MATLAB基础教程(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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薛山 著

图书标签:

• MATLAB
• 数值计算
• 科学计算
• 工程计算
• 算法
• 入门
• 教程
• 第2版
• 数学软件
• 编程

店铺： 墨砚聚客图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302399070

商品编码：29535558301

包装：平装

开本：16

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《MATLAB进阶之路：从数据分析到工程应用》 简介 在数据爆炸的时代，掌握强大的工具进行分析、建模和模拟已成为各行各业的关键能力。MATLAB，作为科学计算和工程领域无可匹敌的语言和环境，为我们提供了解决复杂问题的强大平台。本书《MATLAB进阶之路：从数据分析到工程应用》并非一本初学者入门的教程，而是专为已经熟悉MATLAB基本语法和操作，渴望将技能提升到新高度的学习者量身打造。我们假定您已经掌握了变量、函数、基本的数据结构（如向量、矩阵）以及简单的脚本编写。在此基础上，本书将带领您深入探索MATLAB更高级的功能，触及数据科学、算法开发、信号处理、图像分析、优化计算乃至嵌入式系统开发的广阔天地，助您将MATLAB的应用场景从基础操作拓展至解决实际工程问题和前沿科学研究。 本书的结构设计旨在系统性地引导读者完成从“会用”到“精通”的蜕变。我们不重复讲解MATLAB的核心语法，而是聚焦于如何运用这些基础构建更强大、更高效、更具创造性的解决方案。全书围绕“数据”、“算法”、“可视化”和“工程应用”这四大核心模块展开，力求在理论与实践之间找到最佳的平衡点，让您在学习过程中能够快速上手，并能将所学知识融会贯通，灵活应用于未来的工作与研究。 第一部分：数据处理与分析的深度探索 本部分将带领您深入挖掘MATLAB在数据处理与分析方面的强大能力。我们将从复杂的数据结构和文件 I/O 开始，学习如何高效地读取、写入和管理不同格式的大型数据集，包括二进制文件、数据库连接等，确保您的数据管道畅通无阻。 高级数据结构与管理： 除了基本的数组，您将学习如何有效地使用表格（`table`）和时间序列（`timeseries`）等结构，它们能够更直观地组织和处理具有异构类型和时间戳的数据。掌握数据表的操作，如数据筛选、分组、聚合和合并，将使您在处理真实世界的数据集时事半功倍。 文本与非结构化数据处理： 现实世界的数据往往包含大量的文本信息。我们将探讨MATLAB在文本文件处理、正则表达式匹配、字符串操作以及从非结构化数据中提取关键信息的技术。这对于自然语言处理、日志分析等领域至关重要。 统计建模与推断： 本部分将超越基本的描述性统计，深入到统计建模的范畴。您将学习如何使用MATLAB的统计工具箱来构建和评估各种统计模型，包括线性回归、逻辑回归、方差分析（ANOVA）等。我们将重点关注模型诊断、参数估计、假设检验以及如何解释模型结果，使您能够从数据中提取有意义的统计洞察。 数据预处理与特征工程： 真实世界的数据常常是“脏”的。我们将详细介绍数据清洗技术，如缺失值填充、异常值检测与处理。更重要的是，您将学习如何进行有效的特征工程，通过组合、变换现有特征来创造新的、更有预测能力的特征，这是提升机器学习模型性能的关键步骤。 第二部分：算法开发与性能优化 精通MATLAB不仅在于能够编写代码，更在于如何编写高效、优雅且可维护的算法。本部分将聚焦于算法开发的核心技术和性能优化策略。 面向对象编程（OOP）在MATLAB中的应用： 随着项目规模的增大，结构化的编程范式变得尤为重要。我们将详细介绍MATLAB的面向对象特性，包括类的定义、对象的创建、属性和方法的封装、继承和多态性。掌握OOP将极大地提升代码的可重用性、可维护性和可扩展性，使您能够构建更复杂的软件系统。 数值计算的进阶技巧： MATLAB以其强大的数值计算能力著称。我们将深入探讨稀疏矩阵的存储与运算，这对于处理大规模、低密度的数据集至关重要。同时，您将学习如何利用MATLAB的内置函数进行高效的傅里叶变换、卷积、积分和微分，以及如何实现迭代算法，如牛顿法、梯度下降法等。 并行计算与GPU加速： 在处理海量数据和复杂计算时，单核CPU的性能瓶颈会日益凸显。本部分将引导您掌握MATLAB的并行计算工具箱，学习如何利用多核CPU或GPU来加速您的计算任务。我们将介绍并行for循环、parfeval函数以及使用GPUArray进行矩阵运算，让您的程序运行速度得到质的飞跃。 性能剖析与代码优化： 编写出能运行的代码只是第一步，编写出高效的代码才是关键。您将学会使用MATLAB的性能剖析工具（Profiler）来找出代码中的性能瓶颈，并学习各种代码优化技术，如矢量化运算、避免循环、使用更高效的算法和数据结构、以及利用JIT（Just-In-Time）编译器等，显著提升程序的执行效率。 第三部分：高级可视化与交互式应用 数据可视化是理解复杂数据和结果的直观方式。本部分将超越基本的绘图功能，带领您探索MATLAB强大的可视化能力，并构建交互式的应用。 定制化与3D可视化： 您将学习如何创建高度定制化的图形，包括修改坐标轴、图例、标签、文本注释，以及使用各种颜色映射和风格。我们将深入3D可视化技术，如表面图（`surf`）、等高线图（`contour`）、散点图（`scatter3`）等，并学习如何控制相机视角、光照效果，以呈现更具信息量的三维场景。 交互式图形与用户界面（UI）设计： 静态图表往往难以充分展现数据的动态变化或允许用户进行探索。本部分将介绍如何利用MATLAB的交互式图形功能，如数据游标、图窗交互模式，以及更进一步，使用GUIDE或App Designer构建具有按钮、滑块、文本框等控件的图形用户界面（GUI），使您的MATLAB程序能够与用户进行实时交互。 动画与视频生成： 动态地展示数据变化或模拟过程，比静态图表更能吸引观众。您将学习如何创建各种动画效果，如随时间变化的曲线、运动轨迹的描绘，并能将这些动画导出为视频文件，便于分享和演示。 地理信息系统（GIS）与地图可视化： 对于处理地理空间数据，MATLAB提供了强大的GIS工具箱。您将学习如何加载、显示和分析地理数据，绘制地图、叠加地理要素，并能利用地图进行空间分析，如距离计算、区域统计等。 第四部分：面向工程应用的MATLAB实践 本部分将通过一系列实际的工程应用案例，展示MATLAB在不同领域的强大实力，并引导您如何将所学知识融会贯通，解决实际问题。 信号处理与滤波： 从音频分析到通信系统，信号处理是工程领域的基石。您将学习如何使用MATLAB进行信号的生成、分析（时域、频域），以及设计和应用各种数字滤波器（低通、高通、带通、带阻、自适应滤波器等），用于信号的去噪、增强或提取特定信息。 图像处理与计算机视觉入门： 图像和视频是重要的信息载体。我们将介绍MATLAB的图像处理工具箱，学习图像的读取、显示、增强、滤波、边缘检测、图像分割等基本操作。在此基础上，您将接触到一些基础的计算机视觉概念，如特征提取、图像配准等。 控制系统设计与仿真： 在自动化、机器人和航空航天等领域，控制系统扮演着核心角色。您将学习如何使用MATLAB的控制系统工具箱来建立系统模型（传递函数、状态空间），进行系统分析（稳定性、瞬态响应、稳态响应），设计控制器（PID、状态反馈），并进行系统仿真。 优化问题求解： 许多工程和科学问题都归结为优化问题，即在给定约束条件下寻找最优解。您将学习如何使用MATLAB的优化工具箱来定义和求解各种类型的优化问题，包括线性规划、二次规划、非线性规划、整数规划，以及全局优化等。 嵌入式系统与代码生成： 将MATLAB模型部署到实际硬件上是工程应用的重要一步。本部分将介绍MATLAB Coder等工具，学习如何将MATLAB算法转换为C/C++代码，并将其集成到嵌入式系统中，实现高效的实时计算。 学习展望 《MATLAB进阶之路：从数据分析到工程应用》旨在为您提供一个全面而深入的MATLAB学习路径，帮助您超越基础操作，掌握处理复杂数据、开发高效算法、构建交互式应用以及解决实际工程问题的核心技能。本书的内容涵盖广泛，从数据科学的底层逻辑到工程应用的具体实践，力求让您在掌握MATLAB的同时，也能够提升解决问题的能力和工程素养。 我们鼓励您在阅读本书的同时，积极动手实践，将书中的代码示例加以修改和扩展，尝试解决您自己遇到的实际问题。通过不断的练习和探索，您将能够充分释放MATLAB的强大潜能，成为一名真正精通MATLAB的高级用户，在您的学术研究和职业生涯中取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

（评价四） 我必须得说，《MATLAB基础教程（第2版）》这本书的编排实在是太用心了。作为一名长期从事科学研究的学者，我曾经接触过很多技术书籍，但这本书的叙述逻辑和内容深度，都给我留下了深刻的印象。它不是那种堆砌概念的书，而是真正地从读者的角度出发，考虑到不同背景的读者可能会遇到的问题。在介绍一些核心的数学函数和算法时，作者的处理方式非常巧妙，既保证了学术上的严谨性，又避免了过于枯燥乏味的理论阐述。我尤其赞赏书中对一些编程技巧和效率优化的介绍，比如如何向量化操作，如何使用 `for` 循环和 `while` 循环的注意事项等等。这些细节虽然看起来不起眼，但在实际的科研工作中，却能极大地提高我的工作效率。书中的案例研究也很有启发性，能够让我看到 MATLAB 在不同学科领域的实际应用，这对我拓展研究思路非常有帮助。举个例子，书中关于优化问题的求解，给出了一个非常详细的案例，从问题的数学建模到 MATLAB 代码实现，再到结果的解读，都做到了面面俱到。这本书让我对 MATLAB 的理解又上了一个台阶，也让我更有信心去探索 MATLAB 在我研究领域中的更多可能性。

评分☆☆☆☆☆

（评价一） 这本书真是我近期学习 MATLAB 的得力助手！虽然我才刚开始接触 MATLAB，之前也尝试过一些其他的入门材料，但都感觉抓不住重点，学习起来磕磕绊绊。这本《MATLAB基础教程（第2版）》真的不一样，它的结构安排非常合理，从最基础的概念讲起，循序渐进，完全不会让人感到茫然。我尤其喜欢它在介绍每个新函数或概念时，都会配上清晰的代码示例，并且对代码的每一行都进行了详尽的解释。这种“手把手”的教学方式，让我这个新手也能很快理解代码背后的逻辑，并且能够自己动手去修改和运行。书中的例子也非常贴近实际应用，不像有些书那样讲一些脱离实际的理论，这本书的例子能够让我感受到 MATLAB 的强大之处，也激发了我继续深入学习的兴趣。例如，在讲解矩阵运算时，作者不仅列出了基本的加减乘除，还通过一个简单的图像处理例子，展示了矩阵运算在实际问题中的应用，这让我茅塞顿开。而且，这本书的语言风格也十分友好，通俗易懂，没有过多晦涩的术语，即使是非计算机专业的读者也能轻松理解。总的来说，这是一本非常适合初学者入门 MATLAB 的书籍，我强烈推荐给所有想要学习 MATLAB 的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

（评价三） 我是一名在校大学生，正在学习信号处理这门课程，老师推荐了使用 MATLAB 来完成实验。起初我对 MATLAB 一窍不通，看着黑色的命令行界面，感觉有些畏惧。但当我拿到这本《MATLAB基础教程（第2版）》后，我的顾虑完全打消了。这本书真是太适合我们学生党了！它的章节划分非常清晰，就像一份详尽的学习路线图，指引我们一步步深入。我最喜欢的一点是，它非常注重理论与实践的结合。比如，在讲解傅里叶变换时，书中不仅给出了数学上的解释，还提供了 MATLAB 代码来演示如何进行傅里叶变换，并且绘制出变换后的频谱图。这让我能够直观地理解抽象的数学概念，也为我完成实验报告提供了极大的帮助。书中的练习题也很有代表性，能够巩固课堂上学到的知识。我通过完成这些练习题，不仅熟悉了 MATLAB 的基本操作，还掌握了处理信号的基本方法。而且，这本书还介绍了一些常用的信号处理工具箱，让我知道原来 MATLAB 还有这么多强大的内置函数可以使用，为我后续的学习打开了思路。这本教程不仅让我学会了如何使用 MATLAB，更重要的是，它让我爱上了用 MATLAB 来解决问题。

评分☆☆☆☆☆

（评价五） 我是一个对编程一直充满好奇，但又有些望而却步的人。看到《MATLAB基础教程（第2版）》这本书的书名，我抱着试一试的心态买了下来，没想到它真的给我带来了惊喜。这本书的语言风格非常生动活泼，读起来一点都不枯燥。作者用了很多比喻和类比，把一些听起来很复杂的概念解释得非常通俗易懂。我记得在学习函数定义的那一部分，作者把函数比作一个“小工厂”，输入原料，经过加工，就能得到产品，这个形象的比喻一下子就让我理解了函数的概念。而且，这本书的排版也非常舒适，代码块和文字的间隔都恰到好处，阅读起来不费眼。我最喜欢的是它在介绍每个章节的学习目标时，都非常明确，让我知道学完这一章我能做什么，这极大地增强了我的学习动力。书中还设置了一些“小贴士”和“注意事项”，这些细节之处体现了作者的细心，能够帮助我避免一些常见的错误。总而言之，这本书就像一位耐心细致的老师，一步步引导我这个“编程小白”踏入了 MATLAB 的世界。如果有人问我有什么好的 MATLAB 入门书，我一定会毫不犹豫地推荐它。

评分☆☆☆☆☆

（评价二） 作为一名在工程领域工作多年的老兵，我不得不说，《MATLAB基础教程（第2版）》为我打开了一扇新的大门。我过去主要依赖于一些传统的工程软件，对 MATLAB 的了解仅限于听说过，但从未真正深入学习。最近因为项目需要，我决定系统地学习一下 MATLAB，于是选择了这本书。出乎意料的是，这本书的深度和广度都远超我的预期。虽然标题是“基础教程”，但它所涵盖的内容却非常扎实，涵盖了 MATLAB 的核心功能，包括数据分析、数值计算、图形绘制，甚至还涉及了部分高级应用，如 Simulink 的基础概念。我特别欣赏书中在讲解某些复杂算法时，能够将其分解成易于理解的步骤，并用 MATLAB 代码清晰地实现。这对于我这样需要将理论知识转化为实际应用的人来说，非常有价值。比如，在讲解数据拟合的章节，书中不仅介绍了多项式拟合，还拓展到了更复杂的非线性拟合，并且给出了相应的代码实现和结果分析，让我能够快速掌握这些方法并应用到我的实际数据处理中。此外，书中对 MATLAB 编程风格的建议也非常到位，帮助我写出更规范、更易读的代码。这本书绝对是资深工程师提升 MATLAB 技能、拓展应用领域的优秀读物。