科學與工程計算技術叢書 MATLAB數學建模 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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産品特色

編輯推薦

　　

(1) 資深作者編著，圖書質量更有保證：一綫資深工程師執筆，係統歸納和總結瞭智能算法的實戰經驗。
　　(2) 提供配套源碼，便於讀者動手實踐：理論必須聯係實踐，本書提供源代碼下載，方便讀者學習使用。
　　(3) 內含豐富實例，利於讀者二次開發：書中提供瞭十幾個數學建模算法的典型實例，讀者可以據此二次開發。
　　配套學習資源下載地址為清華大學齣版社網站本書頁麵。係列暢銷圖書如下：
　　MATLAB 編程指南——計算、編程、仿真、算法及應用
　　MATLAB/Simulink係統仿真
　　MATLAB GUI程序設計
　　MATLAB智能算法
　　MATLAB數學建模
　　MATLAB科學計算
　　MATLAB信號處理
　　MATLAB圖像處理
　　MATLAB優化算法
　　
　　

內容簡介

　　

本書是MATLAB數學建模應用係列書籍之一，以MATLAB R2016a軟件版本為基礎，根據數學建模的需要編寫，包含瞭多種數學建模問題的MATLAB求解方法，是解決數學實驗和數學建模的有力工具。
　　 全書共18章，分為前後兩個部分，第1~10章屬於前部分，第11~18章屬於後部分。前部分從MATLAB基礎和數學建模基礎知識介紹開始，詳細介紹MATLAB程序設計、常用MATLAB建模函數、數學規劃模型、智能優化算法、Simulink簡介、MATLAB圖像處理算法等內容； 後部分介紹瞭水質評價與預測、投資收益與風險、旅行商問題、*優捕魚策略、裁剪與復原、DNA序列分類、衛星和飛船的跟蹤測控、中國人口增長預測等8個典型建模問題的MATLAB求解方法，引導讀者深入挖掘各種建模問題背後的數學問題和求解方法。*後，在附錄中給齣瞭MATLAB基本命令的介紹，便於讀者使用和研究。
　　 本書以MATLAB數學建模基礎為主綫，結閤各種數學建模典型案例，目的是使讀者易看懂、會應用。本書是一本簡明的MATLAB數學建模綜閤性參考書。本書深入淺齣，實例引導，講解翔實，既可以作為高等院校數學建模和數學實驗的參考教材，也可以作為廣大科研工程技術人員的參考用書。

　　

目錄

第1章MATLAB基礎知識

1.1數組和變量

1.1.1數組的定義

1.1.2數組的創建

1.1.3多維數組及其操作

1.1.4變量的命名

1.2矩陣

1.2.1實數值矩陣輸入

1.2.2復數矩陣輸入

1.2.3符號矩陣的生成

1.2.4大矩陣的生成

1.2.5矩陣的數學函數

1.3符號運算的基本內容

1.3.1符號變量代換及其函數

1.3.2符號對象轉換為數值對象的函數

1.3.3符號錶達式的化簡

1.3.4符號運算的其他函數

1.3.5兩種特定的符號運算函數

本章小結

第2章數學建模基礎

2.1數學建模的概念

2.2數據的導入和保存

2.3數據統計和分析

2.3.1常用統計量

2.3.2隨機數

2.3.3參數估計

2.3.4假設檢驗

2.3.5方差分析

2.4統計圖錶的繪製

2.5迴歸模型

2.5.1迴歸分析的定義

2.5.2迴歸分析

本章小結

第3章MATLAB程序設計

3.1自頂嚮下的程序設計方法

3.2符號運算

3.2.1符號對象

3.2.2創建符號對象

3.2.3符號錶達式及函數

3.2.4數組與矩陣

3.3關係運算符和邏輯運算符

3.3.1關係運算符

3.3.2邏輯運算符

3.3.3常用操作函數

3.4分支結構

3.4.1if分支結構

3.4.2switch分支結構

3.5循環結構

3.5.1while循環結構

3.5.2for循環結構

3.5.3控製程序的其他命令

3.6程序調試和優化

3.6.1程序調試命令

3.6.2程序常見的錯誤類型

3.6.3效率優化

3.6.4內存優化

3.6.5經典算法程序舉例

本章小結

第4章常用建模函數

4.1麯綫擬閤函數

4.1.1多項式擬閤

4.1.2加權最小方差擬閤原理及實例

4.1.3非綫性麯綫擬閤

4.2參數估計函數

4.2.1常見分布的參數估計

4.2.2點估計

4.2.3區間估計

4.3參數傳遞函數

4.3.1輸入和輸齣參數的數目

4.3.2可變數目的參數傳遞

4.3.3返迴被修改的輸入參數

4.3.4全局變量

4.4插值函數

4.4.1一維插值命令及實例

4.4.2二維插值命令及實例

4.4.3樣條插值

本章小結

第5章MATLAB求解微積分

5.1求解函數導數

5.1.1函數的導數

5.1.2隱函數的偏導數

5.2極限問題

5.2.1單變量函數

5.2.2多變量函數

5.3求解積分問題

5.3.1不定積分

5.3.2定積分與無窮積分計算

5.3.3多重積分

5.4級數展開和求和

5.4.1級數展開

5.4.2級數求和

本章小結

第6章數學規劃模型

6.1數學規劃模型的概念

6.2綫性規劃

6.2.1綫性規劃的標準形式

6.2.2綫性規劃求解方法

6.3非綫性規劃

6.3.1非綫性規劃的標準形式

6.3.2二次規劃

6.3.3無約束規劃

6.3.4有約束規劃

本章小結

第7章智能優化算法

7.1神經網絡算法

7.1.1基本原理

7.1.2程序設計

7.1.3經典應用

7.2遺傳算法

7.2.1基本原理

7.2.2程序設計

7.2.3經典應用

7.3免疫算法

7.3.1基本原理

7.3.2程序設計

7.3.3經典應用

7.4模擬退火算法

7.4.1基本原理

7.4.2程序設計

7.4.3經典應用

本章小結

第8章Simulink簡介

8.1基本知識

8.1.1基本功能

8.1.2Simulink組成

8.1.3模塊庫簡介

8.2Simulink係統仿真

8.2.1仿真基礎

8.2.2簡單係統的仿真分析

8.3Stateflow建模與應用

8.3.1Stateflow的定義

8.3.2狀態圖編輯器

8.3.3Stateflow流程圖

本章小結

第9章MATLAB數據圖形可視化

9.1MATLAB圖形窗口

9.1.1創建圖形窗口

9.1.2關閉與清除圖形框

9.2函數繪製

9.2.1一元函數繪圖

9.2.2二元函數繪圖

9.3數據圖形繪製簡介

9.3.1離散數據可視化

9.3.2連續函數可視化

9.4二維繪圖函數

9.4.1二維圖形繪製步驟

9.4.2二維圖形基本繪圖命令

9.4.3快速方程式畫圖

9.4.4特殊二維圖形

9.4.5二維繪圖經典案例

9.5三維繪圖函數

9.5.1繪製三維麯麵

9.5.2柵格數據的生成

9.5.3網格麯麵的繪製命令

9.5.4隱藏綫的顯示和關閉

9.5.5三維繪圖經典案例

本章小結

第10章MATLAB圖像處理算法

10.1圖像處理基礎

10.2MATLAB圖像處理函數

10.2.1默認顯示方式

10.2.2添加顔色條

10.2.3顯示多幀圖像

10.2.4顯示動畫

10.2.5三維材質圖像

10.2.6圖像的直方圖

10.2.7灰度變換

10.2.8均衡直方圖

10.3圖像處理的MATLAB應用

10.3.1圖像增強

10.3.2圖像重建

10.3.3圖像變換

10.3.4圖像壓縮

10.3.5圖像分割

10.3.6圖像邊緣檢測

10.3.7圖像識彆

本章小結

第11章水質評價與預測

11.1問題簡介

11.2數學模型

11.2.1問題分析

11.2.2模型建立

11.3水質評價與預測問題中MATLAB實現

11.4模糊神經網絡在水質預測中的應用

本章小結

第12章投資收益與風險

12.1問題簡介

12.2數學模型

12.2.1問題分析

12.2.2模型建立

12.3MATLAB在投資收益與風險問題中的應用

本章小結

第13章旅行商問題

13.1問題簡介

13.2使用蟻群算法求解旅行商問題

13.3多種模型在旅行商問題上的應用

13.3.1Hopfield網絡在TSP中的應用

13.3.2遺傳算法在TSP中的應用

13.3.3免疫算法在TSP中的應用

本章小結

第14章最優捕魚策略

14.1問題簡介

14.2數學模型

14.2.1模型假設

14.2.2問題分析

14.2.3模型建立

14.3MATLAB在最優捕魚策略問題中的應用

14.3.1問題1求解

14.3.2問題2求解

本章小結

第15章裁剪與復原

15.1問題簡介

15.2數學模型

15.2.1模型假設

15.2.2模型建立

15.3模型求解

15.4綫段的裁剪

本章小結

第16章DNA序列分類

16.1問題簡介

16.2數學模型

16.2.1問題分析

16.2.2模型建立

16.3模型求解

本章小結

第17章衛星和飛船的跟蹤測控

17.1問題簡介

17.2數學模型

17.2.1問題分析

17.2.2模型建立

17.3模型求解

17.3.1問題1求解

17.3.2問題2求解

17.3.3問題3求解

本章小結

第18章中國人口增長預測

18.1問題簡介

18.2數學模型

18.2.1問題分析

18.2.2模型建立

18.3模型求解

18.3.1問題1求解

18.3.2問題2求解

18.3.3問題3求解

本章小結

附錄MATLAB基本命令

參考文獻

精彩書摘

　　第5章MATLAB求解微積分

　　MATLAB提供解決微積分的各種問題、微分方程求解的任何限製的程度和計算方法。最重要的是可以很容易地繪製圖形復變函數，並檢查最大值、最小值和圖形解決原始函數，以及其衍生的其他內容。

　　本章重點介紹瞭函數導數、極限問題、積分問題和級數展開等內容。

　　學習目標：

　　■熟練掌握函數導數的求解方法和函數

　　■熟練掌握函數積分的求解方法

　　■熟練掌握級數展開和求和

　　5.1求解函數導數

　　求導是數學計算中的一個計算方法，導數定義為： 當自變量的增量趨於零時，因變量的增量與自變量的增量之商的極限。在一個函數存在導數時，稱這個函數可導或者可微分。可導的函數一定連續。不連續的函數一定不可導。

　　5.1.1函數的導數

　　如果函數和自變量都已知，且均為符號變量，則可以用diff函數解齣給定函數的各階導數。

　　diff函數的調用格式為：

　　■diff(s)——沒有指定變量和導數階數，則係統按findsym函數指示的默認變量對符號錶達式s求一階導數。

　　■diff(s,'v')——以v為自變量，對符號錶達式s求一階導數。

　　■diff(s,n)——按findsym函數指示的默認變量對符號錶達式s求n階導數，n為正整數。

　　■diff(s,'v',n)——以v為自變量，對符號錶達式s求n階導數。

　　【例5��1】y=1-2·ex，求y′。

　　解在MATLAB命令窗口輸入以下代碼：

　　syms x

　　y=sqrt(1-2*exp(x))

　　diff(y)%求1。未指定求導變量和階數，按默認規則處理

　　運行後得到：

　　ans =

　　-exp(x)/(1 - 2*exp(x))^(1/2)

　　……

前言/序言

　　前言

　　MATLAB是美國MathWorks公司齣品的商業數學軟件，常用於算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。

　　數學建模是通過計算得到的結果來解釋實際問題，並接受實際的檢驗，來建立數學模型的全過程。數學建模是一種數學的思考方法，是運用數學的語言和方法，通過抽象，簡化建立能近似刻畫並“解決”實際問題的一種強有力的數學手段。

　　在數學建模過程中，需要對所要建立模型的思路進行闡述，對所得的結果進行數學上的分析。最終利用獲取的數據資料，對模型的所有參數做齣計算。目前，MATLAB已成為數學建模和求解的重要工具之一。

　　本書是利用MATLAB軟件R2016a版本進行數學建模MATLAB設計和應用的最新書籍。

　　1. 本書特點

　　由淺入深，循序漸進： 本書以有數學建模應用需求的讀者為對象，首先從MATLAB和數學建模基礎知識講起，再以各種數學建模問題在MATLAB中的應用講解，幫助讀者盡快掌握MATLAB求解數學建模問題。

　　步驟詳盡、內容新穎： 本書結閤作者多年的MATLAB數學建模使用經驗與實際問題應用案例，將數學建模的分析和建模及其MATLAB的實現方法與技巧都詳細地講解給讀者。本書在講解過程中步驟詳盡、內容新穎，講解過程輔以相應的圖片，使讀者在閱讀時一目瞭然，從而快速把握書中所講內容。

　　實例典型，輕鬆易學： 通過學習實際建模問題分析求解案例，是掌握MATLAB數學建模應用最好的方式。本書通過典型問題案例，透徹詳盡地講解瞭MATLAB在數學建模中的各種應用。

　　2. 本書內容

　　本書麵嚮初中級讀者，在介紹MATLAB R2016a環境基礎上，詳細講解瞭MATLAB數學建模的基礎知識和核心內容。本書中各章均提供有大量的針對性案例，並輔以圖片和注釋，供讀者實戰練習，快速掌握數學建模的MATLAB應用。

　　本書基於MATLAB R2016a版，詳細講解MATLAB數學建模的基礎知識和經典案例。其中，基礎知識包括第1～10章，經典問題案例部分包括第11～18章。具體內容安排如下。

　　第1部分為MATLAB數學建模基礎知識部分。主要介紹瞭MATLAB各種基礎運算、數據統計和分析、程序設計、麯綫擬閤函數、微分方程的求解、綫性規劃、經典算法、Simulink的基本功能、MATLAB數據圖形繪製功能、圖像處理算法等內容。具體的章節安排如下：

　　第1章MATLAB基礎知識第2章數學建模基礎

　　第3章MATLAB程序設計第4章常用建模函數

　　第5章MATLAB求解微積分第6章數學規劃模型

　　第7章智能優化算法第8章Simulink簡介

　　第9章MATLAB數據圖形可視化第10章MATLAB圖像處理算法

　　第2部分為經典問題案例部分。主要介紹瞭水質評價與預測、投資收益與風險的建模分析、旅行商問題的優化、求解最優捕魚策略問題、解決人工復原效率低下的問題、DNA序列分類、衛星和飛船的測控模型、人口預測模型等內容。具體的章節安排如下：

　　第11章水質評價與預測第12章投資收益與風險

　　第13章旅行商問題第14章最優捕魚策略

　　第15章裁剪與復原第16章DNA序列分類

　　第17章衛星和飛船的跟蹤測控第18章中國人口增長預測

　　3. 讀者對象

　　本書適閤於MATLAB初學者和期望提高MATLAB數據分析及Simulink建模仿真工程應用能力的讀者，具體說明如下：

　　■初學MATLAB的技術人員■廣大科研工作人員

　　■大中專院校的教師和在校生■相關培訓機構的教師和學員

　　■參加工作實習的“菜鳥”■MATLAB愛好者

　　4. 讀者服務

　　為瞭方便解決本書疑難問題，讀者在學習過程中遇到與本書有關的技術問題，可以發郵件到郵箱caxart@126.com，或者訪問博客http://blog.sina.com.cn/caxart，編者會盡快給予解答，我們將竭誠為您服務。

　　5. 本書作者

　　本書由李昕編著，另外付文利、王廣、張岩、溫正、林曉陽、任艷芳、唐傢鵬、孫國強、高飛等也參與瞭本書的編寫工作，在此一並錶示感謝。

　　雖然作者在本書的編寫過程中力求敘述準確、完善，但由於水平有限，書中欠妥之處在所難免，希望讀者和同仁能夠及時指齣，共同促進本書質量的提高。

　　最後再次希望本書能為讀者的學習和工作提供幫助！

　　編者

　　2017年12月

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