MATLAB 中文版從入門到精通

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MATLAB 中文版從入門到精通

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內容描述

《MATLAB中文版從入門到精通》全面講解了MATLAB軟件的基礎知識和工程應用，包括MATLAB編程環境、MATLAB基礎知識、矩陣分析、集合、二維圖形繪制、三維圖形繪制、數學統計圖形、圖像處理、字符串設計、微分方程、文件I/O、線性方程組求解、概率和數據統計分析、電影與動畫、優化設計以及形態學圖像處理。全書內容由淺入深，通過實例來介紹各函數的使用，步驟詳細，便於讀者掌握參數的設置方法。 為了便於讀者學習，隨書配送了電子資料包，其中包含全書實例操作過程錄屏講解的MP4文件和實例源文件。為了更進一步地方便讀者的學習，作者親自對實例動畫進行了配音講解，通過掃描二維碼，下載本書實例操作視頻的MP4文件，讀者可以像看電影一樣輕松愉悅地學習本書。 本書適合廣大工程技術人員和相關專業的學生使用，也可以作為大、中專院校和職業培訓機構的教材或教學參考書。

目錄大綱

第1章　MATLAB編程環境 1（視頻講解：9分鐘）
1.1　MATLAB概述 1
1.1.1　MATLAB系統的發展歷程 1
1.1.2　MATLAB的特點 3
1.1.3　MATLAB的主要功能 3
1.1.4　MATLAB的應用領域 4
1.2　MATLAB系統 5
1.2.1　MATLAB的主要組成部分 5
1.2.2　MATLAB的重要部件 6
1.3　MATLAB開發環境 8
1.3.1　MATLAB軟件開發環境 9
1.3.2　MATLAB搜索路徑 13
1.3.3　MATLAB變量保存 13
1.4　M文件 15
1.4.1　M文件分類 15
1.4.2　文件編輯器 17
1.4.3　打開文件 18
1.4.4　文件刪除與回收 21
1.5　MATLAB命令的組成 22
1.5.1　基本符號 22
1.5.2　功能符號 23
1.5.3　常用指令 25
第2章　MATLAB基礎知識 27（視頻講解：36分鐘）
2.1　變量和數據操作 27
2.1.1　變量與賦值 27
2.1.2　預定義變量 28
2.1.3　常用數學函數 29
2.1.4　數據的輸出格式 30
2.1.5　數據類型 31
2.2　運算符 33
2.2.1　算術運算符 33
2.2.2　關系運算符 34
2.2.3　邏輯運算符 34
2.2.4　運算優先級 36
2.3　日期和時間 36
2.3.1　日期和時間的表示形式 36
2.3.2　日期和時間的格式轉換 42
2.3.3　計時函數 45
2.3.4　日期和時間函數的提取 46
2.4　復數及其運算 48
2.4.1　復數的表示 48
2.4.2　復數的基本元素函數 49
2.4.3　復數的操作函數 50
第3章　矩陣分析 52（視頻講解：90分鐘）
3.1　矩陣的基本操作 52
3.1.1　矩陣的創建 52
3.1.2　矩陣的擴展 55
3.1.3　矩陣的轉置 56
3.1.4　矩陣的求逆 58
3.1.5　矩陣的旋轉 60
3.1.6　矩陣的翻轉 61
3.1.7　矩陣的變維 62
3.1.8　矩陣的信息 64
3.2　矩陣的基本數值運算 66
3.2.1　矩陣的加減運算 66
3.2.2　矩陣的乘法運算 68
3.2.3　矩陣的除法運算 70
3.3　矩陣元素的計算 71
3.3.1　矩陣元素的引用 71
3.3.2　矩陣元素的刪除 72
3.3.3　矩陣元素的查找 73
3.3.4　矩陣元素的排序 74
3.4　特殊矩陣 74
3.4.1　空矩陣 74
3.4.2　全零矩陣 75
3.4.3　隨機矩陣 76
3.4.4　全1矩陣 80
3.4.5　單位矩陣 81
3.4.6　伴隨矩陣 82
3.4.7　測試矩陣 83
3.4.8　魔方矩陣 85
3.4.9　托普利茲矩陣 86
3.4.10　範德蒙矩陣 87
3.4.11　希爾伯特矩陣 88
3.4.12　阿達馬矩陣 89
3.4.13　漢克爾矩陣 90
3.4.14　帕斯卡矩陣 90
3.4.15　Rosser矩陣 92
3.5　矩陣的特徵和線性代數 92
3.5.1　矩陣的範數與條件數 92
3.5.2　特徵值和特徵向量 97
3.6　矩陣分解 101
3.6.1　楚列斯基（Cholesky）分解 101
3.6.2　LU分解 102
3.6.3　LDMT與LDLT分解 103
3.6.4　QR分解 106
3.6.5　SVD分解 109
3.6.6　舒爾（Schur）分解 110
3.6.7　海森伯格（Hessenberg）分解 111
第4章　集合 113（視頻講解：15分鐘）
4.1　集合分類 113
4.1.1　空集 113
4.1.2　子集 114
4.1.3　交集和並集 114
4.1.4　差集 115
4.2　集合操作函數 115
4.2.1　intersect函數 115
4.2.2　union函數 116
4.2.3　setdiff函數 117
4.2.4　setxor函數 118
4.3　集合元素函數 120
4.3.1　ismember函數 120
4.3.2　unique函數 121
4.3.3　issorted函數 122
第5章　二維圖形繪制 125（視頻講解：42分鐘）
5.1　二維曲線的繪制 125
5.1.1　繪制二維圖形 125
5.1.2　多圖形顯示 131
5.1.3　函數圖形的繪制 133
5.2　圖形屬性設置 137
5.2.1　圖形放大與縮小 137
5.2.2　顏色控制 138
5.3　坐標系與坐標軸 139
5.3.1　坐標系的調整 139
5.3.2　極坐標系下繪圖 141
5.3.3　半對數坐標系下繪圖 142
5.4　圖形註釋 143
5.4.1　註釋圖形標題及軸名稱 144
5.4.2　圖形標註 145
5.4.3　圖例標註 148
5.5　操作實例—編寫一個普通話等級考試評定函數 150
第6章　三維圖形繪制 154（視頻講解：64分鐘）
6.1　三維繪圖 154
6.1.1　三維曲線繪圖函數 154
6.1.2　三維網格函數 158
6.1.3　三維曲面函數 162
6.1.4　柱面與球面 167
6.1.5　散點圖函數 169
6.2　三維圖形修飾處理 171
6.2.1　視角處理 171
6.2.2　顏色處理 173
6.2.3　光照處理 178
6.3　操作實例—繪制函數的三維視圖 182
第7章　數學統計圖形 185（視頻講解：84分鐘）
7.1　特殊圖形 185
7.1.1　統計圖形 185
7.1.2　離散數據圖形 193
7.1.3　向量圖形 198
7.2　三維統計圖形 202
7.2.1　三維條形圖 202
7.2.2　三維餅圖 203
7.2.3　三維火柴桿圖 205
7.2.4　三維箭頭圖 207
7.2.5　三維圖形等值線 209
7.3　流場圖 221
7.3.1流錐圖? 221
7.3.2流線圖? 223
7.3.3流管圖 225
7.3.4流帶圖 226
第8章　圖像處理 228（視頻講解：69分鐘）
8.1　圖像處理基本操作 228
8.1.1　圖像的顯示 228
8.1.2　圖像的讀寫 232
8.1.3　圖像格式的轉換 239
8.1.4　圖像信息查詢 242
8.2　圖像的顯示函數 243
8.2.1　圖像色軸顯示 244
8.2.2　顏色圖設置 245
8.2.3　預覽圖片 253
8.2.4　圖像的縮放 254
8.2.5　圖像亮度顯示 257
8.2.6　圖像邊界設置 259
8.2.7　紋理映射 260
8.2.8　顯示多幅圖像 261
第9章　字符串設計 267（視頻講解：51分鐘）
9.1　符號與多項式 267
9.1.1　字符串 267
9.1.2　單元型變量 270
9.1.3　結構型變量 273
9.1.4　多項式的構造及運算 274
9.2　符號運算 278
9.2.1　符號表達式的生成 278
9.2.2　符號表達式的運算 279
9.2.3　符號與數值間的轉換 282
9.3　符號矩陣 283
9.3.1　創建符號矩陣 283
9.3.2　符號矩陣的其他運算 286
9.3.3　符號多項式的簡化 288
9.4　多元函數分析 290
9.4.1　雅可比矩陣 290
9.4.2　實數矩陣的梯度 291
9.5　綜合實例—電路問題 292
第10章　微分方程 294（視頻講解：52分鐘）
10.1　微分方程基本求解函數 294
10.2　常微分方程的數值解法 296
10.2.1　歐拉（Euler）方法 297
10.2.2　龍格-庫塔（Runge-Kutta）方法 300
10.3　PDE模型方法 307
10.3.1　PDE模型創建 308
10.3.2　網格圖 309
10.3.3　幾何圖形 313
10.3.4　邊界條件 317
10.4　操作實例—帶雅克比矩陣的非線性方程組求解 318
第11章　文件I/O 322（視頻講解：58分鐘）
11.1　文件路徑 322
11.1.1　顯示搜索路徑 323
11.1.2　搜索路徑文件夾 325
11.2　文件夾的管理 328
11.2.1　當前文件夾管理 328
11.2.2　創建文件夾 329
11.2.3　刪除文件夾 330
11.2.4　移動或復制文件夾 331
11.3　打開和關閉文件 332
11.3.1　打開文件 332
11.3.2　關閉文件 334
11.3.3　文件屬性 335
11.4　文件內的位置控制 336
11.4.1　讀取行 336
11.4.2　位置移動 337
11.5　讀/寫二進制文件 340
11.5.1　讀二進制文件 340
11.5.2　寫二進制文件 340
11.6　讀/寫文本文件 341
11.6.1　讀文本文件 342
11.6.2　寫文本文件 343
11.7　導入數據 345
11.8　讀/寫視頻文件 346
11.8.1　讀視頻文件 346
11.8.2　寫視頻文件 349
11.8.3　視頻信息查詢 353
11.9　讀/寫音頻文件 354
11.9.1　讀音頻文件 355
11.9.2　寫音頻文件 355
11.9.3　音頻信息管理 356
第12章　線性方程組求解 357（視頻講解：16分鐘）
12.1　方程組簡介 357
12.1.1　一元方程的求解 357
12.1.2　二元一次方程組的代入消元法 358
12.2　線性方程組求解 358
12.2.1　利用矩陣除法 358
12.2.2　判定線性方程組的解 359
12.2.3　利用矩陣的逆（偽逆）與除法求解 361
12.2.4　利用行階梯形矩陣求解 363
12.2.5　利用矩陣分解法求解 364
12.2.6　非負最小二乘解 370
第13章　概率和數據統計分析 372（視頻講解：32分鐘）
13.1　概率問題 372
13.2　變量的數字特徵 372
13.2.1　樣本均值 373
13.2.2　樣本方差與標準差 374
13.2.3　協方差和相關系數 375
13.3　數據可視化 376
13.3.1　離散情況 376
13.3.2　連續情況 378
13.4　方差分析 380
13.4.1　單因素方差分析 380
13.4.2　雙因素方差分析 383
13.5　正交試驗分析 387
13.5.1　正交試驗的極差分析 387
13.5.2　正交試驗的方差分析 389
13.6　操作實例—鹽泉的鉀性判別 393
第14章　電影與動畫 397（視頻講解：19分鐘）
14.1　電影演示 397
14.1.1　幀的基礎知識 397
14.1.2　圖像製作電影 398
14.1.3　播放圖像電影 399
14.2　動畫演示 400
14.2.1　動畫幀 400
14.2.2　動畫線條 401
14.2.3　播放動畫 406
第15章　優化設計 409（視頻講解：32分鐘）
15.1　優化問題概述 409
15.1.1　基本概念及分支 410
15.1.2　最優化問題的實現 412
15.2　線性規劃 413
15.2.1　表述形式 413
15.2.2　MATLAB求解 414
15.3　無約束優化問題 421
15.3.1　無約束優化算法簡介 421
15.3.2　MATLAB求解 422
15.4　約束優化問題 428
15.4.1　單變量約束優化問題 428
15.4.2　多元約束優化問題 431
15.4.3　Minimax問題 435
15.4.4　二次規劃問題 438
第16章　形態學圖像處理 442（視頻講解：21分鐘）
16.1　圖像的邏輯運算 442
16.2　形態學圖像處理運算 444
16.2.1　創建形態結構元素及形態偏移結構元素 444
16.2.2　基本運算 445
16.2.3　底帽濾波 449
16.2.4　頂帽濾波 450

作者介紹

CAD/CAM/CAE技術聯盟是一個CAD/CAM/CAE技術研討、工程開發、培訓諮詢和圖書創作的工程技術人員協作聯盟，包含20多位專職和眾多兼職CAD/CAM/CAE工程技術專家。
CAD/CAM/CAE技術聯盟負責人由Autodesk中國認證考試中心首席專家擔任，全面負責Autodesk中國官方認證考試大綱制定、題庫建設、技術諮詢和師資力量培訓工作，成員精通Autodesk系列軟件。其創作的很多教材成為國內具有引導性的旗幟作品，在國內相關專業方向圖書創作領域具有舉足輕重的地位。