MATLAB入門―「科学技術計算」「信号・画像処理」のための 3訂版 (I・O BOOKS) [単行本]

MATLAB入門―「科学技術計算」「信号・画像処理」のための 3訂版 (I・O BOOKS) の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  最新版Ｒ２０２５ａの反映、解説の強化など、全面大幅修正。数値計算・データ解析・シミュレーションを網羅。ＭＡＴＬＡＢの基本操作から応用までを体系的に解説。豊富な例題と演習で、実践的な理解と応用力を養う。

• 目次

  まえがき
  第0章　MATLABとその使用環境
  0.1　はじめに
  0.2　MATLABの起動
  0.3　コマンド ウィンドウ
  0.4　MATLABファイルのフォルダー構造とパスの設定
  0.5　MATLABのヘルプ機能
  第1章　変数と演算
  1.1　スカラー数の演算
  1.2　変　数
  1.3　行列の定義方法
  1.3.1　キーボードから入力する方法
  1.3.2　一般行列関数を利用する方法
  1.4　行列の操作
  1.4.1　行列操作関数
  1.4.2　行列の結合、縮小、切り出し
  1.4.3　論理値による行列要素の抽出
  1.5　行列の演算
  1.6　数学関数
  第2章　変数の管理とデータの入出力
  2.1　変数の管理
  2.1.1　ワークスペース ブラウザ
  2.1.2　変数 (データ) の型について
  2.2　データ ファイルの入出力
  2.2.1 MATファイルの保存と読み出し
  2.2.2　アスキー ファイルの保存と読み出し
  2.2.3　フォーマット付きアスキー データの保存と読み込み
  2.2.4　バイナリ ファイルの保存と読み出し
  第3章　Mファイルとプログラミング
  3.1　Mファイル
  3.1.1　Mファイルとは
  3.1.2　Mファイルの作成・編集
  3.1.3　2種類のMファイル
  3.2　スクリプト Mファイル
  3.3　ファンクション Mファイル
  3.4 表示の書式
  3.4.1　disp関数 （disp文）
  3.4.2　sprintf関数 （sprintf文）
  3.4.3　表示例
  3.5　制御文
  3.5.1　if文
  3.5.2　for文
  3.5.3　while文
  3.5.4　switch文
  3.6　プログラミングに有用なコマンド
  第4章　グラフと図形の描画
  4.1　2次元プロット
  4.1.1　プロット関数 (プロット文)
  4.1.2　hold onとgrid on
  4.1.3　論理プロット
  4.2　グラフの装飾
  4.3　種々の2次元プロット関数
  4.4　3次元プロット
  4.5　図形の描き方
  4.5.1　直線の図形
  4.5.2　多角形
  4.5.3　円と楕円
  4.5.4　領域内の点の検出と領域面積
  第5章　Figureウィンドウと座標軸
  5.1　Figureウィンドウ
  5.2　分割プロット
  5.3　座標軸の設定
  5.3.1　axisコマンド
  5.3.2　座標軸のカスタマイズ
  5.4　カラーマップ コマンド
  第6章　多項式・求積・微分方程式
  6.1　多項式近似
  6.2　多項式の微分
  6.3　多項式の因数分解
  6.4　最小2乗法
  6.5　関数の数値積分
  6.6　常微分方程式の数値計算
  6.6.1　解法の基本事項
  6.6.2　1階の常微分方程式
  6.6.3　2階の常微分方程式
  第7章　統計データの解析
  7.1　定常確率過程
  7.2　統計値
  7.3 　統計データ解析に関するMATLAB関数
  7.3.1　最大値、最小値、中央値など
  7.3.2　分散に関係する統計量
  7.3.3　ヒストグラム
  7.4　大数の法則
  7.5　確率密度関数
  第8章　離散的データのフーリエ変換
  8.1　フーリエ変換に関するMATLAB関数
  8.2　信号のサンプリングと離散的フーリエ変換　
  8.3　スペクトル分布と重複歪み
  8.4　高速フーリエ変換(FFT)について
  8.5　重複ひずみの例
  8.6　周波数の原点移動fftshiftについて
  8.7　フーリエ変換対の不確定性関係
  第9章　相関関数とパワー スペクトル
  9.1　フィルタリング
  9.2　相関関数の解析
  9.2.1　パワー スペクトルと自己相関関数
  9.2.2　クロス パワー スペクトルと相互相関関数
  9.2.3　相関関数の具体例
  9.3　2次元フーリエ変換
  9.3.1　2次元フーリエ変換の定義
  9.3.2　2次元フーリエ変換の留意点
  9.3.3　2次元フーリエ変換の具体例
  第10章　画像グラフィックス
  10.1　画像データの扱い方
  10.2　画像のタイプと表示方法
  10.2.1　強度画像
  10.2.2　カラーマップ付き画像
  10.2.3　RGB画像
  10.3　強度画像の取り扱い
  10.3.1　MATLABで作成された強度画像
  10.3.2　Fortranで作成された強度画像
  10.4　カラー画像の取り扱い
  10.4.1　画像データ情報
  10.4.2　カラー画像データの読み書きと表示方法
  10.4.3　カラー画像データの数値の扱い方
  10.4.4　カラー成分の取り出しとトリミング
  第11章　ディジタル画像処理
  11.1　ディジタル画像データ処理
  11.2 　2値画像のラベリング
  11.2.1　ラベリングのアルゴリズム
  11.2.2　自然数ラベルの割り当て
  11.3　連結成分の凝縮
  11.4　加重フィルタによる画像演算
  第12章　フーリエ画像処理
  12.1　画像フィルタ関数
  12.1.1　周波数領域のフィルタリング
  12.1.2 ローパス (低域) フィルタとハイパス (高域) フィルタ
  12.1.3　ランダム パターンの自己相関関数
  12.2　フーリエ変換を用いる画像演算
  12.3　ディジタル ホログラフィ
  第13章　機能別コマンド一覧
  あとがき
  索引

• 出版社からのコメント

  汎用数値解析ソフト「MATLAB」を使った信号処理や画像処理の解説書。現行バージョンの機能や画面、表記方法に合わせて全面改訂

• 内容紹介

  　科学技術計算の分野で広く利用される「MATLAB」の体系的な入門書が、2025年版に対応した三訂版として登場しました。
  　2002年の初版刊行以来、増補版を経て改訂を重ねてきた内容を全面的に見直し、最新環境に合わせて再構成しています。
  　MATLABは強力な数値計算・行列演算機能を備え、工学や理学、情報分野の教育・研究・実務に欠かせない存在ですが、豊富なコマンド体系ゆえに初心者にはとっつきにくい面もあります。本書はそのハードルを下げ、基本操作から応用的なプログラム作成まで段階的に学べるよう工夫されています。
  
  　特徴のひとつは「本体機能」に焦点を当てた解説です。多彩なToolboxに依存せず、まずは標準機能だけでプログラムを組み立てる力を養うことを重視しました。この基礎を身につけることで、Toolboxに含まれる高度なコマンドを理解しやすくなるという考え方です。さらに付録には「機能別コマンド一覧」を収録し、推奨コマンドに加えて非推奨・削除予定のコマンドも明示。過去に作成されたプログラムを扱う際にも役立つよう配慮されています。
  
  　新版では、非推奨となったコマンドを最新の推奨コマンドへ置き換え、追加された便利な機能を反映しました。解説の難易度も調整し、初学者がつまずきにくいよう説明を平易化。数学的背景を補足する解説も盛り込み、プログラムと理論の双方から理解を深められる内容となっています。
  
  　章構成は「MATLABとその使用環境」「変数と演算」「データの入出力」「Mファイルとプログラミング」「グラフィック表示」「応用的な数値計算」など、基礎から応用まで体系的に展開。実際の操作例を交えながら進むため、PCにMATLABを導入し、手を動かしながら学ぶのに適しています。授業や演習、自学自習の教材として活用できるのはもちろん、技術者が実務で必要とする基礎力の養成にも有効です。
  
  　対象は理工系の学生や研究者、技術者にとどまらず、これから科学技術計算に挑戦する社会人まで幅広い層。図表やサンプルを豊富に取り入れ、複雑な計算を簡潔なコードで表現できるMATLABの特長を実感しながら学習を進められます。長年定評を得てきた入門書の最新版として、教育現場から研究・開発の現場まで、幅広い利用価値を持つ一冊です。
  
  図書館選書
  汎用数値解析ソフト「MATLAB」を使った信号処理や画像処理の解説書。大好評だった前著を、現行バージョンの機能や画面、表記方法に合わせて全面改訂。最新版R2025aの反映、解説の強化など、大幅修正しました。

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  高井 信勝(タカイ ノブカツ)
  １９６６年北海道大学理学部物理学科卒業。１９６８年同大学大学院理学研究科修士課程物理学専攻修了後、同大学工学部応用物理学科助手、同大学応用電気研究所助教授を経て、１９８８年北海学園大学工学部電子情報工学科教授。現在、同大学名誉教授。工学博士。専門分野は、光工学、情報光学、統計光学
  
  魚住 純(ウオズミ ジュン)
  １９７６年北海道大学工学部電子工学科卒業。１９８１年同大学大学院工学研究科博士後期課程電子工学専攻修了後、農林水産省食品総合研究所研究員、北海道大学応用電気研究所助手、同助教授、同大学電子科学研究所助教授を経て、１９９９年北海学園大学工学部電子情報工学科教授。現在、同大学名誉教授。工学博士。専門分野は、光工学、統計光学、分光情報処理

• 著者について

  高井　信勝 (タカイ　ノブカツ)
  高井　信勝
  1966年北海道大学理学部物理学科卒業。
  1968年同大学大学院理学研究科修士課程物理学専攻修了後、同大学工学部応用物理学科助手、同大学応用電気研究所助教授を経て、1988年北海学園大学工学部電子情報工学科教授。現在、同大学名誉教授。工学博士。専門分野は、光工学、情報光学、統計光学。著書に、「MATLAB画像処理入門」（工学社）、「光エレクトロニクスの基礎」（共著、森北出版）、「フォン・ノイマンとウィーナー」（監訳、工学社）、他がある。
  
  魚住　純 (ウオズミ　ジュン)
  魚住　純
  1976年北海道大学工学部電子工学科卒業。
  1981年同大学大学院工学研究科博士後期課程電子工学専攻修了後、農林水産省食品総合研究所研究員、北海道大学応用電気研究所助手、同助教授、同大学電子科学研究所助教授を経て、1999年北海学園大学工学部電子情報工学科教授。現在、同大学名誉教授。工学博士。専門分野は、光工学、統計光学、分光情報処理。著書に、「近赤外分光法入門」（共著、幸書房）、「Fractal Optics （Chap. 6, Current Trends in Optics）」（共著、Academic Press）、他がある。

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