化学化工中的数学方法及MATLAB实现

第1章MATLAB基础

1.1MATLAB主要功能

1.1.1MATLAB简介

1.1.2MATLAB数值计算

1.1.3符号计算

1.1.4MATLAB绘图

1.1.5数据类型及输出和输入

1.2MATLAB程序设计

1.2.1M文件

1.2.2变量类型

1.2.3程序结构

1.2.4程序流控制语句

1.2.5程序的调试

1.2.6编程要点

第2章MATLAB在化学计算中的应用

2.1数值计算

2.1.1溶液pH值计算

2.1.2浓度计算

2.1.3其它

2.2绘图及数据图示

2.2.1酸碱的对数浓度图

2.2.2滴定曲线绘制

2.2.3原子轨道

2.2.4绘制相图

2.3曲线拟合及插值

2.3.1曲线拟合

2.3.2数据插值计算

2.4其它应用

2.4.1投入产出分析法概述

2.4.2投入产出分析的数学模型

2.4.3层次分析法(AHP)法

第3章优化及统计工具箱在化学中的应用

3.1优化工具箱

3.1.1优化工具箱中的函数

3.1.2应用时需要注意的问题

3.1.3应用

3.2统计工具箱

3.2.1统计工具箱函数

3.2.2统计工具箱函数应用

3.2.3方差分析

3.2.4回归分析

3.2.5聚类分析

3.2.6判别分析

3.2.7主成分分析

3.2.8试验设计

3.2.9正交实验设计

第4章神经网络和模糊系统工具箱在化学中的应用

4.1神经网络工具箱

4.1.1神经网络基础

4.1.2基于MATLAB工具箱的神经网络概述

4.1.3神经网络工具函数

4.2模糊系统工具箱

4.2.1模糊系统理论基础

4.2.2模糊系统工具箱函数

4.2.3应用举例

第5章遗传算法

5.1遗传算法的基本概念和原理

5.1.1遗传算法的基本概念

5.1.2遗传算法的基本原理

5.2MATLAB遗传算法工具箱

5.2.1MATLAB遗传算法工具箱概述

5.2.2MATLAB遗传算法和搜索工具箱的使用

5.3MATLAB直接搜索工具箱

5.3.1直接搜索工具的使用

5.3.2模式搜索参数

5.4遗传算法在化学中的应用

第6章偏微分方程的数值解

6.1偏微分方程工具箱的基本功能

6.1.1偏微分方程可解类型

6.1.2边界条件

6.2偏微分方程工具箱的图形用户界面(GUI)的使用

6.2.1偏微分方程的图形用户界面(GUI)

6.2.2用工具箱解偏微分方程的步骤

6.2.3GUI解方程的方法

6.3使用PDE工具箱的命令行求解偏微分方程

6.4偏微分方程的有限差分法

6.5偏微分方程在化学化工中的应用

第7章化学因子分析

7.1因子分析概述

7.1.1因子分析的一般数学模型

7.1.2化学因子分析的基本步骤

7.2常见的化学因子分析

7.2.1主成分分析

7.2.2因子分析

第8章化学校正分析

8.1数据矩阵的构成

8.2常见的化学校正方法

8.2.1单变量校正

8.2.2多元校正方法

8.2.3非线性校正方法

8.3回归模型的诊断

第9章化学模式识别

9.1数据的预处理

9.1.1丢失数据的弥补

9.1.2数据的预处理

9.1.3特征的提取和压缩

9.1.4相似系数和距离

9.2模式识别方法

9.2.1有管理的方法

9.2.2无管理方法

9.2.3显示方法

第10章分析信号处理方法

10.1分析信号基本处理方法

10.1.1数字平滑和滤波

10.1.2信号求导

10.1.3曲线拟合

10.1.4曲线面积的估计

10.1.5信号的相关性

10.2信号的Fourier变换

10.3时间序列信号分析

10.3.1平稳随机信号的描述

10.3.2随机信号的谱估计

10.3.3平稳时间序列建模

10.3.4时间序列均生函数建模方法

第11章小波分析

11.1小波分析的数学基础

11.1.1小波的定义

11.1.2小波变换

11.1.3小波函数的选择

11.2小波变换在MATLAB中的实现

11.2.1一维连续小波变换(CWT)

11.2.2离散小波变换(DWT)

11.2.3一维离散小波的重建算法

11.2.4二维离散小波变换

11.2.5二维离散小波变换的重建算法

11.2.6小波包分析

11.2.7小波树的操作

11.2.8小波工具箱的GUI用法简介

11.3MATLAB的小波分析

11.3.1小波变换用于信号降噪

11.3.2信号压缩

11.3.3小波分析用于图像增强

11.3.4小波分析用于样本估计

11.4小波分析在化学中的应用

参考文献

　　MATLAB软件是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包。本书总结了在化学研究中应用MATLAB的经验，以MATLAB6.X版本为计算平台，编排了MATLAB基础、MATLAB在化学计算中的应用、优化及统计工具箱、人工神经网络和模糊逻辑工具、偏微分方程数值解、遗传算法、化学模式识别、化学因子分析、化学量测信号的处理方法、化学校正理论、小波分析等章节，力求使本书的内容全面、广泛，真正做到“一书在手，数学不愁”。可以这么说，本书几乎囊括了化学化工研究中常用的数学方法。　　MATLAB是一个功能强大的计算机软件。本书以MATLAB6?X版本为对象，从实际应用的角度对化学化工中常用的数学方法及MATLAB实现作了浅显易懂的介绍。书中通过各种实例介绍了数值计算、优化、数理统计、人工神经网络和模糊逻辑工具、偏微分方程数值解、遗传算法、化学模式识别、化学因子分析、化学量测信号的处理方法、化学校正理论、小波分析等各种数学方法的基本原理，重点阐述了各种算法的MATLAB实现并由此来解决实际问题，使读者能够熟练掌握MATLAB语言并改进各种算法。　　本书可作为高等学校化学、化工、环境保护及材料、医药、卫生等一些相关专业师生的参考教材，对从事上述领域研究工作的广大科技工作者和开发应用人员也具有重要的参考价值。对于其它学科领域的读者，本书也不失为一本有用的参考书。