MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,常用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算等高级技术计算和交互式环境开发。
数学建模是通过计算得到的结果解释实际问题,并接受实际应用的检验,从而建立数学模型的全过程。数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化,建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。
在数学建模过程中,需要对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析,最终利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算。目前,MATLAB已成为数学建模和求解的重要工具。
本书利用MATLAB软件2020a版本进行数学建模。
1.本书特点
由浅入深,循序渐进:本书以有数学建模应用需求的读者为对象,首先从MATLAB和数学建模基础知识讲起,再佐以各种数学建模问题在MATLAB中的实现方法,帮助读者尽快掌握利用MATLAB求解数学建模问题。
步骤详尽,内容新颖:本书结合作者多年的MATLAB数学建模经验与实际问题应用案例,将数学建模的分析及其MATLAB的实现方法与技巧都详细地讲解给读者。本书在讲解过程中辅以相应的图片,使读者在阅读时一目了然,从而快速把握书中所讲内容。
案例典型,轻松易学:通过学习实际建模问题分析求解案例,是掌握MATLAB数学建模应用的最好方式。本书通过典型问题案例,透彻详尽地讲解MATLAB在数学建模中的各种应用。
2.本书内容
本书面向中高级读者,在介绍MATLAB环境的基础上,详细讲解MATLAB数学建模的基础知识和核心内容。本书中各章均提供了大量的针对性案例,并辅以图片和注释,供读者实战练习,快速掌握数学建模的MATLAB实现方法。
本书分为基础知识和综合应用两部分。其中,基础知识部分包括第1~10章,综合应用部分包括第11~20章,具体内容安排如下。
基础知识部分主要介绍MATLAB各种基础运算、线性规划、经典算法、图像处理算法等内容。具体内容安排如下:
第1章 初识MATLAB 第2章 MATLAB基础
第3章 程序设计 第4章 数学建模基础
第5章 常用建模函数 第6章 微积分求解
第7章 数学规划模型 第8章 智能优化算法
第9章 数据图形可视化 第10章 图像处理算法
综合应用部分主要针对提出的各种实际应用问题进行分析,并建立相应的数学模型,根据模型给出MATLAB求解过程,帮助读者利用MATLAB数学建模解决实际应用问题。具体的内容安排如下:
第11章 基于SOA的函数优化 第12章 投资收益与风险问题
第13章 旅行商问题 第14章 最优捕鱼策略问题
第15章 裁剪与复原问题 第16章 DNA序列分类问题
第17章 卫星和飞船的跟踪测控问题 第18章 中国人口增长预测问题
第19章 路径规划问题 第20章 物流中心选址问题
3.读者对象
本书不仅适合期望提高MATLAB数学建模能力的读者,更适合有志于参加全国数学建模大赛的在校学生,具体说明如下:
* MATLAB工程应用技术人员 ● 科研工作者
* 大中专院校的教师和在校学生 ● 培训机构的教师和学员
* 数学建模大赛参赛者 ● 数学建模爱好者
4.读者服务
读者可通过“算法仿真”微信公众号与作者保持联系,并获取更多资源。
虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善,但由于水平有限,书中疏漏之处在所难免,希望读者能够及时指出,共同促进本书质量的提高。
希望本书能为读者的学习和工作提供帮助!
编者
2022年6月
VI
MATLAB数学建模(第2版)
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前 言