还在为数值分析课程抓耳挠腮?苦恼于 MATLAB 编程不知从何下手?这本《MATLAB 数值计算教程:详解指南与全解答案》绝对是你的救星!
本书专为高年级本科生和研究生量身打造,不管是作为数值分析课程的得力补充,还是用于独立研究的前期探索,都再合适不过。哪怕你是编程小白也别担心,书中细致入微地介绍了 MATLAB 编程技巧,一步一步带你走进编程的奇妙世界。
它内容丰富到超乎想象!从求根、插值、近似和积分,到微分方程与线性代数,各个知识板块紧密相连、层层递进。丰富的示例就像一个个贴心的小助手,把数值分析中那些常见算法清晰地展现在你眼前。有了它,你不仅能学会用 MATLAB 为自己的研究开发代码,还能掌握检查代码正确与否的秘籍。
更让人惊喜的是,书中习题都配有详细代码和答案,还有解题模板来帮忙。做完练习马上就能对照检查,学习效率直线飙升!老师用它教学,评分也变得轻松简单。
别再犹豫啦!选择《MATLAB 数值计算教程》,就是选择在数值分析与 MATLAB 编程的学习道路上一路开挂,轻松攻克难题,快速提升能力。快来开启这场充满收获的学习之旅吧!
前 言
本书适用于高年级本科生或研究生,可作为学校数值分析课程的补充,或进行数值分析独立研究的前期学习。学习完本书后后,学生将掌握 MATLAB[MathWorks(2019)]编程的 实用技能,能够独立编写数值分析课程中某些算法的代码,并对代码进行检查和验证。本书同样适用于没有编程经验的学生,在每章中涉及 MATLAB编程技巧的地方都做了相应介绍。
本书来源于匹兹堡大学数值分析系列课程中的 MATLAB实验室课程。该课程面向高年级本科生或低年级研究生,共3学分。课程的每部分相互独立,但内容层层递进。该课程包括一定量的课后作业,通常是证明题和计算题。其中实验课程在计算机实验室中进行,学生们也可以使用 MATLAB个人版,在自己的电脑上编写代码。
因此,本书旨在与课堂内容配套使用,在阅读本书之前,学生应掌握本科数学的微积分知识。每章中根据需要提供了必要的 MATLAB 函数和编程知识,同时所有的练习都可以用 Octave完 成,在 Octaveonline 网 站 [Octave (2019)]上或Gnu Octave[Eatonetal. (2019)]上编程即可。
编写本书的目标有三个:
(1)为学生提供数值分析中常见算法的示例;
(2)让学生能利用 MATLAB为自己的研究开发代码;
(3)教学生学习如何检查自己的代码是否正确。
对于第三个目标,学生需要参考理论计算结果来检查代码。对于迭代问题,不仅要检查代码是否收敛,还需要检查收敛速度是否与理论速度相符,迭代终止条件在一般情况下都采用基于理论计算的条件。如果涉及多项式比较,必须选择足够的样本点。此外,学生需要对代码做大量的调试,尽可能用大量简单又容易验证的测试来检验代码的性能。
本书同样适合学生自学,书中的习题都配有代码测试答案,学生在练习时可以判断自己的代码是否正确。
本书还附带一组解题模板,这些模板提示了习题的预期结果,还可以在教学中简化老师对学生作业的评分难度。学生在电脑上做练习时,需要将自己的答案粘贴到模板中。老师可以收取电子版作业,也可以将其打印下来再评分,打印时请务必注意代码的完整性。
本书练习中包含了许多 MATLAB代码,其中大部分代码提供了下载连接,可以避免复制代码时出错。但由于作者水平有限,本书错漏缺点在所难免,希望读者批评指正。
Myron Sussman 是一位在数值计算领域建树颇丰的学者,他在于 1967 年取得麻省理工学院理学学士学位,随后在 1968 年获得卡内基梅隆大学理学硕士学位,并在 1974 年斩获卡内基梅隆大学哲学博士学位。
自 1975 年起,Sussman 便与西屋电气公司的贝蒂斯原子能实验室结缘。在学术生涯中,他在匹兹堡大学数学系担任兼职教师,长期活跃于教学与科研一线,将丰富的知识与经验传递给学生。
Sussman 教授著作等身,编写了诸多在数值计算领域极具影响力的书籍。如《Practical Numerical Mathematics with MATLAB: A Workbook》,该书专为高年级本科生和研究生设计,作为数值数学传统课程的补充资料以及开展独立研究的前期准备读物,助力学生掌握 MATLAB 编程知识与数值分析算法;他与 William J. Layton 共同创作的《Numerical Linear Algebra》,系统且深入地阐述了数值线性代数的基本理论与实际应用,不仅为数学专业的研究生和研究人员提供了关键参考,还在计算科学、工程学、机器学习和数据分析等多领域展现出广泛的实用性。此外,他还有许多其他相关著作,不断推动着数值计算领域知识的传播与发展。
在研究方面,Sussman 教授专注于数值模拟、计算流体力学、数值建模、数值分析、计算流体动力学、流体力学、湍流、流体湍流、湍流建模、应用数学等领域,发表了 16 篇高质量的学术论文,被引用达 298 次,其研究成果为相关领域的发展注入了新的活力,在学术圈享有盛誉。 无论是在教学、科研还是著作编写上,Myron Sussman 都展现出了卓越的专业能力,为数值计算领域的发展做出了不可磨灭的贡献。