怀琛

出品人:

页数:260

译者:

出版时间:2007-7

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787560618418

丛书系列:

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《科技探索者：数值计算与工程仿真入门》 这是一本专为希望掌握现代科学工程计算核心技能的初学者量身打造的入门指南。本书将带领读者踏上一段引人入胜的科技探索之旅，从最基础的数值概念出发，逐步深入到复杂工程问题的模拟与分析。我们不局限于任何特定的软件工具，而是侧重于理解计算思维、算法原理以及如何将数学模型转化为可执行的计算方案。 本书内容概述： 第一部分：计算思维与数值基础 认识计算的语言： 学习如何将现实世界的问题抽象成计算机可以理解的模型。我们将探讨变量、数据类型、表达式和控制流等编程的基本要素，并通过直观的例子，帮助你建立起计算的直觉。 数值表示与误差： 理解计算机如何存储和处理数字，以及由此带来的精度限制。我们将深入探讨浮点数的表示方法、舍入误差、截断误差以及它们在计算过程中的累积效应，让你学会如何评估和控制数值计算的准确性。 算法设计入门： 学习设计解决问题的步骤和逻辑。本书将介绍一些基础的算法设计思想，如顺序、选择、循环，并通过简单的数学问题，如求和、查找、排序，来练习算法的构建。 函数与数学建模： 掌握如何利用函数来表达和解决数学问题。我们将学习函数的定义、调用、参数传递，以及如何使用函数将复杂的计算过程模块化。同时，本书还将介绍如何将实际的物理或工程现象转化为数学函数模型。 第二部分：核心数值计算方法 方程求解的艺术： 学习各种求解代数方程和超越方程的方法，包括图解法、二分法、牛顿法等。我们将分析不同方法的收敛速度和适用范围，并理解它们背后的数学原理。 线性代数在工程中的应用： 深入理解向量、矩阵的概念，以及它们在表示和求解线性方程组中的关键作用。本书将介绍高斯消元法、LU分解等经典方法，并展示它们如何用于电路分析、结构力学等领域。 插值与拟合的智慧： 学习如何根据一组已知数据点，找到一个能够最好地描述数据趋势的函数。我们将探讨拉格朗日插值、牛顿插值以及多项式拟合等技术，让你能够从离散数据中提取有用的信息。 数值积分与微分： 掌握计算定积分和导数的近似值的方法。本书将介绍梯形法则、辛普森法则等数值积分技巧，以及有限差分法在数值微分中的应用，为解决涉及累积量和变化率的问题提供工具。 常微分方程的求解： 学习如何数值求解描述动态系统的常微分方程。我们将介绍欧拉法、改进欧拉法、龙格-库塔法等常用求解器，并讨论它们在模拟物理过程中的优势与局限。 第三部分：工程仿真基础与实践 数据可视化： 学习如何将计算结果以直观的图表形式呈现。本书将介绍各种常用的图表类型，如折线图、散点图、柱状图、等高线图等，并指导你如何选择合适的图表来有效地传达信息。 离散化思想： 理解将连续的物理系统转化为离散模型的过程。我们将介绍有限差分法（FDM）的基本思想，以及它如何应用于求解偏微分方程，为更复杂的仿真打下基础。 基础仿真案例： 通过一系列精心设计的案例，将理论知识付诸实践。我们将引导你模拟简单的物理现象，如自由落体运动、简谐振动，以及学习如何分析仿真结果。 算法优化与效率： 探讨如何提高计算效率和算法性能。我们将介绍一些基本的优化技巧，如减少重复计算、选择合适的数据结构等，让你写出更高效的代码。 数值计算的局限性与未来展望： 认识到数值计算并非万能，理解其内在的局限性，并展望数值计算与仿真技术在未来科技发展中的重要作用。 本书特色： 概念驱动： 强调理解计算背后的数学原理和算法逻辑，而非简单罗列命令。 普适性强： 不依赖于任何特定软件，学习到的知识和方法可迁移至多种计算环境。 循序渐进： 从最基础的概念讲起，逐步引入更复杂的数值方法和仿真技术。 注重理解： 通过大量的解释、类比和图示，帮助读者深入理解抽象的数学和计算概念。 强调思维： 培养读者的计算思维能力，使其能够独立分析和解决工程问题。 适读人群： 理工科在校本科生、研究生。 对数值计算和工程仿真感兴趣的科研人员、工程师。 希望提升计算能力的自学者。 任何希望理解如何用计算方法解决实际问题的读者。 本书将是你进入科技计算世界的坚实起点，为你打开一扇探索科学前沿、驱动工程创新的大门。

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这本书给我的最深感受是“务实”与“深入”的完美平衡。很多入门书籍往往流于表面，蜻蜓点水般介绍各个工具箱，导致读者学完后依然抓不住重点。而本书则选择了一些关键的、高频使用的工具箱，并围绕这些工具箱构建了多个跨学科的综合案例。作者在处理这些综合案例时，展现了极高的专业素养——他不仅告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做是最佳实践”。例如，在处理数据拟合问题时，它会对比不同拟合算法的优劣，并根据数据特性给出选择建议，这远超出了单纯的代码堆砌。这本书读完后，我感觉自己不再是简单地会写MATLAB代码的“操作员”，而是一个能够运用专业工具解决实际工程难题的“工程师”。

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这部教材的编排思路非常贴近实际工程应用，这一点我非常欣赏。书中对MATLAB基础功能的介绍详实而系统，从基本的矩阵运算到高级的数据可视化，每一个步骤都讲解得非常到位。尤其是它在描述复杂算法实现过程中的图示和伪代码，极大地降低了初学者的入门门槛。我记得我之前在学习某个控制系统设计时，书本中那段关于PID参数整定和Simulink模型搭建的结合描述，简直是茅塞顿开。它并没有停留在理论的空中楼阁，而是紧密围绕着“如何用代码解决实际问题”这个核心展开。对于那些希望快速将MATLAB技能转化为生产力的理工科学生和工程师来说，这本书无疑提供了一套非常实用的操作手册。作者在代码示例的选择上也非常用心，都是工程领域中常见且具有代表性的案例，这使得我们在跟随练习时，能够真切感受到所学知识的价值。

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如果说有什么可以改进的地方，可能是在更前沿的MATLAB功能拓展上略显保守。书中对经典的应用场景覆盖得非常全面且扎实，这一点毋庸置疑。但是，对于近年来MATLAB在云计算部署、与Python/R等其他语言的深度互操作性，以及新型GPU加速计算方面的介绍，篇幅相对有限。当然，考虑到本书的定位可能是为理工科基础教育提供坚实支撑，专注于核心应用是合理的取舍。但对于那些希望将MATLAB模型部署到生产服务器或者需要处理超大规模数据的进阶用户而言，可能需要额外查阅官方文档或更专业的资料来补充这部分内容。整体而言，它成功地为构建一个稳固的MATLAB应用基础奠定了无可替代的基石。

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坦率地说，我拿起这本书的时候，内心是带着一丝怀疑的，毕竟市面上关于MATLAB的指南汗牛充栋。然而，这本书的独特之处在于其对“应用”二字的深刻理解和贯彻。它不仅仅是罗列函数用法，而是将MATLAB视为一种解决特定学科难题的“工具箱”，而不是一门独立的编程语言来教授。例如，它在讲解数值分析部分时，并没有陷入过多的数学推导细节，而是聚焦于如何利用MATLAB的高效数值求解器来处理那些在纸面上看来无从下手的微分方程组。这种以问题驱动的学习路径，对于我这种更偏向于应用实践的背景来说，简直是太友好了。书中对不同专业领域（比如信号处理与结构力学）的应用场景进行了区分介绍，使得读者可以根据自己的需求，精准定位到最相关的章节进行深入学习，避免了不必要的知识冗余。

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这本书的排版和视觉呈现效果堪称业界典范。在众多技术书籍中，很多为了节省篇幅或者成本，导致代码块与文字描述混杂不清，阅读体验极差。但本书明显投入了大量精力在细节打磨上。代码高亮清晰，注释规范且富有启发性，即便是大段复杂的程序，也能保持极佳的可读性。更值得称赞的是，书中大量的流程图和系统架构图，它们不是简单的装饰，而是对复杂计算流程的提纲挈领的概括。我特别喜欢它在讲解大型项目结构化编程时的那一页图示，它用简洁的图形语言解释了模块化编程在MATLAB环境下的优势。这种对用户体验的尊重，使得长时间的深度阅读也不会让人感到疲劳，反而会激发持续探索的兴趣。

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标记 做密码课设的时候看了基础部分，用的东西很基础，还好当初自己选的是这么一本比较薄的书，而不是那些那些大部头。

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