计算机科学与技术丛书 MATLAB程序设计 重新定义科学计算工具学习方法（第2版） MATLAB Programming: Redefining the Learning Methods of Scientific Computing Tools,Second Edition 王赫然Wang Heran编著 内 容 简 介 MATLAB是一款用于科学工程计算的高级高效编程软件，是科学家与工程师的必备工具。本书强调MATLAB的思想精髓和应用性，基于MATLAB R2023b版本，重新定义了一套高效实用的MATLAB学习方法。 本书与同类图书相比有诸多特色： 着重强调矩阵的核心思想，突出基于矩阵的数据结构与程序设计； 精心编排结构化的高效学习路线，全面涵盖软件主线功能； 开辟市面罕见的App Designer教学，深挖App设计思想与技术； 精编极简实用例程，应用实时脚本助力教学，极大压缩了读者的学习成本。 全书章节分布考究，契合一套快捷有效的MATLAB学习策略： 首先介绍软件的基本操作流程、熟悉软件框架（第1、2章），然后介绍矩阵思想、练习矩阵编程（第3章），进行功能集中实践并探索解决问题（第4~6章），接下来进行软件设计制作和大型项目实践（第7章），进而开展数学建模的进阶提高（第8章），最后针对非常有价值的Simulink、计算机视觉和人工智能展开专项深入学习（第9~11章）。 本书配套代码可在清华大学出版社官方网站下载，也可在GitHub上搜索图书书名下载。 本书结构清晰、内容全面、语言精要而生动，可以作为高等院校MATLAB教学的参考用书，也可以作为广大科研、工程技术人员的参考书。 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。 版权所有，侵权必究。举报： 01062782989， beiqinquan@tup.tsinghua.edu.cn。 图书在版编目 （CIP） 数据 MATLAB程序设计 : 重新定义科学计算工具学习方法 / 王赫然编著.  2版.  北京 : 清华大学出版社, 2024. 12.  (计算机科学与技术丛书).  ISBN 9787302678281 Ⅰ. TP317 中国国家版本馆CIP数据核字第2024TX3775号 策划编辑： 盛东亮 责任编辑： 范德一 封面设计： 李召霞 责任校对： 时翠兰 责任印制： 沈露 出版发行： 清华大学出版社 网址： https://www.tup.com.cn， https://www.wqxuetang.com 地址： 北京清华大学学研大厦A座 邮编： 100084 社总机： 01083470000邮购： 01062786544 投稿与读者服务： 01062776969, cservice@tup.tsinghua.edu.cn 质量反馈： 01062772015, zhiliang@tup.tsinghua.edu.cn 课件下载： https://www.tup.com.cn,01083470236 印装者： 三河市东方印刷有限公司 经销： 全国新华书店 开本： 186mm×240mm印张： 22〓〓 字数： 496千字 版次： 2020年9月第1版2024年12月第2版印次： 2024年12月第1次印刷 印数： 1~1500 定价： 79.00元 产品编号： 10694501 前言 在人工智能（AI）的浪潮中，每个与时俱进的人都应该掌握一点“数学”（描述结构的语言）、“编程”（机器思考的模式）和“图形”（人类偏爱的表达形式）的相关知识，而这正是MATLAB最擅长的。 MATLAB是科技工作者必备的强力工具，也是我们每个人理解时代的“金钥匙”。 1. 数学力量的极大延伸 数学是人类思维对于世界结构的反映，而科学无非是认知的数学化。在AI时代，我们更应深入学习数学，“把数学当作朋友”，这是理解世界最直接有效的方式。可以说，数学是一种强大的力量，拥有这种力量的人，将与AI一起更深刻地理解世界、影响世界。 MATLAB以矩阵为核心，把数学、编程与图形紧密联系在一起，为我们构建了一个强大的数学实验场所，让我们能把心中所思所想快速落地验证，可以帮助我们快速加深对数学与世界的理解。MATLAB拥有海量的优质工具箱、App以及社区资源，让我们可以不必陷入“重复造轮子”的泥潭，而是能把有限的精力投入最感兴趣的环节，极大地拓展了个人的能力。 2. AI时代的速学速用 MATLAB的最大特点就是拥有“简洁的架构”，我们完全可以在极短的时间内快速入门，然后在AI的帮助下高效地掌握所需技能，并解决实际问题。 本书基于MATLAB R2023b，以快捷的方式带领读者迅速入门（第1、2章），理解“一切皆是矩阵”的中心思想（第3章），以此展开对图形、数学、编程的深入认识（第4~6章），快速实践App Designer软件设计（第7章），针对数学建模领域开展思考（第8章），推出Simulink仿真强化模型思维（第9章），最后帮助读者掌握计算机视觉与人工智能的核心思路与技术（第10、11章）。 本书精心编排结构化的高效学习路线，设计简洁易懂的案例，展开了一幅MATLAB的全面图景，带领读者深挖MATLAB内涵，从此让它陪伴读者的整个学习与工作生涯。 3. 与读者一起玩转MATLAB 笔者奋战在科研一线近十年，深谙MATLAB蕴含的巨大能量。本书首次出版后，受到了大量读者的欢迎，笔者也以本书为教材在中国科学院连续两年开设了相关课程。本次再版，增加了大量章节（尤其是对于AI应用与算法的部分），优化了大量表述，但终因水平有限，书中难免有欠妥之处，还望读者和同人不吝赐教。 王赫然2024年10月12日 第1版前言 MATLAB是一款由MathWorks公司推出的科学计算软件，是用于科学与工程计算的高效的高级编程语言。MATLAB拥有极为强大的功能，是科学家与工程师的必备工具。本书强调MATLAB软件的精髓和应用性，重新定义了高效实用的MATLAB软件学习方法。 1. MATLAB： 科学家与工程师的必备神器 MATLAB在处理矩阵运算方面有着极强的先天优势，它将矩阵高性能数值计算与图形可视化相结合，将矩阵化程序设计与简单友好的编程语法相结合，被广泛应用在许多科学与工程领域，是科学思维和数学功能的具象体现，也是科学计算领域杰出的软件工具。MATLAB除了在数学、图形与编程领域表现优异，还拥有海量优质工具箱、实时脚本编辑器、图形用户界面设计工具App Designer、Simulink组件等强大功能，广泛应用于数学教学、分析数学模型、数据处理及可视化、算法开发、软件制作、动态系统仿真分析等场景，是理工科学生应该深入学习的软件工具。 2. 本书特色： 抓住思想核心，结构化学习路线 本书基于MATLAB R2020a进行编写，与同类图书相比具有如下诸多特色： (1) 强调矩阵思想核心，体会基于矩阵的数据结构与程序设计。 (2) 精心编排结构化的高效学习路线，全面涵盖软件主线功能。 (3) 开辟市面罕见的App Designer教学，深挖App设计思想与技术。 (4) 精编极简实用例程、实时脚本助力教学，极大降低学习成本。 3. 高效实用： 重新定义MATLAB学习方法 本书采用一套快捷有效的MATLAB学习策略安排章节内容，章节分布极为考究，建议读者一定依序学习如下内容： (1) 学习软件的基本操作流程，熟悉软件框架(第1、2章)。 (2) 理解矩阵思想，练习矩阵编程(第3章)。 (3) 进行功能集中实践，探索解决问题的方法(第4~6章)。 (4) 聚焦软件设计制作，完成大型项目实践(第7章)。 笔者常年奋战在科研一线，深谙MATLAB蕴含的巨大能量，也思考并实践如何帮助读者极速掌握MATLAB的教学方法，将个人所学提炼成此书，但因水平有限，书中难免有欠妥之处，望读者和同人不吝赐教。 王赫然2020年4月6日