MATLAB数值计算

[美] Cleve B. Moler, 张志涌

Language: Chinese

Published: Jan 1, 2015

Description:

一本极具权威性的数值计算入门著作,其最突出的特点在于作者——克里夫·莫勒(Cleve B. Moler)博士,正是MATLAB软件的创始人。由MATLAB之父亲自撰写,这本书旨在通过MATLAB这一强大工具,深入浅出地讲解数值计算的基本原理、核心算法和实际应用。

本书并非一本简单的MATLAB编程语法手册,其核心目标是**“在学习数值计算的同时学习MATLAB,在学习MATLAB的同时学习数值计算”**。它将数值方法的理论与MATLAB的实践紧密地结合在一起,鼓励读者通过亲手实验来理解和掌握复杂的数学算法。

本书的主要内容和特点包括:

  1. 权威性与原创性: 作者从“设计者”的视角出发,阐述了MATLAB中许多核心数学函数(如 \ 运算符解线性方程组)背后的算法思想和实现细节,这是其他同类书籍无法比拟的。

  2. 核心算法覆盖: 书中系统地介绍了科学与工程计算中的一系列基本问题,包括:

    • 线性方程组求解 (Ax=b)

    • 插值 (Interpolation)

    • 零点与求根 (Zeros and Roots)

    • 最小二乘法 (Least Squares)

    • 特征值与奇异值 (Eigenvalues and Singular Values)

    • 常微分方程 (Ordinary Differential Equations, ODEs)

    • 傅里叶分析 (Fourier Analysis, FFT)

    • 随机数生成

  3. 实践导向: 本书提供了一整套专门设计的MATLAB程序(M文件集合),读者可以下载这些代码,重现书中的所有示例和图表,并通过修改参数来进行探索性实验,从而获得直观而深刻的理解。

  4. 注重思想与比较: 对于同一个问题,书中常常会介绍和比较多种不同的解法,分析各自的优缺点、计算效率和数值稳定性,帮助读者建立批判性思维和选择最优算法的能力。

总之,《MATLAB数值计算》是连接数值分析理论与科学计算实践的经典桥梁,尤其适合工科、理科的学生、教师以及需要进行大量数值计算的科研人员和工程师阅读。