本书《MATLAB数学建模方法与实践(第3版)》主要介绍数学建模在工程和技术领域中的应用,并重点讲解了使用MATLAB进行数学建模的方法和实践,书中包含丰富的实例和案例分析,适合作为数学建模竞赛培训教材和相关课程的参考资料。数学建模作为一种应用广泛的科学方法,通过抽象、简化和数学语言描述实际问题,对科学研究和工程技术具有重要意义。本书从数学建模的基础理论出发,逐步过渡到实践应用,帮助读者不仅理解数学建模的基本概念和方法,还能够将其应用于具体问题的解决过程中。
内容上,本书分为五个部分:
1. 基础篇:介绍了数学建模的基本概念,包括数据的准备、编程入门、数据建模技术、常用数学建模方法等基础知识,为读者构建起数学建模的基础框架。
2. 技术篇:涉及了机器学习、灰色预测、神经网络、小波分析、优化算法、连续模型、评价模型以及机理建模等数学建模中的主流技术。这些内容为读者提供了处理不同数学建模问题所需的技术和方法。
3. 实践篇:以历年全国大学生数学建模竞赛的经典赛题为例,展示了详细的建模过程和求解过程,同时包含了原汁原味的竞赛论文,使得读者能够深入理解数学建模竞赛的典型题目和求解策略。
4. 赛后研究篇:这部分内容是新增的,旨在强调数学建模并不仅限于竞赛,而应该在科研和产业界发挥更大的作用。介绍如何将数学模型转化为实际产品,并结合智能硬件进行产品研发。
5. 经验篇:分享了数学建模的参赛经验和心得,以及从容参与数学建模活动的技巧和经验,帮助读者提高参与数学建模活动的效率和成绩。
书中特色明显,强调实用性和实践性,所介绍的方法都是数学建模中的主流方法,强调学以致用,书中还提供了很多程序实例供读者参考和练习。
本书不仅适合于数学建模竞赛的参赛者和指导教师,也适合于数学建模相关的科研人员、工程技术人员以及在大学进行数学实验、数学建模课程学习的学生。通过本书的学习,读者可以更好地理解数学建模的重要性,掌握使用MATLAB进行数学建模的方法,快速建立起对数学建模的兴趣和信心,并有效地将数学模型应用于实际问题的解决中。
在数学建模的竞赛中,参赛者往往需要在有限的时间内解决开放性的问题,因此,快速准确地建立模型并求解出结果至关重要。MATLAB作为一款强大的数学软件,能够有效辅助数学建模工作,尤其在算法实现、数据处理和模型求解等方面具有明显的优势。Simulink作为MATLAB的仿真环境,提供了基于模型的设计理念,是进行系统设计和仿真分析的重要工具,可以帮助读者从概念上构建系统模型,并在仿真环境中验证模型的正确性,为最终实现产品的研发提供可能。
本书在新版中对内容进行了更新和优化,反映了数学建模和MATLAB发展的最新趋势。内容上做了结构性的调整,将数学模型分为数据优化评价机理建模等类型,并围绕这些类型介绍了相应的方法和技术。这种结构安排更符合当前数学建模竞赛的准备过程,帮助读者形成对数学建模全面的认识,并快速建立起对这一领域的兴趣和信心。