MATLAB 입문과 활용

여영구 지음

아진 2020년 04월 24일 출간 종이책 : 2016년 10월 15일 출간

작품소개

책소개

『MATLAB 입문과 활용』은 Excel과의 접속방법을 제 1장에 소개함으로써 사용자들이 손쉽게 MATLAB을 통한 Excel 데이터의 획득 및 Excel 파일로의 저장방법을 익히도록 도와주는 책이다. 이에 따라 제 1장 이후에 소개되는 다양한 MATLAB 활용기법들을 데이터에 적용하는 과정이 편리하게 이루어질 것이다.

목차

part 01 MATLAB 둘러보기
MATLAB 시작하기 001
명령 창(Command Window)에서의 입력 003
도움말(Help)의 이용 005

입력 오류의 수정 006
계산의 중지 007
MATLAB 종료하기 007

연산과 변수의 할당 007
연산자 우선순위 010
내장함수 010

데이터의 표현 011
변수의 처리 014
변수 이름 014
clear 명령어 015
특수변수와 정수 016
whos 명령어 016

벡터와 행렬 017
벡터 017
행렬 021
스크린 출력의 억제 027
선형방정식 시스템 027

랜덤(Random, 무작위) 수 028
복소수 029
관계연산자와 논리연산자 031
기호를 이용한 연산 033
기호식에서의 치환 035

M-파일 036
스크립트 M-파일 036
코멘트의 추가 038
함수 M-파일 039

함수 042
사용자 정의함수사용자 정의함수 042

루프 044
if 문 044
for 루프 044

그래프 045
ezplot을 이용한 그래프 045
그래프의 보정 046
plot을 이용한 그래프 048
여러 곡선들의 그래프 050
3차원 그래프 052

미분방정식의 풀이 053
MATLAB과 엑셀(Excel)의 접속 056
엑셀 데이터 불러오기 056
생성된 데이터를 엑셀파일로 저장하기 062

ㆍ연습문제 063

part 02 프로그램 작성기법
프로그램 흐름의 제어 077
if 문 077
for 루프 078
while 루프 079
switch 문 080
Try-Catch 블록 082

문자열 083
셀과 구조체 087
셀 087
구조체 090

다차원 배열 092
Global과 Persistent 변수 094
Global 변수 094
Persistent 변수 095

입력 및 출력인수의 분석 095
프로그램의 편집 097
명령 창에서의 편집 097
배열 편집기 098
변수의 저장과 호출 098
운영체제와의 접속 099
정보 찾기 100
ㆍ연습문제 101

part 03 함수
익명함수 105
함수 핸들 106
인라인 객체 108
부함수 109
기본적인 입력인수: nargin 111
가변적인 인수의 개수: varargin과 varargout 111
중첩함수 113
비공개 함수(Private function) 115
되부름 함수(Recursive function) 115
MATLAB 내장 수학함수 117
ㆍ연습문제 126

part 04 그래프 속성의 설정과 2차원 그래프
그래프 속성의 설정 131
격자, 라벨, 범례의 추가 133
그래프 축(axis) 속성의 설정 135
특수문자의 표현 138

그래프의 표현 140
좌우 세로축을 다르게 사용하기: plotyy 함수 140
여러 그래프들을 하나의 그림에 나타내기 140
곡선과 눈금모양의 설정 141
plot 함수를 사용한 애니메이션 142

그래프의 저장과 호출 143
여러 가지 2차원 그래프 144
파라미터 그래프 144
로그척도 그래프 145
등고선(수준곡선) 그래프 146
필드 그래프 150
극좌표 그래프 152
막대 그래프 152
면적 그래프 155
계단모양 그래프 158
stem 그래프 158
errorbar 그래프 159
다각형 채우기: fill 함수 160

MATLAB의 2차원 그래프 함수 161

ㆍ연습문제 162

part 05 3차원 그래픽
3차원 곡선 169
3차원 공간의 면 170
수준곡선 177
부피의 표현 180
3차원 애니메이션 181
컬러맵 182
시각(view point)의 설정 184
지정 그래프 영역의 추출 187
3차원 통계그래프 189
bar3와 bar3h 함수 189
pie3 함수 191

MATLAB의 3차원 그래프 함수 191

ㆍ연습문제 193

part 06 핸들 그래픽스
핸들 200
애니메이션 207
핸들 그래픽 사용의 보기 209
ㆍ연습문제 217

part 07 행렬과 선형대수
행렬의 생성과 원소 221
행렬의 원소 221
행렬의 생성 223
특수행렬의 생성 225

배열 연산 227
행렬의 처리 230
성긴 행렬(Sparse Matrices) 233
선형 방정식 시스템 238
치환 및 삼각행렬 239
LU 인수분해 241
고유치와 고유벡터 242
특이값 분해 243
놈(Norm)과 조건수(Condition Number) 247
QR 알고리듬 251
Jordan과 Schur 형태 252
주성분 분석(Principal Component Analysis, PCA) 255
의사(擬似) 역행렬(Pseudoinverse) 258
Cholesky 인수화 259
행렬의 함수 260

ㆍ연습문제 263

part 08 비선형 방정식의 풀이
다항식 근의 계산 271
Newton 방법 272
2차원 Newton 방법 273
할선법(Secant Method) 275
MATLAB 함수를 이용한 방정식의 풀이 276
solve 함수 276
fzero 함수 280
fsolve 함수 283

ㆍ연습문제 284

part 09 데이터 분석과 곡선접합
데이터 분석 289
데이터 정렬과 합: sort

출판사 서평

이 책의 제 1판이 출판된 뒤 7년이 흘렀으며 뒤이어 2014년에 제 3판이 출간되었다. 제 3판은 MATLAB R2014a 버전을 토대로 쓰여졌는데 이후 2016년 2월 R2016a 버전이 새로 발표되었다. 새 버전의 MATLAB에서는 이전 버전들에서 이용되었던 MATLAB 함수나 명령어들 가운데 일부가 삭제되거나 변경되었으며 Simulink 기능의 일부가 개선되었다. 이에 따라 관련되는 내용을 수정 보완하여 이번에 R2016a를 토대로 한 제 4판이 나오게 되었다. 제 4판에서 수정 보완된 주요 내용은 다음과 같다.

ㆍ새로운 버전의 MATLAB(R2016a)에 따른 모든 프로그램의 수정보완
ㆍ오류의 수정보완 및 중복서술 부분의 정리
ㆍSimulink의 활용 수정확장
ㆍGUI 작성방법의 수정 및 보완
ㆍ연습문제 추가 및 보완
ㆍ인공지능 입문에 관한 내용을 추가

이 책의 제 1장에 제시된 MATLAB 입문부분 역시 새로운 MATLAB 버전(R2016a)에 따라 다시 작성되었다. 특히 Excel과의 접속방법을 제 1장에 소개함으로써 사용자들이 손쉽게 MATLAB을 통한 Excel 데이터의 획득 및 Excel 파일로의 저장방법을 익히도록 하였다. 이에 따라 제 1장 이후에 소개되는 다양한 MATLAB 활용기법들을 데이터에 적용하는 과정이 편리하게 이루어질 것이다. 따라서 독자는 제 1장을 익히는 것만으로도 스스로 MATLAB을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추게 될 것으로 확신한다. 새로운 MATLAB 버전을 사용하는 독자들은 이 책을 통하여 MATLAB의 많은 새로운 기능들과 명령어들을 효과적으로 익힐 수 있을 것으로 기대한다.

이 책에서 다루고 있는 내용은 다음과 같다:
ㆍ MATLAB 프로그램 작성기법
ㆍ 그래프의 속성설정 방법과 2차원 및 3차원 그래프
ㆍ 행렬과 선형대수
ㆍ 방정식의 풀이
ㆍ 데이터의 분석과 곡선접합
ㆍ 각종 수학함수
ㆍ 미분 방정식의 풀이
ㆍ 미분과 적분
ㆍ MATLAB을 이용한 미적분학
ㆍ Laplace 변환 및 Fourier 변환
ㆍ 제어공학
ㆍ 최적화 계산
ㆍ 3차원 모델링
ㆍ 인공지능 입문
ㆍ Simulink와 GUI

작가정보

저자(글) 여영구