MATLAB基礎教程(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛山 著

圖書標籤:

• MATLAB
• 數值計算
• 科學計算
• 工程計算
• 算法
• 入門
• 教程
• 第2版
• 數學軟件
• 編程

店鋪： 墨硯聚客圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302399070

商品編碼：29535558301

包裝：平裝

開本：16

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《MATLAB進階之路：從數據分析到工程應用》 簡介 在數據爆炸的時代，掌握強大的工具進行分析、建模和模擬已成為各行各業的關鍵能力。MATLAB，作為科學計算和工程領域無可匹敵的語言和環境，為我們提供瞭解決復雜問題的強大平颱。本書《MATLAB進階之路：從數據分析到工程應用》並非一本初學者入門的教程，而是專為已經熟悉MATLAB基本語法和操作，渴望將技能提升到新高度的學習者量身打造。我們假定您已經掌握瞭變量、函數、基本的數據結構（如嚮量、矩陣）以及簡單的腳本編寫。在此基礎上，本書將帶領您深入探索MATLAB更高級的功能，觸及數據科學、算法開發、信號處理、圖像分析、優化計算乃至嵌入式係統開發的廣闊天地，助您將MATLAB的應用場景從基礎操作拓展至解決實際工程問題和前沿科學研究。 本書的結構設計旨在係統性地引導讀者完成從“會用”到“精通”的蛻變。我們不重復講解MATLAB的核心語法，而是聚焦於如何運用這些基礎構建更強大、更高效、更具創造性的解決方案。全書圍繞“數據”、“算法”、“可視化”和“工程應用”這四大核心模塊展開，力求在理論與實踐之間找到最佳的平衡點，讓您在學習過程中能夠快速上手，並能將所學知識融會貫通，靈活應用於未來的工作與研究。 第一部分：數據處理與分析的深度探索 本部分將帶領您深入挖掘MATLAB在數據處理與分析方麵的強大能力。我們將從復雜的數據結構和文件 I/O 開始，學習如何高效地讀取、寫入和管理不同格式的大型數據集，包括二進製文件、數據庫連接等，確保您的數據管道暢通無阻。 高級數據結構與管理： 除瞭基本的數組，您將學習如何有效地使用錶格（`table`）和時間序列（`timeseries`）等結構，它們能夠更直觀地組織和處理具有異構類型和時間戳的數據。掌握數據錶的操作，如數據篩選、分組、聚閤和閤並，將使您在處理真實世界的數據集時事半功倍。 文本與非結構化數據處理： 現實世界的數據往往包含大量的文本信息。我們將探討MATLAB在文本文件處理、正則錶達式匹配、字符串操作以及從非結構化數據中提取關鍵信息的技術。這對於自然語言處理、日誌分析等領域至關重要。 統計建模與推斷： 本部分將超越基本的描述性統計，深入到統計建模的範疇。您將學習如何使用MATLAB的統計工具箱來構建和評估各種統計模型，包括綫性迴歸、邏輯迴歸、方差分析（ANOVA）等。我們將重點關注模型診斷、參數估計、假設檢驗以及如何解釋模型結果，使您能夠從數據中提取有意義的統計洞察。 數據預處理與特徵工程： 真實世界的數據常常是“髒”的。我們將詳細介紹數據清洗技術，如缺失值填充、異常值檢測與處理。更重要的是，您將學習如何進行有效的特徵工程，通過組閤、變換現有特徵來創造新的、更有預測能力的特徵，這是提升機器學習模型性能的關鍵步驟。 第二部分：算法開發與性能優化 精通MATLAB不僅在於能夠編寫代碼，更在於如何編寫高效、優雅且可維護的算法。本部分將聚焦於算法開發的核心技術和性能優化策略。 麵嚮對象編程（OOP）在MATLAB中的應用： 隨著項目規模的增大，結構化的編程範式變得尤為重要。我們將詳細介紹MATLAB的麵嚮對象特性，包括類的定義、對象的創建、屬性和方法的封裝、繼承和多態性。掌握OOP將極大地提升代碼的可重用性、可維護性和可擴展性，使您能夠構建更復雜的軟件係統。 數值計算的進階技巧： MATLAB以其強大的數值計算能力著稱。我們將深入探討稀疏矩陣的存儲與運算，這對於處理大規模、低密度的數據集至關重要。同時，您將學習如何利用MATLAB的內置函數進行高效的傅裏葉變換、捲積、積分和微分，以及如何實現迭代算法，如牛頓法、梯度下降法等。 並行計算與GPU加速： 在處理海量數據和復雜計算時，單核CPU的性能瓶頸會日益凸顯。本部分將引導您掌握MATLAB的並行計算工具箱，學習如何利用多核CPU或GPU來加速您的計算任務。我們將介紹並行for循環、parfeval函數以及使用GPUArray進行矩陣運算，讓您的程序運行速度得到質的飛躍。 性能剖析與代碼優化： 編寫齣能運行的代碼隻是第一步，編寫齣高效的代碼纔是關鍵。您將學會使用MATLAB的性能剖析工具（Profiler）來找齣代碼中的性能瓶頸，並學習各種代碼優化技術，如矢量化運算、避免循環、使用更高效的算法和數據結構、以及利用JIT（Just-In-Time）編譯器等，顯著提升程序的執行效率。 第三部分：高級可視化與交互式應用 數據可視化是理解復雜數據和結果的直觀方式。本部分將超越基本的繪圖功能，帶領您探索MATLAB強大的可視化能力，並構建交互式的應用。 定製化與3D可視化： 您將學習如何創建高度定製化的圖形，包括修改坐標軸、圖例、標簽、文本注釋，以及使用各種顔色映射和風格。我們將深入3D可視化技術，如錶麵圖（`surf`）、等高綫圖（`contour`）、散點圖（`scatter3`）等，並學習如何控製相機視角、光照效果，以呈現更具信息量的三維場景。 交互式圖形與用戶界麵（UI）設計： 靜態圖錶往往難以充分展現數據的動態變化或允許用戶進行探索。本部分將介紹如何利用MATLAB的交互式圖形功能，如數據遊標、圖窗交互模式，以及更進一步，使用GUIDE或App Designer構建具有按鈕、滑塊、文本框等控件的圖形用戶界麵（GUI），使您的MATLAB程序能夠與用戶進行實時交互。 動畫與視頻生成： 動態地展示數據變化或模擬過程，比靜態圖錶更能吸引觀眾。您將學習如何創建各種動畫效果，如隨時間變化的麯綫、運動軌跡的描繪，並能將這些動畫導齣為視頻文件，便於分享和演示。 地理信息係統（GIS）與地圖可視化： 對於處理地理空間數據，MATLAB提供瞭強大的GIS工具箱。您將學習如何加載、顯示和分析地理數據，繪製地圖、疊加地理要素，並能利用地圖進行空間分析，如距離計算、區域統計等。 第四部分：麵嚮工程應用的MATLAB實踐 本部分將通過一係列實際的工程應用案例，展示MATLAB在不同領域的強大實力，並引導您如何將所學知識融會貫通，解決實際問題。 信號處理與濾波： 從音頻分析到通信係統，信號處理是工程領域的基石。您將學習如何使用MATLAB進行信號的生成、分析（時域、頻域），以及設計和應用各種數字濾波器（低通、高通、帶通、帶阻、自適應濾波器等），用於信號的去噪、增強或提取特定信息。 圖像處理與計算機視覺入門： 圖像和視頻是重要的信息載體。我們將介紹MATLAB的圖像處理工具箱，學習圖像的讀取、顯示、增強、濾波、邊緣檢測、圖像分割等基本操作。在此基礎上，您將接觸到一些基礎的計算機視覺概念，如特徵提取、圖像配準等。 控製係統設計與仿真： 在自動化、機器人和航空航天等領域，控製係統扮演著核心角色。您將學習如何使用MATLAB的控製係統工具箱來建立係統模型（傳遞函數、狀態空間），進行係統分析（穩定性、瞬態響應、穩態響應），設計控製器（PID、狀態反饋），並進行係統仿真。 優化問題求解： 許多工程和科學問題都歸結為優化問題，即在給定約束條件下尋找最優解。您將學習如何使用MATLAB的優化工具箱來定義和求解各種類型的優化問題，包括綫性規劃、二次規劃、非綫性規劃、整數規劃，以及全局優化等。 嵌入式係統與代碼生成： 將MATLAB模型部署到實際硬件上是工程應用的重要一步。本部分將介紹MATLAB Coder等工具，學習如何將MATLAB算法轉換為C/C++代碼，並將其集成到嵌入式係統中，實現高效的實時計算。 學習展望 《MATLAB進階之路：從數據分析到工程應用》旨在為您提供一個全麵而深入的MATLAB學習路徑，幫助您超越基礎操作，掌握處理復雜數據、開發高效算法、構建交互式應用以及解決實際工程問題的核心技能。本書的內容涵蓋廣泛，從數據科學的底層邏輯到工程應用的具體實踐，力求讓您在掌握MATLAB的同時，也能夠提升解決問題的能力和工程素養。 我們鼓勵您在閱讀本書的同時，積極動手實踐，將書中的代碼示例加以修改和擴展，嘗試解決您自己遇到的實際問題。通過不斷的練習和探索，您將能夠充分釋放MATLAB的強大潛能，成為一名真正精通MATLAB的高級用戶，在您的學術研究和職業生涯中取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

（評價五） 我是一個對編程一直充滿好奇，但又有些望而卻步的人。看到《MATLAB基礎教程（第2版）》這本書的書名，我抱著試一試的心態買瞭下來，沒想到它真的給我帶來瞭驚喜。這本書的語言風格非常生動活潑，讀起來一點都不枯燥。作者用瞭很多比喻和類比，把一些聽起來很復雜的概念解釋得非常通俗易懂。我記得在學習函數定義的那一部分，作者把函數比作一個“小工廠”，輸入原料，經過加工，就能得到産品，這個形象的比喻一下子就讓我理解瞭函數的概念。而且，這本書的排版也非常舒適，代碼塊和文字的間隔都恰到好處，閱讀起來不費眼。我最喜歡的是它在介紹每個章節的學習目標時，都非常明確，讓我知道學完這一章我能做什麼，這極大地增強瞭我的學習動力。書中還設置瞭一些“小貼士”和“注意事項”，這些細節之處體現瞭作者的細心，能夠幫助我避免一些常見的錯誤。總而言之，這本書就像一位耐心細緻的老師，一步步引導我這個“編程小白”踏入瞭 MATLAB 的世界。如果有人問我有什麼好的 MATLAB 入門書，我一定會毫不猶豫地推薦它。

評分☆☆☆☆☆

（評價三） 我是一名在校大學生，正在學習信號處理這門課程，老師推薦瞭使用 MATLAB 來完成實驗。起初我對 MATLAB 一竅不通，看著黑色的命令行界麵，感覺有些畏懼。但當我拿到這本《MATLAB基礎教程（第2版）》後，我的顧慮完全打消瞭。這本書真是太適閤我們學生黨瞭！它的章節劃分非常清晰，就像一份詳盡的學習路綫圖，指引我們一步步深入。我最喜歡的一點是，它非常注重理論與實踐的結閤。比如，在講解傅裏葉變換時，書中不僅給齣瞭數學上的解釋，還提供瞭 MATLAB 代碼來演示如何進行傅裏葉變換，並且繪製齣變換後的頻譜圖。這讓我能夠直觀地理解抽象的數學概念，也為我完成實驗報告提供瞭極大的幫助。書中的練習題也很有代錶性，能夠鞏固課堂上學到的知識。我通過完成這些練習題，不僅熟悉瞭 MATLAB 的基本操作，還掌握瞭處理信號的基本方法。而且，這本書還介紹瞭一些常用的信號處理工具箱，讓我知道原來 MATLAB 還有這麼多強大的內置函數可以使用，為我後續的學習打開瞭思路。這本教程不僅讓我學會瞭如何使用 MATLAB，更重要的是，它讓我愛上瞭用 MATLAB 來解決問題。

評分☆☆☆☆☆

（評價四） 我必須得說，《MATLAB基礎教程（第2版）》這本書的編排實在是太用心瞭。作為一名長期從事科學研究的學者，我曾經接觸過很多技術書籍，但這本書的敘述邏輯和內容深度，都給我留下瞭深刻的印象。它不是那種堆砌概念的書，而是真正地從讀者的角度齣發，考慮到不同背景的讀者可能會遇到的問題。在介紹一些核心的數學函數和算法時，作者的處理方式非常巧妙，既保證瞭學術上的嚴謹性，又避免瞭過於枯燥乏味的理論闡述。我尤其贊賞書中對一些編程技巧和效率優化的介紹，比如如何嚮量化操作，如何使用 `for` 循環和 `while` 循環的注意事項等等。這些細節雖然看起來不起眼，但在實際的科研工作中，卻能極大地提高我的工作效率。書中的案例研究也很有啓發性，能夠讓我看到 MATLAB 在不同學科領域的實際應用，這對我拓展研究思路非常有幫助。舉個例子，書中關於優化問題的求解，給齣瞭一個非常詳細的案例，從問題的數學建模到 MATLAB 代碼實現，再到結果的解讀，都做到瞭麵麵俱到。這本書讓我對 MATLAB 的理解又上瞭一個颱階，也讓我更有信心去探索 MATLAB 在我研究領域中的更多可能性。

評分☆☆☆☆☆

（評價二） 作為一名在工程領域工作多年的老兵，我不得不說，《MATLAB基礎教程（第2版）》為我打開瞭一扇新的大門。我過去主要依賴於一些傳統的工程軟件，對 MATLAB 的瞭解僅限於聽說過，但從未真正深入學習。最近因為項目需要，我決定係統地學習一下 MATLAB，於是選擇瞭這本書。齣乎意料的是，這本書的深度和廣度都遠超我的預期。雖然標題是“基礎教程”，但它所涵蓋的內容卻非常紮實，涵蓋瞭 MATLAB 的核心功能，包括數據分析、數值計算、圖形繪製，甚至還涉及瞭部分高級應用，如 Simulink 的基礎概念。我特彆欣賞書中在講解某些復雜算法時，能夠將其分解成易於理解的步驟，並用 MATLAB 代碼清晰地實現。這對於我這樣需要將理論知識轉化為實際應用的人來說，非常有價值。比如，在講解數據擬閤的章節，書中不僅介紹瞭多項式擬閤，還拓展到瞭更復雜的非綫性擬閤，並且給齣瞭相應的代碼實現和結果分析，讓我能夠快速掌握這些方法並應用到我的實際數據處理中。此外，書中對 MATLAB 編程風格的建議也非常到位，幫助我寫齣更規範、更易讀的代碼。這本書絕對是資深工程師提升 MATLAB 技能、拓展應用領域的優秀讀物。

評分☆☆☆☆☆

（評價一） 這本書真是我近期學習 MATLAB 的得力助手！雖然我纔剛開始接觸 MATLAB，之前也嘗試過一些其他的入門材料，但都感覺抓不住重點，學習起來磕磕絆絆。這本《MATLAB基礎教程（第2版）》真的不一樣，它的結構安排非常閤理，從最基礎的概念講起，循序漸進，完全不會讓人感到茫然。我尤其喜歡它在介紹每個新函數或概念時，都會配上清晰的代碼示例，並且對代碼的每一行都進行瞭詳盡的解釋。這種“手把手”的教學方式，讓我這個新手也能很快理解代碼背後的邏輯，並且能夠自己動手去修改和運行。書中的例子也非常貼近實際應用，不像有些書那樣講一些脫離實際的理論，這本書的例子能夠讓我感受到 MATLAB 的強大之處，也激發瞭我繼續深入學習的興趣。例如，在講解矩陣運算時，作者不僅列齣瞭基本的加減乘除，還通過一個簡單的圖像處理例子，展示瞭矩陣運算在實際問題中的應用，這讓我茅塞頓開。而且，這本書的語言風格也十分友好，通俗易懂，沒有過多晦澀的術語，即使是非計算機專業的讀者也能輕鬆理解。總的來說，這是一本非常適閤初學者入門 MATLAB 的書籍，我強烈推薦給所有想要學習 MATLAB 的朋友們。