MATLAB for Engineers (2nd Edition) (Esource--The Prentice Hall Engineering Source) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Holly Moore

出品人:

页数:624

译者:

出版时间:2008-11-27

价格:USD 68.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780136044222

丛书系列:

图书标签:

• matlab
• MATLAB
• 工程数学
• 数值计算
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• 信号处理
• 控制系统

探索计算科学的无限可能：一本引导您深入理解与应用 MATLAB 的实用指南 在当今科技飞速发展的时代，掌握强大的计算工具已成为工程师、科学家以及所有致力于解决复杂问题的专业人士的必备技能。MATLAB，作为一款功能强大且广泛应用的数值计算软件，其直观的界面和丰富的工具箱，使其成为工程计算、数据分析、算法开发以及科学建模的首选平台。本书并非仅仅是 MATLAB 语法的堆砌，而是一本旨在为读者提供深入理解、扎实应用和创新实践的全方位指南，它将带领您从入门到精通，开启计算科学的无限可能。 为何选择 MATLAB？—— 揭秘其在工程领域的强大力量 MATLAB 以其独特的优势，在工程领域占据着举足轻重的地位。它的核心在于其强大的矩阵运算能力，这使得处理大量数据和执行复杂的数学运算变得前所未有的简单高效。从线性代数、微积分到统计和信号处理，MATLAB 提供了丰富的内置函数库，能够快速解决您遇到的各种工程问题。 更重要的是，MATLAB 的应用场景极其广泛。在航空航天领域，它被用于飞行器设计、仿真和控制系统开发；在机械工程中，工程师利用它进行结构分析、振动研究和动力学仿真；在电气工程领域，MATLAB 是信号处理、通信系统设计和电力系统分析的利器；在化学工程、生物工程、土木工程乃至金融工程等领域，MATLAB 都扮演着至关重要的角色。本书将通过贴近实际的工程案例，生动地展示 MATLAB 如何成为解决这些领域复杂问题的强大助手。 本书的核心价值：从基础到高级，全面构建您的 MATLAB 能力 本书的设计理念是循序渐进，层层深入。我们深知，掌握一个强大的工具，需要从最基础的概念入手，逐步构建起坚实的知识体系。因此，本书的结构经过精心设计，以确保您能够高效地学习和吸收 MATLAB 的各项功能。 第一部分：MATLAB 入门与基础构建 搭建您的 MATLAB 工作台： 我们将首先引导您完成 MATLAB 的安装和基本配置，让您迅速进入学习状态。您将了解 MATLAB 的开发环境，包括命令窗口、脚本编辑器、工作区、历史记录以及帮助文档等关键组成部分，熟悉它们的用途和操作方式。 数值计算的基石：变量、数据类型与基本运算： 深入理解 MATLAB 的核心在于掌握其数据处理能力。本书将详细介绍 MATLAB 中的各种数据类型，如数值型（整数、浮点数）、字符型、逻辑型以及字符串等，并解释它们在内存中的表示和使用方式。您将学习如何声明和赋值变量，进行算术运算、关系运算和逻辑运算，并了解运算的优先级规则，从而为后续更复杂的编程打下坚实基础。 灵活的数据结构：数组、矩阵与表格： MATLAB 最为突出的特点之一就是其强大的数组和矩阵处理能力。本书将从一维数组（向量）开始，逐步引导您掌握二维数组（矩阵）的创建、索引、切片和各种运算。您将学习如何进行矩阵加减乘除、转置、求逆、行列式计算等，并了解 MATLAB 在矩阵运算方面的优化机制。此外，本书还将介绍更高级的数据结构，如多维数组和表格（table），它们在处理结构化数据方面提供了极大的便利。 逻辑控制的艺术：条件语句与循环语句： 任何复杂的程序都离不开逻辑控制。本书将详细讲解 `if-elseif-else` 条件语句，让您能够根据不同的条件执行不同的代码块；深入介绍 `for` 循环和 `while` 循环，使您能够重复执行某个任务，从而处理大量数据或实现迭代计算。我们将通过丰富的示例，展示如何巧妙地运用这些控制结构来解决实际问题。 函数：模块化编程的基石： 函数是 MATLAB 编程的核心组成部分，它们允许我们将代码组织成可重用的模块，提高代码的可读性和效率。本书将详细讲解如何定义函数，包括输入参数、输出参数以及函数体。您将学习如何调用函数，理解局部变量和全局变量的作用域，并了解匿名函数和函数句柄等高级概念，为编写更大型、更复杂的程序奠定基础。 第二部分：可视化与数据探索 数据的直观展现：二维绘图： 数据可视化是理解和传达信息的重要手段。MATLAB 提供了强大的绘图功能，可以帮助您将抽象的数据转化为直观的图形。本书将从最基础的二维绘图开始，介绍 `plot`、`scatter`、`bar`、`pie` 等常用绘图函数，让您能够绘制线图、散点图、柱状图、饼图等，并学习如何自定义图形的标题、坐标轴标签、图例、线型、颜色和标记，使您的图表更加专业和信息量丰富。 多维世界的探索：三维绘图： 当数据维度增加时，三维绘图能够提供更丰富的洞察。本书将引导您掌握 `surf`、`mesh`、`contour` 等三维绘图函数，帮助您可视化三维曲面、网格图和等高线图。您将学习如何控制视点、光照以及添加等高线等，从而更深入地理解三维数据的结构和特征。 科学计算的强大助手：符号计算： 除了数值计算，MATLAB 还集成了强大的符号计算工具箱，能够进行代数运算、微积分、方程求解等符号化操作。本书将介绍符号变量的定义，以及如何利用符号计算工具箱进行符号积分、微分、极限计算、方程求解以及代数表达式的化简等，为解决解析问题提供强大的支持。 数据分析与统计： 深入理解数据是做出明智决策的前提。本书将介绍 MATLAB 在数据分析和统计方面的常用函数，包括数据统计（均值、方差、标准差）、数据排序、数据拟合（线性拟合、多项式拟合）、以及概率分布的生成和分析等。您将学习如何运用这些工具来探索数据的内在规律。 第三部分：工程应用与高级主题 信号处理的利器： 信号处理是许多工程领域的核心。本书将为您介绍 MATLAB 在信号处理方面的强大功能，包括信号的生成、分析、滤波、变换（如傅里叶变换、拉普拉斯变换）等。您将学习如何处理时域和频域信号，进行信号的去噪、特征提取等，这些知识在通信、控制、音频和图像处理等领域都至关重要。 系统建模与仿真： 在工程设计中，仿真能够极大地降低开发成本和风险。本书将引导您学习如何使用 MATLAB 进行系统建模与仿真，包括创建系统模型、定义输入信号、进行仿真运行以及分析仿真结果。您将了解如何构建和分析动态系统，从而预测其行为并优化设计。 数据结构化存储与读取： 在实际工程项目中，您需要处理各种格式的数据文件。本书将介绍如何使用 MATLAB 读取和写入多种常见的数据格式，如文本文件（.txt, .csv）、Excel 文件（.xlsx）、二进制文件（.mat）等，让您能够方便地与外部数据进行交互。 用户界面设计： 对于需要与用户进行交互的应用程序，创建直观易用的用户界面至关重要。本书将介绍 MATLAB 的图形用户界面（GUI）设计工具，让您能够创建包含按钮、文本框、滑块等交互元素的窗口，从而构建更加用户友好的应用程序。 优化算法与数值方法： 许多工程问题都归结为优化问题。本书将介绍 MATLAB 中常用的优化算法，如线性规划、非线性规划、约束优化等，并解释其背后的数值方法，让您能够高效地找到问题的最优解。 并行计算与性能优化： 随着数据量的不断增加和计算需求的提高，程序的执行效率变得越来越重要。本书将为您介绍 MATLAB 的并行计算技术，包括使用多核处理器、GPU 加速等，以及一些性能优化的技巧，帮助您显著缩短程序的运行时间。 本书的特色：理论与实践的完美结合 本书最大的亮点在于其对理论与实践的深度融合。我们不仅会讲解 MATLAB 的各项功能和语法，更重要的是，我们会通过大量的、贴近实际工程应用的案例来展示这些功能如何被有效地应用。从简单的数值计算到复杂的系统仿真，每一个案例都经过精心设计，旨在让读者在动手实践中巩固所学知识，并逐步培养解决实际工程问题的能力。 丰富的案例研究： 本书包含广泛的工程案例，涵盖机械、电气、通信、信号处理等多个学科领域。这些案例的难度适中，循序渐进，能够帮助您逐步掌握 MATLAB 的应用技巧。 代码示例清晰易懂： 所有代码示例都经过严格测试，并配有详细的注释，方便您理解和学习。您可以通过复制代码并进行修改和运行，来加深对知识点的理解。 强调解决问题的方法论： 除了教授具体的 MATLAB 功能，本书更注重培养读者解决问题的思维方式。您将学习如何将工程问题转化为 MATLAB 可以解决的计算问题，如何选择合适的工具和算法，以及如何分析和解释结果。 引导读者深入探索： 本书并非内容的终点，而是您深入探索 MATLAB 和计算科学的起点。在每个章节的最后，我们都会提供一些思考题和进阶挑战，鼓励您独立思考和进一步研究。 谁适合阅读本书？ 本书适合所有希望掌握 MATLAB 这一强大工具的读者，包括但不限于： 工程专业的学生： 无论是本科生还是研究生，本书都将为您提供扎实的 MATLAB 基础，并帮助您在课程学习和项目开发中取得优异成绩。 初入职场的工程师： 快速掌握 MATLAB 将极大地提升您的工作效率和解决问题的能力，助您在职业生涯中脱颖而出。 科研人员与数据科学家： MATLAB 强大的数值计算和数据分析能力，将成为您进行科学研究和数据探索的得力助手。 对计算科学感兴趣的自学者： 如果您希望学习一门实用的编程语言，并将其应用于解决实际问题，MATLAB 将是您的理想选择。 结语：开启您的计算之旅 在这个日新月异的科技时代，拥抱计算工具的强大力量，是提升个人竞争力、推动技术创新的关键。本书将成为您学习 MATLAB 的忠实伙伴，它不仅提供丰富的知识和实用的技巧，更重要的是，它将点燃您对计算科学的热情，引导您踏上一段充满探索和发现的精彩旅程。让我们一起，用 MATLAB 征服复杂的工程挑战，创造无限的可能！

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深入研究过一些特定主题的章节后，我不得不对作者在内容深度上的把握表示钦佩。它没有满足于仅仅介绍MATLAB的基本语法，而是真正深入到数值分析和计算方法学的核心。例如，在处理大型稀疏矩阵的求解时，它不仅展示了如何调用现有的函数，还隐晦地解释了这些底层算法的工作原理和它们在不同场景下的性能权衡。这种“授人以渔”的教学方法，远比单纯的“操作指南”要高明得多。阅读过程中，我能感受到作者对于这门工具的精通，以及对工程计算领域挑战的深刻理解。这种知识的深度，意味着这本书不仅适合作为初学者的入门书，更可以作为有一定经验的工程师在遇到瓶颈时进行查漏补缺的权威参考资料，它的价值会随着读者的知识增长而不断显现出来。

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这本书的语言风格，可以说是恰到好处地平衡了学术的深度和教学的易懂性。它没有采用那种高高在上、晦涩难懂的纯理论叙述方式，而是用一种非常接地气，却又不失严谨的口吻来解释那些复杂的矩阵运算和算法原理。我发现它在处理一些关键概念时，会适当地穿插一些生活化或者工程实例中的类比，这对于初学者来说，无疑是架起了一座通往专业知识的桥梁。举个例子，当讲解到某个迭代求解器的收敛性时，作者并没有直接抛出数学证明，而是先用一个通俗的比喻来描述“接近目标”的过程，然后才逐步引入符号。这种循序渐进的教学法，让人感觉自己不是在被动接受知识，而是在和一位经验丰富的导师进行深入的探讨。而且，文本中对于某些高级主题的讨论，也处理得非常得体，它知道什么时候该深入挖掘细节，什么时候又该适当地点到为止，保留读者后续探索的空间。

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作为一本面向工程师的教材，我特别关注它在实际应用案例上的着墨程度。坦白说，很多理论书籍读起来令人振奋，但一旦要应用到实际项目中，就会发现与现实世界脱节。这本书似乎深谙此道，从我初步的浏览来看，它似乎非常注重将理论与工程实践紧密结合。那些被精心挑选出来的案例研究，并非是那种教科书式的完美模型，而是带有一定现实约束和挑战性的情景。我能想象，如果我真的需要用MATLAB解决一个实际的信号处理问题或者结构优化任务，这本书里的例子会提供一个非常可靠的起点。而且，我注意到它在引入新函数或工具箱时，往往会紧跟着一个小的“动手练习”环节，这种设计极大地鼓励了读者即时动手验证所学知识，而不是仅仅停留在纸面上的理解。这种注重“做中学”的理念，是区分一本优秀教材和普通参考书的关键所在。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种简洁又不失专业感的布局，让人一眼就知道它瞄准的是工程领域的读者。拿到书的时候，首先感受到的是它扎实的重量，这通常意味着内容量是相当可观的。我尤其欣赏那种教科书特有的严谨排版，字体大小和行距的拿捏恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳。内页的纸张质量也算上乘，没有廉价印刷品的反光感，这对于需要对照公式和图表进行学习的人来说，简直是福音。我翻阅了一下目录，感觉内容的组织逻辑性非常强，从基础概念的引入，到复杂应用的拓展，似乎构建了一个非常完整的学习路径。那种精心编排的章节过渡，不是那种生硬的知识堆砌，而是带着一种引导性的节奏感，让人很期待接下来的学习过程。特别是那些精美的插图和流程图，看起来绘制得非常规范，不像有些教材那样粗糙敷衍，光是这些视觉元素，就大大提升了学习的效率和趣味性。

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这本书的排版和结构设计，体现了现代技术文档的优良传统。章节之间的逻辑衔接非常流畅，你几乎可以毫不费力地追踪作者的思路，从一个章节过渡到下一个章节时，很少有那种“豁然脱节”的感觉。特别是对于那些复杂的流程图和算法伪代码，它们被置于清晰的框架内，并且配有详尽的注释，这极大地降低了理解门槛。我注意到，书中有不少地方使用了加粗、斜体以及不同颜色的文本来突出重点概念和警告信息，这表明编者对读者的阅读体验做了深思熟虑。更值得称道的是，它对于错误处理和调试技巧的讨论也相当深入，这部分内容在很多同类书籍中常常被轻描淡写，但对于实际编码来说至关重要。这种对“野外生存”技能的重视，让这本书的实用价值倍增。

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