MATLAB中的物理建模Physical Modeling in MATLAB

### MATLAB中的物理建模 #### 引言与背景 《MATLAB中的物理建模》这本书由Allen B. Downey编写，旨在为初学者提供一个学习MATLAB编程以及如何利用MATLAB进行物理系统仿真分析的平台。不同于大多数面向已有编程经验读者的MATLAB教材，本书特别适合那些对编程一无所知的学习者。 #### 目标读者与特点 本书的目标读者是完全没有编程经验的人群。为了适应这类读者的需求，作者采用了从简单到复杂的递进式教学方法：从基本的数值变量（标量）开始介绍，逐渐过渡到向量和矩阵的概念。这种教学方式有助于初学者逐步掌握编程的基本语法，然后再深入理解复合数据结构。 #### 特殊之处及其解决方案 然而，这种方法也带来了一些问题： 1. **术语障碍**：由于MATLAB的官方文档以及错误提示都是基于矩阵概念编写的，对于不熟悉这些术语的新手来说可能会感到困惑。为了解决这个问题，书中提前介绍了必要的词汇，并解释了部分常见的错误提示，帮助读者更好地理解。 2. **非标准示例**：在书的前半部分，许多示例并不是MATLAB的标准写法。针对这一点，作者在后半部分提供了将这些示例转化为更标准风格的方法。 #### 函数的重要性 本书还特别强调了函数的重要性，因为它们是控制程序复杂性的重要机制之一，同时也是使用MATLAB工具如`fzero`和`ode45`等进行高级应用的基础。通过函数，读者可以更好地组织代码、复用功能块，并提高程序的可读性和可维护性。 #### 数学与物理背景 作者假设读者具备微积分、微分方程和物理学的基础知识，但不要求读者事先了解线性代数。虽然书中会随着学习进程逐步介绍所需的数学概念，但对于完全没有接触过相关领域的人来说，这些介绍可能不足以完全理解所有细节。 #### 教学方法与实践 为了加强学习效果，本书在每一章中都包含了一些小型练习题，此外还有一些大型项目供读者实践所学知识。通过实际操作，读者能够更加深刻地理解和掌握MATLAB编程技巧及其在物理建模中的应用。 #### 总结 总体而言，《MATLAB中的物理建模》是一本专为初学者设计的指南，它不仅教授MATLAB编程的基础知识，还引导读者如何运用这些技能来解决实际的物理问题。通过这本书，即便是完全没有编程基础的人也能逐步建立起自己的编程思维和技术能力，并最终能够独立完成复杂的物理建模任务。 对于希望学习如何使用MATLAB进行物理建模的新手来说，《MATLAB中的物理建模》是一本非常有价值的教学资源，它不仅教会了读者如何编程，更重要的是教会了如何将编程技能应用于解决实际问题之中。