科學計算與MATLAB語言(中南大學提供的慕課課程)

課程概述

在有色金屬、交通運輸、化學化工、航空航天、金融工程、生物醫學等許多領域，經常會遇到各種各樣的計算問題。例如，求解具有幾十個變數的線性或非線性方程組、求解複雜的微分方程，這些問題高度複雜，計算量很大，往往沒有辦法求得理論解。隨著計算機技術的發展，人們可以有效地解決這類問題，由此誕生了一門新興交叉學科—科學計算，它成為繼理論研究和科學實驗之後的第三種科學研究方法。

科學計算是研究工程技術問題以及其他套用問題的近似求解方法，並在計算機上進行編程實現的一門課程，它既有數學理論上的抽象性和嚴謹性，又有程式設計技術上的實用性和實踐性。20世紀80年代以來，MATLAB等科學計算軟體的產生，使得科學計算問題的實現變得十分方便、高效。

MATLAB代表了當今國際科學計算軟體的先進水平，它將數值計算、符號計算、圖形處理、系統仿真和程式流程控制等功能集成在統一的系統環境中，已發展成為適合多學科、廣泛套用於科學研究和工程技術領域的程式設計語言。使用MATLAB作為計算工具，人們不需關注各種數值計算方法的具體細節和計算公式，也不需要繁瑣的底層編程，從而可以專注於實際問題的分析和設計，大大提高工作效率和質量，為科學研究與工程套用提供重要手段。在高等學校，MATLAB已經成為許多課程的基本計算工具，頗受廣大大學生、研究生的青睞。

本課程主要介紹科學計算問題的MATLAB實現方法，包括MATLAB基礎知識、MATLAB矩陣處理、MATLAB程式流程控制、MATLAB繪圖、數據分析與多項式計算、數值微積分與方程求解、MATLAB符號計算、MATLAB圖形用戶界面設計、Simulink系統仿真和外部程式接口共10個學習專題。

課程大綱

01

專題〇初識MATLAB

了解MATLAB語言的特點以及課程學習目標和主要內容。

課時

課程導入

02

專題一 MATLAB基礎知識

熟悉MATLAB系統環境；掌握MATLAB中數據的表示方法以及建立與引用矩陣的方法。

課時

1.1 MATLAB系統環境

1.2 MATLAB數值數據

1.3 變數及其操作

1.4 MATLAB矩陣的表示

1.5 矩陣元素的引用

1.6 MATLAB基本運算

1.7 字元串處理

03

專題二 MATLAB矩陣處理

理解常用特殊矩陣的概念和創建方法；掌握矩陣變換與求值、矩陣的特徵值與特徵向量、稀疏矩陣等處理方法。

課時

2.1 特殊矩陣

2.2 矩陣變換

科學計算與MATLAB語言(中南大學提供的慕課課程)

基本介紹

課程概述

課程大綱

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