前言
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,常用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
数学建模是通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验,来建立数学模型的全过程。数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象,简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。
在数学建模过程中,需要对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。最终利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算。目前,MATLAB已成为数学建模和求解的重要工具之一。
本书是利用MATLAB软件R2016a版本进行数学建模MATLAB设计和应用的最新书籍。
1. 本书特点
由浅入深,循序渐进: 本书以有数学建模应用需求的读者为对象,首先从MATLAB和数学建模基础知识讲起,再以各种数学建模问题在MATLAB中的应用讲解,帮助读者尽快掌握MATLAB求解数学建模问题。
步骤详尽、内容新颖: 本书结合作者多年的MATLAB数学建模使用经验与实际问题应用案例,将数学建模的分析和建模及其MATLAB的实现方法与技巧都详细地讲解给读者。本书在讲解过程中步骤详尽、内容新颖,讲解过程辅以相应的图片,使读者在阅读时一目了然,从而快速把握书中所讲内容。
实例典型,轻松易学: 通过学习实际建模问题分析求解案例,是掌握MATLAB数学建模应用最好的方式。本书通过典型问题案例,透彻详尽地讲解了MATLAB在数学建模中的各种应用。
2. 本书内容
本书面向初中级读者,在介绍MATLAB R2016a环境基础上,详细讲解了MATLAB数学建模的基础知识和核心内容。本书中各章均提供有大量的针对性案例,并辅以图片和注释,供读者实战练习,快速掌握数学建模的MATLAB应用。
本书基于MATLAB R2016a版,详细讲解MATLAB数学建模的基础知识和经典案例。其中,基础知识包括第1~10章,经典问题案例部分包括第11~18章。具体内容安排如下。
第1部分为MATLAB数学建模基础知识部分。主要介绍了MATLAB各种基础运算、数据统计和分析、程序设计、曲线拟合函数、微分方程的求解、线性规划、经典算法、Simulink的基本功能、MATLAB数据图形绘制功能、图像处理算法等内容。具体的章节安排如下:
第1章MATLAB基础知识第2章数学建模基础
第3章MATLAB程序设计第4章常用建模函数
第5章MATLAB求解微积分第6章数学规划模型
第7章智能优化算法第8章Simulink简介
第9章MATLAB数据图形可视化第10章MATLAB图像处理算法
第2部分为经典问题案例部分。主要介绍了水质评价与预测、投资收益与风险的建模分析、旅行商问题的优化、求解最优捕鱼策略问题、解决人工复原效率低下的问题、DNA序列分类、卫星和飞船的测控模型、人口预测模型等内容。具体的章节安排如下:
第11章水质评价与预测第12章投资收益与风险
第13章旅行商问题第14章最优捕鱼策略
第15章裁剪与复原第16章DNA序列分类
第17章卫星和飞船的跟踪测控第18章中国人口增长预测
3. 读者对象
本书适合于MATLAB初学者和期望提高MATLAB数据分析及Simulink建模仿真工程应用能力的读者,具体说明如下:
■初学MATLAB的技术人员■广大科研工作人员
■大中专院校的教师和在校生■相关培训机构的教师和学员
■参加工作实习的“菜鸟”■MATLAB爱好者
4. 读者服务
为了方便解决本书疑难问题,读者在学习过程中遇到与本书有关的技术问题,可以发邮件到邮箱caxart@126.com,或者访问博客http://blog.sina.com.cn/caxart,编者会尽快给予解答,我们将竭诚为您服务。
5. 本书作者
本书由李昕编著,另外付文利、王广、张岩、温正、林晓阳、任艳芳、唐家鹏、孙国强、高飞等也参与了本书的编写工作,在此一并表示感谢。
虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善,但由于水平有限,书中欠妥之处在所难免,希望读者和同仁能够及时指出,共同促进本书质量的提高。
最后再次希望本书能为读者的学习和工作提供帮助!
编者
2017年12月