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第1章初识MATLAB: 数学、图形与编程

1.1探索MATLAB的世界

1.1.1MATLAB的演变: 从概念到市场领导者

1.1.2功能全景: 数学、图形与编程的融合

1.1.3应用领域: 探索MATLAB的无限潜能

1.1.4行业巨头: MATLAB的市场足迹

1.1.5工具箱概览: 功能函数的宝库

1.1.6应用(App)探秘: 内嵌的迷你软件

1.2掌握MATLAB开发环境

1.2.1选择版本: 新即是优

1.2.2环境搭建: 打造友好的编程空间

1.2.3命令行窗口: 实时的多功能交互界面

1.2.4编辑器窗口: 编程的核心舞台

1.2.5工作区和变量编辑器: 数据的操控平台

1.3MATLAB高效学习方法

1.3.1学习策略与路径: 如何高效上手

1.3.2帮助文档: 不可或缺的学习宝典

1.3.3AI辅助学习与编程: 时代之选

 常见问题解答

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第2章MATLAB极速入门

2.1零基础快速入门

2.1.1变量的起点: 创建与赋值

2.1.2矩阵操作基础

2.1.3矩阵计算基础

2.1.4矩阵索引基础

2.1.5字符矩阵: 文本处理入门

2.2图形可视化

2.2.1图形可视化原理

2.2.2多组数据的绘图

2.2.3三维绘图: 立体的艺术

2.2.4子图技巧: 组织多个视角

2.3数学计算

2.3.1线性代数基础操作

2.3.2微积分基础操作

2.3.3微分方程的求解

2.3.4概率统计: 数据分析的工具

2.4程序设计

2.4.1if语句: 决策的关键

2.4.2for循环: 重复任务的简化

2.4.3脚本编写: 命令序列的集合

2.4.4函数定义: 封装与复用

2.4.5矩阵编程: MATLAB的特色技巧

常见问题解答

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第3章矩阵: MATLAB的核心概念

3.1矩阵与数据类型

3.1.1数值矩阵: “数”的结构

3.1.2字符矩阵: “字”的结构

3.1.3符号矩阵: “符”的结构

3.2矩阵与数据结构

3.2.1元胞数组: 多元数据的集成

3.2.2结构体: 有序数据的框架

3.2.3表: 数据分析的利器

3.3矩阵操作

3.3.1索引操作: 矩阵的定位术

3.3.2逻辑操作: 决策与筛选的智慧

3.3.3函数操作: 矩阵处理的魔法

3.3.4实用技巧: 提升编程效率小妙招

3.4矩阵运算

3.4.1算术运算: 矩阵的计算法则

3.4.2逻辑运算: 矩阵的真与假

3.4.3关系运算: 比较与排序的逻辑

3.5矩阵编程

3.5.1矩阵编程举例: 理论与实践的结合

3.5.2矩阵编程要点: 编程效率的秘诀

常见问题解答

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第4章图形: MATLAB的可视化技术

4.1绘图技术探索

4.1.1线图: 揭示趋势与关系

4.1.2数据分布图: 探索数据的分布特性

4.1.3离散数据图: 展示离散数据点

4.1.4极坐标图: 从不同角度看数据

4.1.5二维向量与标量场: 解析场的流动与变化

4.1.6三维向量与标量场: 深入三维空间的数据探索

4.2图形设计

4.2.1文本和符号信息: 增加图形的信息量

4.2.2坐标区外观: 美化图形界面

4.2.3颜色栏和配色方案: 丰富图形色彩

4.2.4三维渲染: 让三维图形栩栩如生

4.2.5实用技术: 提升图形的实用性与可读性

4.3图像处理

4.3.1读写处理: 图像的基础操作

4.3.2算术运算: 图像数据的数学处理

4.3.3逻辑运算: 基于条件的图像操作

4.3.4几何运算: 改变图像的形状与位置

4.3.5灰度运算: 探索图像的灰度世界

4.4动画制作: 让图形动起来

4.4.1揭秘动画原理

4.4.2视频生成: 动画的终极形态

4.5科研综合绘图实例

4.5.1条形图+误差线: 数据的直观展示

4.5.2散点图+模型拟合线: 洞悉数据背后的规律

4.5.3散点图+误差线: 精准表达数据的不确定性

4.6三维体图像处理: 探索数据的深度

常见问题解答

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第5章数学: MATLAB数学计算

5.1初等数学

5.1.1离散数学

5.1.2多项式

5.2线性代数

5.2.1矩阵基础运算

5.2.2矩阵分解

5.2.3线性方程及矩阵的逆

5.3微积分

5.3.1极限的艺术

5.3.2导数: 原函数的“因”

5.3.3积分: 原函数的“果”

5.3.4泰勒展开: 多项式仿真工具

5.3.5傅里叶展开: 频域上的简谐波仿真

5.4插值与拟合

5.4.1一维插值

5.4.2二维网格数据插值

5.4.3二维一般数据插值

5.4.4多项式拟合

5.4.5最小二乘拟合: 拟合的优化之路

5.5代数方程与优化

5.5.1代数方程的求解

5.5.2无约束优化

5.5.3线性规划: 高效决策工具

5.5.4非线性规划

5.5.5最大值最小化问题

5.6微分方程

5.6.1常微分方程解析解

5.6.2常微分方程数值解

5.6.3微分方程Simulink求解

5.6.4抛物椭圆型偏微分方程

5.6.5偏微分方程工具箱

5.7概率统计

5.7.1概率分布

5.7.2伪随机数的生成与应用

5.7.3统计量分析: 数据的解码器

5.7.4参数估计: 统计的预言家

5.7.5假设检验: 验证数据的真相

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第6章编程: MATLAB程序设计

6.1数据结构

6.1.1数据类型: 多彩的数据世界

6.1.2数据结构: 组织数据的智慧

6.1.3应用技巧: 数据处理的巧手

6.2控制流结构

6.2.1分支结构: 选择的艺术

6.2.2循环结构: 重复的力量

6.2.3试错结构: 错误处理的护盾

6.3程序文件结构

6.3.1脚本: 编程的起点

6.3.2函数: 模块化编程的核心

6.3.3类: 面向对象的精髓

6.4矩阵化编程

6.4.1基础操作与运算

6.4.2矩阵化算法函数

6.5编程习惯

6.5.1命名习惯: 标识的智慧

6.5.2代码习惯: 清晰的编程风格

6.5.3项目习惯: 管理的策略

6.5.4性能习惯: 追求代码的极致

6.6程序交互设计

6.6.1命令行交互: 简洁的指令互动

6.6.2文件交互: 数据的进出通道

6.6.3局部UI交互: 界面的精细操作

6.7调试与分发

6.7.1调试脚本: 错误的猎手

6.7.2程序调试: 追踪程序缺陷(bug)的技巧

6.7.3加密分发: 保护智慧成果

常见问题解答

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第7章MATLAB软件设计: App Designer

7.1App Designer介绍

7.1.1为何App Designer是GUIDE的“终结者”

7.1.2探索基础功能

7.1.3快速上手指南

7.2App Designer组件

7.2.1常用组件

7.2.2组织界面的容器组件

7.2.3打造互动体验的仪表组件

7.3App Designer编程

7.3.1代码视图

7.3.2编写回调

7.3.3启动任务

7.3.4构建多窗口应用

7.3.5应用的封装与打包

7.4软件设计实战

7.4.1设计的艺术: 功能篇

7.4.2数据的准备与管理

7.4.3界面设计的思考

7.4.4自建准备

7.4.5动态互动的回调逻辑

7.4.6填写函数

7.4.7分析与优化: 效果篇

7.5App编程构建方法

7.5.1面向对象程序设计

7.5.2App类应用

7.5.3App编程构建解析

7.6科研一线软件设计案例: BiopDesigner 

7.6.1架构篇: 界面布局与逻辑框架

7.6.2功能篇: 探索软件的心脏

7.6.3实现篇: 编译与运行环境

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第8章MATLAB数学建模

8.1图论与网络分析: 揭示事物间的隐藏联系

8.1.1图论: 构建与分析抽象网络的基础

8.1.2社交网络图: 描绘人际关系的图形结构

8.1.3交通网络分析: 加权图的应用与优化

8.1.4动态规划与最短路径问题: 高效路径的探索

8.2博弈论与策略分析: 理解竞争与合作的智慧

8.2.1博弈论: 战略互动的数学框架

8.2.2囚徒困境与纳什均衡: 博弈的经典难题

8.2.3Cournot竞争模型: 企业博弈的经济解析

8.3决策评价模型: 精准打分的艺术

8.3.1TOPSIS法: 接近理想解的评价方法

8.3.2主成分分析法: 数据降维与信息提取

8.3.3因子分析法: 深挖变量背后的因子

8.4模糊数学与决策: 模糊环境下的准确判断

8.4.1模糊数学基础: 隶属度与不确定性的处理

8.4.2模糊聚类分析: 基于隶属度的分类技术 

8.4.3模糊综合评价: 综合评定的模糊逻辑

8.5启发式算法: 复杂问题的智能求解

8.5.1启发式算法概览: 计算的力量解放思考

8.5.2模拟退火算法: 热力学启发的优化策略

8.5.3遗传算法: 生物进化原理启发下的优化策略

常见问题解答

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第9章Simulink仿真

9.1Simulink入门指南

9.1.1模块库揭秘: 仿真的“心脏”

9.1.2基本操作技巧

9.1.3系统建模方法

9.2PID控制系统

9.2.1深入理解PID控制

9.2.2构建PID控制系统模型

9.2.3PID控制系统调试与分析

9.3通信系统

9.3.1掌握通信系统基础

9.3.2通信工具箱: 通信设计利器

9.3.3通信系统调制与解调建模

9.4信号处理系统

9.4.1理解信号处理系统

9.4.2信号处理工具箱: 处理信号的利器

9.4.3信号处理系统建模调试案例

常见问题解答

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第10章计算机视觉

10.1计算机视觉基础

10.1.1概念揭秘: 视觉领域的术语解析

10.1.2现状透视: 计算机视觉的进化之路

10.1.3原理剖析: 视觉技术的核心机制

10.1.4实用工具: MATLAB视觉工具箱

10.2基于小波变换的图像融合

10.2.1图像融合的奥秘

10.2.2小波变换基本原理与在图像融合中的应用

10.2.3动手实践: 玩转小波变换图像融合

10.3图像全景拼接

10.3.1全景拼接: 技术原理解读

10.3.2案例实操: 打造全景世界

10.3.3效果分析: 拼接艺术的品鉴

10.4光流法运动检测

10.4.1解析光流法: 原理与独特优势

10.4.2案例分析: 光流法详解与应用

常见问题解答

本章精华总结

第11章人工智能

11.1人工智能的概念、技术与分类

11.1.1人工智能的发展与现状

11.1.2普通人在人工智能浪潮中的角色

11.1.3人工智能学科的子领域简介

11.1.4机器学习的奥秘

11.2监督学习

11.2.1回归: 连续的标签分布

11.2.2分类: 离散的标签分布

11.3无监督学习

11.3.1无监督学习技术全景

11.3.2聚类: 以K均值聚类为例

11.3.3降维: 以主成分分析法为例

11.4强化学习

11.4.1强化学习: 结构与原理

11.4.2强化学习方法介绍: Q学习算法 

11.4.3基于Q学习算法的强化学习实例 

常见问题解答

本章精华总结

附录A工具箱分类及简介

附录B常用核心函数

B.1语言基础

B.2数据导入和分析

B.3数学

B.4图形

B.5编程

B.6App构建