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本書(shū)分三個(gè)層次進(jìn)行內(nèi)容組織：計(jì)算基礎(chǔ)、使用MATLAB解決日常生活問(wèn)題、深入研究和擴(kuò)展。計(jì)算基礎(chǔ)部分除了介紹MATLAB的基礎(chǔ)知識(shí)，還包含計(jì)算歷史和編程語(yǔ)言的簡(jiǎn)要介紹，以及良好的編程實(shí)踐。這部分內(nèi)容凝練了大學(xué)中常開(kāi)設(shè)的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”和“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”等課程的精華。第二部分主要涉及線性代數(shù)方程求解、數(shù)值求導(dǎo)、求根算法等內(nèi)容，利用高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)等課程的基本知識(shí)，簡(jiǎn)單快速地解決日常生活中的常見(jiàn)問(wèn)題。*后一部分是關(guān)于MATLAB的深入研究和擴(kuò)展，介紹了隨機(jī)過(guò)程、蒙特卡洛仿真、優(yōu)化問(wèn)題和離散傅里葉變換等內(nèi)容，當(dāng)你深入到實(shí)際科學(xué)研究和工程項(xiàng)目時(shí)都會(huì)用到這方面的內(nèi)容。

目標(biāo)讀者
本書(shū)適合任何想學(xué)習(xí)MATLAB編程的讀者。如果你正在尋求關(guān)于編程、MATLAB和數(shù)值方法的簡(jiǎn)明易懂的教程，那本書(shū)正好適合你。我們希望讀者能在這里找到處理日常計(jì)算和程序設(shè)計(jì)問(wèn)題的必要知識(shí)。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的讀者也能從書(shū)中得到對(duì)常見(jiàn)方法的有用見(jiàn)解，找到可能遇到的困惑問(wèn)題的解釋。
我們從簡(jiǎn)單的概念開(kāi)始，幫你逐步掌握建模、模擬和分析真實(shí)系統(tǒng)的技能。此外，還概述了成功的科學(xué)或工程工作所必需的數(shù)值方法。本書(shū)幫你熟悉計(jì)算的“學(xué)問(wèn)”，這樣當(dāng)你決定學(xué)習(xí)高級(jí)技術(shù)時(shí)，會(huì)知道該學(xué)習(xí)什么。
本書(shū)是根據(jù)“科學(xué)家的實(shí)用計(jì)算”（Practical Computing for Scientists）課程材料編寫(xiě)的，該課程為威廉與瑪麗學(xué)院開(kāi)設(shè)的一學(xué)期課程，教學(xué)對(duì)象為尚未確定主修學(xué)科的學(xué)生，以及物理、神經(jīng)科學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)或化學(xué)等專業(yè)的學(xué)生。成功學(xué)習(xí)這門(mén)課的學(xué)生水平也不相同，有的是大一新生，有的是大四畢業(yè)生，有的介于兩者之間。
為什么選擇MATLAB
我們選擇MATLAB作為編程語(yǔ)言，是因?yàn)镸ATLAB對(duì)一些已實(shí)現(xiàn)的功能有很好的平衡，這些功能對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)非常重要又易于學(xué)習(xí)。MATLAB為用戶隱藏了許多底層細(xì)節(jié)，你不需要考慮變量類(lèi)型、編譯過(guò)程等。MATLAB使用起來(lái)就是這么便利，它可以在不跟蹤每個(gè)元素的情況下對(duì)整個(gè)數(shù)組進(jìn)行計(jì)算，這正是MATLAB的核心。
從教師的角度來(lái)說(shuō)，你不必為學(xué)生安裝MATLAB而擔(dān)心。軟件安裝過(guò)程很簡(jiǎn)單，學(xué)生都能獨(dú)立完成。更重要的是，MATLAB在Windows、Mac和Linux等操作系統(tǒng)中的界面和工作方式都一樣，在不同計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生的結(jié)果完全相同。
從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，MATLAB可能是從事工程或科學(xué)研究工作最常用的編程語(yǔ)言。因此，如果你現(xiàn)在學(xué)習(xí)MATLAB，或許就不需要再?gòu)?qiáng)迫自己學(xué)習(xí)其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言了。
MATLAB的主要缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，如果學(xué)校或單位不能提供，就得高價(jià)購(gòu)買(mǎi)了。但這不是一個(gè)大問(wèn)題，你可以選擇免費(fèi)的替代軟件GNU Octave。本書(shū)所有章節(jié)的練習(xí)，除了數(shù)據(jù)擬合外都可以通過(guò)Octave完成。Octave中的數(shù)據(jù)擬合使用了一套不同的命令，其他部分和MATLAB的工作方式相同（對(duì)于一些高級(jí)選項(xiàng)可能需要稍作調(diào)整）。
本書(shū)不包含哪些內(nèi)容
本書(shū)沒(méi)有廣泛介紹MATLAB命令，因?yàn)镸ATLAB已經(jīng)有一個(gè)很好的手冊(cè)，我們沒(méi)有必要再編寫(xiě)一本，也無(wú)須重做一個(gè)在線教程。
本書(shū)也不能代替講解數(shù)值方法的來(lái)龍去脈的書(shū)。我們盡可能討論可以用數(shù)值方法完成的有趣的事情，而不必關(guān)心最有效的實(shí)現(xiàn)方法。然而，這本書(shū)的開(kāi)頭是個(gè)例外——通過(guò)數(shù)值算法的實(shí)現(xiàn)解釋了一些編程基礎(chǔ)知識(shí)，這些算法大多是MATLAB的內(nèi)置函數(shù)。
如何閱讀本書(shū)
如果你不是編程新手，可以跳過(guò)第一部分的大部分內(nèi)容，但是要確保熟悉其中的元素操作、數(shù)組操作與數(shù)組元素操作之間的區(qū)別以及數(shù)組切片等內(nèi)容。
如果你是科學(xué)家，那么繪圖和數(shù)據(jù)擬合是必須掌握的。請(qǐng)務(wù)必閱讀第6章。如果需要學(xué)習(xí)關(guān)于數(shù)據(jù)分析的重要內(nèi)容，也需要學(xué)習(xí)這一章。
第三部分在某種程度上可作為自選內(nèi)容，盡管我們十分推薦優(yōu)化問(wèn)題一章(即第13章)。令人驚訝的是有很多問(wèn)題本質(zhì)上都屬于優(yōu)化問(wèn)題，可以用第13章提出的方法來(lái)解決�？赡茉诒究聘吣昙�(jí)的課堂上才會(huì)用到這部分內(nèi)容。
隨著編程水平的提高，請(qǐng)重新閱讀44節(jié)，并嘗試從中學(xué)習(xí)更多技術(shù)。
數(shù)據(jù)文件和代碼鏈接
本書(shū)所有MATLAB代碼及數(shù)據(jù)文件可在網(wǎng)站http://physics.wm.edu/programming_with_MATLAB_book下載。本書(shū)英文電子版中直接給出了相關(guān)文件的鏈接地址。
關(guān)于本書(shū)教輔資源，只有使用本書(shū)作為教材的教師才可以申請(qǐng)，需要的教師可到原出版社網(wǎng)站注冊(cè)下載，若有問(wèn)題，請(qǐng)與泰勒·弗朗西斯集團(tuán)北京代表處聯(lián)系，電話010-58452806，電子郵件janet.zheng@tanfchinacom�！庉嬜�

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