本書主要介紹了數(shù)值分析的基本方法及其在醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用。本書內(nèi)容主要包括緒論、線性方程組的解法、插值方法和曲線擬合、數(shù)值積分方法、常微分方程數(shù)值解、非線性方程求解。本書還給出了大部分方法的MATLAB源程序，幫助讀者通過編寫實際程序，提高自己的模型應(yīng)用能力。
本書可作為高等學(xué)校醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)數(shù)值計算或數(shù)據(jù)分析相關(guān)課程的教材或參考書，也可作為相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員的參考書。
專門面向醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析的數(shù)值計算教材，融合眾多經(jīng)典數(shù)學(xué)模型和豐富實例，可使讀者迅速掌握醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析的方法。希望讀者在閱讀本書的過程中體會到MATLAB作為數(shù)據(jù)分析工具的實用性和簡便性，從而能在自己的學(xué)習(xí)工作中充分利用它作為自己研究和學(xué)習(xí)的強有力的工具。
醫(yī)學(xué)和藥學(xué)都是實踐性和理論性高度結(jié)合的學(xué)科，除了其本身的科學(xué)基礎(chǔ)之外，還涉及生物、化學(xué)、物理、制藥等多個門類的理論與實踐。醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員在實際的研究和工作中會接觸到大量的臨床、實驗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律經(jīng)常需要采用數(shù)學(xué)模型來分析和處理。在這些數(shù)據(jù)的分析和處理過程中必然要應(yīng)用到復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算以及模型分析等知識。但由于種種原因，一方面，一般的醫(yī)藥相關(guān)工作者很難具備系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)應(yīng)用能力；另一方面，許多數(shù)學(xué)和計算機(jī)專業(yè)人士雖然對數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)模型比較熟悉，但是他們卻缺乏醫(yī)藥相關(guān)的專業(yè)知識。因而，作為醫(yī)藥專業(yè)研究人員、工程技術(shù)人員和相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在具備制藥專業(yè)背景知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)和掌握數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算以及模型分析等相關(guān)知識，將會對自己的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的幫助。
數(shù)值分析是研究采用計算機(jī)求解數(shù)學(xué)計算問題的方法與理論的學(xué)科，同時也是一門理論性很強、應(yīng)用面很廣泛的學(xué)科。數(shù)值分析有著豐富的內(nèi)容和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系。但是現(xiàn)有的教材中很少有針對醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析編寫的數(shù)值分析內(nèi)容。作者在長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心開設(shè)相關(guān)課程期間深感需要一本與醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析相關(guān)的數(shù)值計算教材。該教材應(yīng)既能簡要介紹數(shù)值計算的基本理論、基本方法，又能關(guān)注數(shù)值計算技術(shù)在醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，同時重視計算思維和實踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生真正能通過學(xué)習(xí)相關(guān)的理論和方法，通過程序?qū)崿F(xiàn)理解和掌握這些方法，并直觀地、感性地體會到數(shù)學(xué)方法的有用性。在參考國內(nèi)外許多優(yōu)秀的數(shù)值分析和醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析教材的基礎(chǔ)上，作者嘗試編寫了這本教材。作者編寫這本教材，希望達(dá)到以下幾個目標(biāo)：
(1)重視基礎(chǔ)，淡化理論證明。考慮到本書的主要應(yīng)用對象是醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)的學(xué)生以及相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員，因此本書在編寫的過程中盡可能略去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)證明，側(cè)重介紹方法，盡可能講清楚基本概念和基本方法，同時在講解完方法之后給出相應(yīng)的例題，并將具體的程序?qū)崿F(xiàn)以實例的形式給出，方便讀者結(jié)合實例理解相關(guān)內(nèi)容。
(2)重視應(yīng)用，突出數(shù)學(xué)模型。本書是為醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)的學(xué)生和工程技術(shù)人員介紹醫(yī)藥數(shù)據(jù)處理中涉及的相關(guān)數(shù)值計算方法，因而在編寫的過程中盡可能做到每一章都結(jié)合數(shù)學(xué)方法在醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域找到具有代表性的應(yīng)用點。通過結(jié)合醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析中的典型問題，讀者能在學(xué)習(xí)通用數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上理解這些模型在醫(yī)藥數(shù)據(jù)中的廣泛應(yīng)用前景。
(3)強化實踐，重視能力培養(yǎng)。在介紹數(shù)學(xué)方法的過程中，也重視提升學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，用大量的MATLAB程序演示程序設(shè)計的思想和過程，幫助讀者通過編寫實際程序，提高自己的模型應(yīng)用能力。為了便于讀者理解相關(guān)程序，我們還在附錄中對MATLAB相關(guān)概念和語法進(jìn)行了簡要的介紹。作者希望讀者在閱讀本書的過程中體會到MATLAB作為數(shù)據(jù)分析工具的實用性和簡便性，從而能在自己的學(xué)習(xí)工作中充分利用它，把它作為自己研究和學(xué)習(xí)的強有力的工具。
本書是結(jié)合作者在長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心開設(shè)相關(guān)課程的經(jīng)驗，通過調(diào)研醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析的需求，在查閱大量數(shù)值分析和醫(yī)藥、化學(xué)等文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上編寫而成的一本面向醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析的數(shù)值計算教材，可作為高等學(xué)校醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)數(shù)值計算或數(shù)據(jù)分析相關(guān)課程的教材或參考書，也可作為相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員的參考書。本書內(nèi)容主要包括緒論、線性方程組的解法、插值方法和曲線擬合、數(shù)值積分方法、常微分方程數(shù)值解、非線性方程求解。每章配有習(xí)題和上機(jī)實驗題。
本書受到浙江工業(yè)大學(xué)重點教材建設(shè)項目資助。本書的編寫得到了長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心、浙江工業(yè)大學(xué)教務(wù)處和浙江工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院相關(guān)部門和各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。在本書的編寫過程中，長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心的同學(xué)提供了許多醫(yī)藥領(lǐng)域的相關(guān)素材，在此向他們表示衷心的感謝！
面向數(shù)值分析的醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析是一門理論與實踐相結(jié)合的交叉科學(xué)，相關(guān)領(lǐng)域的教材和專著并不多見，作者雖經(jīng)多年積累，相關(guān)素材和實例仍十分有限，同時，由于作者水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。
第1章緒論1
1.1誤差的概念1
1.2絕對誤差和相對誤差2
1.3遞推式求解法的穩(wěn)定性3
1.4醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析的發(fā)展概況6
習(xí)題一7
實驗一7
第2章線性方程組的解法8
2.1高斯消元法8
2.2列主元法11
2.3向量和矩陣的范數(shù)13
2.4雅可比迭代法14
2.5高斯·賽德爾迭代法17
2.6超松弛迭代法19
2.7線性方程組解法的實驗20
2.8線性方程組在醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用23
習(xí)題二25
實驗二26
第3章插值方法和曲線擬合27
3.1線性插值27
3.2拋物插值29
3.3拉格朗日插值30
3.4拉格朗日插值余項33
3.5分段線性插值36
3.6曲線擬合38◆面向醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析的數(shù)值計算及實驗教程目錄習(xí)題三44
實驗三45
第4章數(shù)值積分方法46
4.1數(shù)值積分的基本概念46
4.2梯形公式47
4.3辛普森公式48
4.4復(fù)合求積公式53
4.5代數(shù)精度56
4.6高斯積分56
習(xí)題四59
實驗四59
第5章常微分方程數(shù)值解61
5.1常微分方程理論簡介61
5.2歐拉公式求解62
5.3龍格庫塔法求解65
5.4常微分方程組的求解71
習(xí)題五74
實驗五74
第6章非線性方程求解76
6.1二分法76
6.2不動點迭代法79
6.3牛頓迭代法和割線法81
6.4Brent方法84
習(xí)題六86
實驗六86
附錄A87
A1MATLAB簡介87
A2MATLAB安裝和幫助87
A3MATLAB的基本運算88
A4數(shù)字和格式88
A5變量89
A6內(nèi)置函數(shù)91
A7向量92
A8矩陣95
A9腳本文件96
A10函數(shù)文件97
A11繪圖功能98
A12邏輯100
A13循環(huán)102
參考文獻(xiàn)104
新書資訊