MATLAB與科學計算（第2版）

第1章  安裝及使用前的準備1.1  MATLAB 6.x簡介1.1.1  21世紀的科學計算語言1.1.2  MATLAB的發(fā)展歷史1.1.3  MATLAB 6.x的新特點1.1.4  MATLAB的應用和網(wǎng)上資源1.2  MATLAB 6.x的安裝1.3  MATLAB的桌面平臺1.3.1  啟動MATLAB1.3.2  桌面平臺1.4  幫助系統(tǒng)1.4.1  聯(lián)機幫助系統(tǒng)1.4.2  命令窗口查詢幫助1.4.3  聯(lián)機演示系統(tǒng)1.4.4  常用的命令和技巧1.5  MATLAB的搜索路徑與擴展1.5.1  MATLAB的搜索路徑1.5.2  擴展MATLAB的搜索路徑第2章  數(shù)值計算功能2.1  MATLAB的數(shù)據(jù)類型2.1.1  變量與常量2.1.2  數(shù)字變量2.1.3  字符串2.1.4  矩陣2.1.5  單元型變量2.1.6  結(jié)構(gòu)型變量2.2  向量及其運算2.2.1  向量的生成2.2.2  向量的基本運算2.2.3  點積、叉積及混合積的實現(xiàn)2.3  矩陣及其運算2.3.1  矩陣的生成2.3.2  矩陣的基本數(shù)學運算2.3.3  矩陣的基本函數(shù)運算2.3.4  矩陣分解函數(shù)2.3.5  特殊矩陣的生成2.3.6  矩陣的一些特殊操作2.4  數(shù)組及其運算2.4.1  基本數(shù)組運算2.4.2  數(shù)組函數(shù)運算2.4.3  數(shù)組邏輯運算2.5  多項式運算2.5.1  多項式的表示方法2.5.2  多項式運算第3章  符號運算功能3.1  符號表達式的生成3.2  符號和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換3.3  符號函數(shù)的運算3.3.1  復合函數(shù)運算3.3.2  反函數(shù)的運算3.4  符號矩陣的創(chuàng)立3.4.1  使用sym函數(shù)直接創(chuàng)建符號矩陣3.4.2  用創(chuàng)建子陣的方法創(chuàng)建符號矩陣3.4.3  將數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)化為符號矩陣3.4.4  符號矩陣的索引和修改3.5  符號矩陣的運算3.5.1  基本運算3.5.2  矩陣分解3.5.3  矩陣的空間運算3.5.4  符號矩陣的簡化3.6  符號微積分3.6.1  符號極限3.6.2  符號積分3.6.3  符號微分和差分3.7  符號代數(shù)方程求解3.7.1  線性方程組的符號解法3.7.2  非線性方程的符號解法3.8  符號微分方程求解3.8.1  常微分方程的符號解3.9  符號函數(shù)的二維圖3.9.1  符號函數(shù)的簡易繪圖函數(shù)ezplot3.9.2  繪制函數(shù)圖函數(shù)fplot3.10  圖示化函數(shù)計算器3.10.1  輸入框的控制操作3.10.2  命令按鈕的操作3.11  Maple接口3.11.1  maple命令3.11.2  mfun命令第4章  圖形處理功能4.1  二維圖形4.1.1  基本繪圖命令4.1.2  特殊的二維圖形函數(shù)4.2  三維圖形4.2.1  基本繪圖命令4.2.2  特殊的三維圖形函數(shù)4.3  四維表現(xiàn)圖4.4  圖形處理的基本技術(shù)4.4.1  圖形的控制4.4.2  圖形的標注4.4.3  圖形的保持與子圖4.5  圖形處理的高級技術(shù)4.5.1  顏色映像4.5.2  視角與光照4.5.3  圖像處理4.5.4  圖形的輸出4.6  圖形窗口4.6.1  圖形窗口的菜單操作4.6.2  圖形窗口的工具欄4.7  句柄圖形4.7.1  句柄圖形的層次結(jié)構(gòu)4.7.2  句柄的訪問4.7.3  句柄的操作4.8  圖形用戶界面操作GUI4.8.1  GUI設(shè)計工具簡介4.8.2  GUI向?qū)гO(shè)計4.8.3  GUI程序設(shè)計4.9  動畫第5章  程序設(shè)計5.1  M文件介紹5.1.1  M文件的特點與形式5.1.2  命令式文件5.1.3  函數(shù)式文件5.2  控制語句5.2.1  循環(huán)語句5.2.2  選擇語句5.2.3  分支語句switch-case-otherwise5.2.4  人機交互語句5.3  函數(shù)變量及變量作用域5.4  子函數(shù)與局部函數(shù)5.5  程序設(shè)計的輔助函數(shù)5.6  程序設(shè)計的優(yōu)化5.7  程序調(diào)試5.7.1  M文件錯誤的種類5.7.2  錯誤的識別5.7.3  調(diào)試過程5.8  M文件的調(diào)用記錄5.8.1  profile函數(shù)5.8.2  調(diào)用記錄結(jié)果的顯示5.9  函數(shù)句柄5.9.1  函數(shù)句柄的創(chuàng)建和顯示5.9.2  函數(shù)句柄的調(diào)用和操作第6章  應用程序接口6.1  應用程序接口介紹6.1.1  MEX文件6.1.2  MATLAB計算引擎6.1.3  MAT文件6.2  MEX文件的編輯與使用6.2.1  C語言MEX文件6.2.2  FORTRAN語言MEX文件6.3  MATLAB計算引擎6.3.1  C語言MATLAB計算引擎6.3.2  FORTRAN語言MATLAB計算引擎6.4  MAT文件的編輯與使用6.4.1  MATLAB中的數(shù)據(jù)處理6.4.2  C語言MAT文件6.4.3  FORTRAN語言MAT文件6.5  創(chuàng)建獨立應用程序6.5.1  轉(zhuǎn)化為C/C++語言程序6.5.2  創(chuàng)建獨立的可執(zhí)行程序第7章  MATLAB在計算方法中的應用7.1  插值與擬合7.1.1  Lagrange插值7.1.2  Runge現(xiàn)象的產(chǎn)生和分段線性插值7.1.3  Hermite插值7.1.4  三次樣條插值7.1.5  最小二乘法擬合7.1.6  快速Fourier變換簡介7.2  積分與微分7.2.1  Newton-Cotes系列數(shù)值求積公式7.2.2  Gauss 求積公式7.2.3  Romberg求積公式7.2.4  Mote-Carlo方法簡介7.2.5  符號積分7.2.6  微分和差分7.3  求解線性方程組7.3.1  直接解法7.3.2  迭代解法的幾種形式7.3.3  線性方程組的符號解法7.3.4  稀疏矩陣技術(shù)7.4  求解非線性方程組7.4.1  非線性方程的解法7.4.2  方程組解法7.4.3  非線性方程（組）的符號解法7.5  特征值問題7.5.1  特征值函數(shù)7.5.2  廣義特征值分解7.5.3  其他分解7.6  常微分方程的解法7.6.1  歐拉方法7.6.2  Runge-Kutta方法7.6.3  剛性問題的解7.6.4  常微分方程的符號解第8章  MATLAB在復變函數(shù)中的應用8.1  復數(shù)和復矩陣的生成8.1.1  復數(shù)的生成8.1.2  創(chuàng)建復矩陣8.2  復數(shù)的運算8.2.1  復數(shù)的實部和虛部8.2.2  共軛復數(shù)8.2.3  復數(shù)的模和輻角8.2.4  復數(shù)的乘除法8.2.5  復數(shù)的平方根8.2.6  復數(shù)的冪運算8.2.7  復數(shù)的指數(shù)和對數(shù)運算8.2.8  復數(shù)的三角函數(shù)運算8.2.9  復數(shù)方程求根8.3  留數(shù)8.4  Taylor級數(shù)展開8.5  Laplace變換及其逆變換8.6  Fourier變換及其逆變換第9章  MATLAB在概率統(tǒng)計中的應用9.1  統(tǒng)計量的數(shù)字特征9.1.1  簡單數(shù)學期望和幾種均值9.1.2  數(shù)據(jù)比較9.1.3  累積和累和9.1.4  方差和標準差9.1.5  偏斜度和峰度9.1.6  協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)9.1.7  協(xié)方差矩陣9.2  常用的統(tǒng)計分布量9.2.1  期望和方差9.2.2  概率密度函數(shù)9.2.3  概率值函數(shù)（概率累積函數(shù)）9.2.4  分值點函數(shù)（逆概率累積函數(shù)）9.2.5  隨機數(shù)生成函數(shù)9.3  參數(shù)估計9.3.1  正態(tài)分布參數(shù)估計9.3.2  指數(shù)最大似然參數(shù)估計9.4  區(qū)間估計9.4.1  Gauss-Newton法的非線性最小二乘數(shù)據(jù)擬合9.4.2  非線性擬合和預測的交互圖形工具9.4.3  非線性最小二乘預測的置信區(qū)間9.4.4  非線性模型的參數(shù)置信區(qū)間9.4.5  非負最小二乘9.5  假設(shè)檢驗9.5.1  單個總體N（m，s  2）均值 m 的檢驗9.5.2  兩個正態(tài)總體均值差的檢驗（t檢驗）9.5.3  秩和檢驗9.5.4  中值檢驗9.6  方差分析和回歸診斷9.6.1  方差分析9.6.2  回歸分析9.7  統(tǒng)計圖9.7.1  直方圖9.7.2  角度扇形圖9.7.3  正態(tài)分布圖9.7.4  參考線9.7.5  顯示數(shù)據(jù)采樣的盒圖9.7.6  對離散圖形加最小二乘法直線9.7.7  QQ圖第10章  MATLAB在最優(yōu)化問題中的應用10.1  線性優(yōu)化10.2  二次優(yōu)化10.3  非線性無約束優(yōu)化問題10.3.1  fmin10.3.2  fmins10.3.3  fminu10.3.4  foptions函數(shù)10.4  最小二乘優(yōu)化問題10.4.1  leastsq10.4.2  curvefit10.5  強約束問題10.5.1  函數(shù)介紹10.5.2  應用舉例10.6  目標-達到問題的優(yōu)化10.6.1  函數(shù)介紹10.6.2  應用舉例10.7  非線性方程的優(yōu)化解10.7.1  fzero10.7.2  fsolve第11章  MATLAB在偏微分方程解法中的應用11.1  解簡單泊松方程11.2  解Helmholtz方程并研究反射波11.2.1  Helmholtz方程的求解11.2.2  反射波的可視化研究11.3  最小表面問題求解11.4  使用子區(qū)域分解法解FEM問題11.5  求解熱傳導方程11.6  求解波形傳遞問題11.7  點力和適應解11.8  使用矩形柵格解泊松方程第12章  MATLAB在建模仿真中的應用12.1  Simulink快速入門12.1.1  Simulink與建模仿真12.1.2  創(chuàng)建一個簡單模型12.1.3  Simulink是如何工作的12.1.4  創(chuàng)建一個復雜模型12.2  運行仿真12.2.1  使用窗口運行仿真12.2.2  仿真參數(shù)的設(shè)置12.2.3  使用MATLAB命令運行仿真12.3  模型的調(diào)試12.3.1  Simulink調(diào)試器12.3.2  命令行調(diào)試12.3.3  在調(diào)試狀態(tài)下運行仿真12.3.4  設(shè)置斷點12.4  子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)12.4.1  Simulink子系統(tǒng)12.4.2  壓縮子系統(tǒng)12.4.3  子系統(tǒng)模塊12.4.4  封裝技術(shù)概述12.4.5  子系統(tǒng)到封裝模塊的轉(zhuǎn)化12.4.6  查看封裝和解封裝12.5  回調(diào)12.5.1  回調(diào)函數(shù)的介紹12.5.2  基于回調(diào)的圖形用戶界面12.6  S函數(shù)12.6.1  什么是S函數(shù)12.6.2  S函數(shù)模塊12.6.3  S函數(shù)是如何工作的12.6.4  S函數(shù)中的幾個概念12.6.5  S函數(shù)動畫12.7  高級應用12.7.1  算法選擇12.7.2  解法參數(shù)設(shè)置12.7.3  代數(shù)環(huán)12.7.4  改善仿真性能及精度附錄A  MATLAB 6.x的設(shè)置A.1  通用屬性設(shè)置（General）A.2  命令窗口屬性設(shè)置（Command Window）A.3  編輯調(diào)試屬性設(shè)置（Editor/Debugger）A.4  幫助屬性設(shè)置A.5  當前路徑屬性設(shè)置A.6  工作空間屬性設(shè)置A.7  數(shù)組編輯器屬性設(shè)置A.8  GUIDE屬性設(shè)置頁面A.9  圖形復制屬性設(shè)置附錄B  主要函數(shù)命令注釋B.1  一般函數(shù)命令（GENERAL）B.2  操作符與操作（OPERATER）B.3  參數(shù)選擇（PREFERANCE）B.4  數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)（DATETYPE）B.5  數(shù)據(jù)分析和Fourier變換（DATAFUN）B.6  基本矩陣和矩陣操作（ELMAT）B.7  基本數(shù)學函數(shù)（ELFUN）B.8  矩陣函數(shù)（MATFUN）B.9  稀疏矩陣（SPMAT）B.10  專用數(shù)學函數(shù)（SPECFUN）B.11  時間函數(shù)（TIME）B.12  二維圖（PLOTXY）B.13  圖形句柄（GENGRAPH）B.14  特殊圖形（SPECGRAPH）B.15  三維圖（3DGRAPH）B.16  插值和多項式（INTERPOLY）B.17  語言程序設(shè)計（LANGUAGE）B.18  文件輸入輸出函數(shù)（IOFUN）B.19  字符串函數(shù)（STRFUN）B.20  符號工具箱（SYMBOLIC）B.21  動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）B.22  統(tǒng)計學（STASTICS）B.23  最優(yōu)化工具箱（OPT）B.24  功能函數(shù)和常微分方程解法（ODE）附錄C  Simulink主要庫和庫函數(shù)介紹參考文獻