前言

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。MathWorks是为工程师和科学家提供数学计算和基于模型的设计的软件开发商和供应商，总部位于美国马萨诸塞州纳蒂克（Natick）。MathWorks公司拥有5000多名员工，在全球拥有33个办公地点，公司开发的MATLAB和Simulink在计算生物学、芯片设计、控制系统、图像处理与计算机视觉、数据科学、物联网、机器人、机器学习、信号处理、无线通信等领域均有广泛应用。MATLAB平台对解决工程和科学问题进行了优化，已成为国际公认的最优秀的科技应用软件之一。

在人工智能的研究领域中，智能计算是其重要的一个分支。智能计算也称计算智能或软计算，是受人类、生物界和有关学科内部规律的启迪，根据其原理模仿设计出来的求解问题的一类算法。智能计算所含算法的范围很广，主要包括神经网络、机器学习、智能控制、自动规划、机器视觉、模式识别、遗传算法、模糊计算、蚁群算法、人工鱼群算法、粒子群算法、免疫算法、禁忌搜索、进化算法、启发式算法、模拟退火算法、混合智能算法等各具特色的算法。这些算法有一个共同的特点，就是通过模仿人类智能或生物智能的某一个或某一些方面来模拟人类智能，依据生物智慧、自然界的规律等设计出最优算法，进行计算机程序化，以解决很广泛的一些实际问题。

本书具有如下特点。

1. 由浅入深，循序渐进

本书以MATLAB为平台，逐渐深入地介绍MATLAB软件，并在MATLAB上利用各种智能算法解决实际问题，让问题的解决变得简单、快捷。

2. 内容新颖，应用全面

本书结合智能算法的使用经验和实际领域的应用问题，将智能算法的原理及其MATLAB实现方法与技术详细地介绍给读者，让读者做到理论与实践相结合，学以致用。

3. 轻松易学，方便快捷

书中通过大量典型的应用来实操，在讲解过程中辅以相应的图片，使读者在阅读时一目了然，从而轻松快速掌握书中的内容。利用算法分析实际问题，可使读者在最短的时间内提升工作效率。

本书讲解了智能算法在MATLAB中的实现，全书共分11章，主要内容如下。

第1章主要介绍数据类型、基本运算、数组创建及运算、稀疏矩阵、单元数组、结构体、多项式及函数等内容。

第2章主要介绍程序结构、交互式命令、插值、回归分析、曲线拟合、傅里叶分析等内容。

第3章主要介绍边缘检测算子、边界跟踪、直线提取、基于阈值选取的图像分割法、区域生长与分裂合并、其他分割法等内容。

第4章主要介绍机器视觉在医学图像中的应用、在数字图像水印技术中的应用、在遥感图像处理中的应用、数字图像在神经网络识别中的应用等内容。

第5章主要介绍自组织特征映射网络、竞争型神经网络、自适应共振理论、学习矢量量化的神经网络、对向传播网络等内容。

第6章主要介绍人工神经网络、线性神经网络、感知器、BP网络、回归神经网络、径向基网络等内容。

第7章主要介绍线性规划问题的形式、线性规划、线性规划的求解方法、线性规划的MATLAB实现、线性规划案例、线性规划的案例实现等内容。

第8章主要介绍求解整数规划、整数规划的理论分析、整数规划的应用、01型整数规划等内容。

第9章主要介绍现代智能优化算法、求解现代智能优化问题、其他规划问题概述、其他规划问题的求解、求解其他规划问题等内容。

第10章主要介绍经典控制系统设计、控制系统的波特图设计、控制系统的根轨迹设计、PID控制原理及PID控制器设计等内容。

第11章主要介绍控制系统的时域分析、控制系统模型、根轨迹分析、控制系统的频域分析、系统校正、极点配置设计方法等内容。

本书由佛山科学技术学院李晓东编写。

由于时间仓促，加之作者水平有限，书中错误和疏漏之处在所难免。在此，诚恳地期望得到各领域的专家和广大读者的批评指正。

作者2025年2月