矩阵论及其工程应用
面向工程硕士,配合案例安排教与学。

作者:张贤达、周杰

丛书名:全国工程专业学位研究生教育国家级规划教材

定价:52元

印次:1-8

ISBN:9787302410355

出版日期:2015.09.01

印刷日期:2023.08.07

图书责编:刘颖

图书分类:教材

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本书主要为全国工程硕士研究生学位课程“矩阵论”的教学所编写。针对各工程领域对矩阵论相关内容的实际应用需求,确定了教材编写的基本思想是“强调问题的工程背景、注重基本概念和原理、重点介绍常用的矩阵论方法、淡化理论推导、突出应用案例”。 主要内容包括:代数与矩阵的基本概念、特殊矩阵、矩阵的相似化简与特征分析、奇异值分析、子空间分析、广义逆及矩阵方程求解、矩阵微分与梯度分析等。本书旨在主要介绍:(1)矩阵的基本理论和方法;(2)主要结果的求解思路;(3)矩阵的应用方法及有关应用案例。 本书适用于各相关工程领域的工程硕士研究生学位课程“矩阵论”作教学用书,也可作为工科各专业的大学本科生和研究生矩阵论课程的教学参考用书,还可供从事相关研究和开发工作的工程技术人员自学和参考。

张贤达,1992年9月起任清华大学自动化系教授,1993年被批准为博士生导师。1999年4月成为教育部首批长江学者奖励计划特聘教授。在信号处理领域发表国际权威期刊论文50多篇,曾获教育部自然科学一等奖。 周杰,2003年起担任清华大学自动化系教授,2004年获聘博士生导师,2012年获得国家杰出青年科学基金和宝钢优秀教师奖,在模式识别领域发表国际权威期刊论文近40篇,曾获中国电子学会科技一等奖。

随着我国社会和经济发展进入新的时期,高层次工程专业人才的需求越来越大。经过认真研究与分析,全国工程专业学位研究生教育指导委员会提出了工程硕士课程教学改革设想和指导性意见,即旨在提高工程硕士研究生工程应用能力和职业能力,推动工程硕士的课程建设与教学改革,为社会培养更多高素质的应用型人才。针对工程硕士数学课程建设和教学内容改革,教指委也提出了指导性意见,希望工程硕士应具备运用数学方法和计算工具解决工程领域实际问题的能力,要求数学课程教学的改革与创新要紧紧围绕这一核心目标,注重数学在工程中的应用案例教学,加强工程硕士研究生利用数学方法和计算机工具解决实际工程问题的能力培养。 矩阵论作为工程硕士研究生的一门重要的数学课程,在很多工程领域都有着广泛的应用。根据教指委的改革思路和总要求,同时考虑到各相关工程领域课程教学的实际需求,本教材以介绍矩阵论中的基本理论和实用算法为主线,强调问题的工程背景,注重基本概念和原理,重点介绍常用的矩阵论方法和应用,淡化理论推导。这也是本教材与目前已有的其他矩阵论教材之间的最大区别。特别需要说明的是,矩阵理论和方法具有比较强的抽象性,往往使得工程硕士研究生难以理解。为了帮助学生更好地掌握相关的矩阵论方法及其应用,编者在本教材中选入了十多个经典的工程应用例子,从应用背景的介绍出发,引入所选用的矩阵论相关算法,分析了其应用的效果,以有助于读者能够站在应用的角度全面理解矩阵论相关算法的精髓与奥妙,培养工程应用意识,提高解决工程领域实际问题的能力。 教材的主要内容包括:代数与矩阵的基本概念、特殊矩阵、矩阵的相似化简、特征分析、奇异值分析、子空间分析、广义逆及矩阵...

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第 1章代数与矩阵基础 . 1 

1.1代数与矩阵的基本概念 . 1 

1.1.1代数基本概念  1 

1.1.2矩阵与向量  3 

1.1.3矩阵的基本运算 . 4 

1.2矩阵的初等变换 . 6 

1.2.1初等行变换与阶梯型矩阵 . 7 

1.2.2初等行变换的两个应用  9 

1.2.3初等列变换 .12 

1.3矩阵的性能指标 13 

1.3.1矩阵的行列式 .13 

1.3.2矩阵的二次型 .14 

1.3.3矩阵的特征值 .14 

1.3.4矩阵的迹 15 

1.3.5矩阵的秩 16 

1.4内积与范数 .18 

1.4.1向量的内积与范数 18 

1.4.2矩阵的内积与范数 22 

1.5矩阵和向量的应用案例 23 

1.5.1模式识别与机器学习中向量的相似比较 .23 

1.5.2人脸识别的稀疏表示 .25

本章小结 26

习题 .26

第 2章特殊矩阵 29 

2.1置换矩阵、互换矩阵与选择矩阵 .29 

2.1.1 Hermitian矩阵 .29 

2.1.2置换矩阵与互换矩阵 .30 

2.1.3广义置换矩阵与选择矩阵 32 

2.1.4广义置换矩阵在鸡尾酒会问题中的应用案例 33 

2.2正交矩阵与酉矩阵 .34 

2.4 Vandermonde矩阵与 Fourier矩阵 37 

2.4.1 Vandermonde矩阵 38 

2.4.2 Fourier矩阵 40 

2.5 Hadamard矩阵 .41 

2.6 To... 查看详情

本书针对工程硕士的实际需要,在编写的过程中遵循重原理,轻推导,淡化理论,侧重实践的原则,安排了许多案例来培养和训练学生应用数学知识分析问题和解决问题的能力。 查看详情