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한빛출판네트워크

MATLAB으로 배우는 공학수학 : Engineering Mathematics

한빛아카데미

집필서

절판

  • 저자 : 소상균
  • 출간 : 2014-01-28
  • 페이지 : 736 쪽
  • ISBN : 9788998756871
  • 물류코드 :4087
본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 풀이는 제공하지 않습니다.
단, 일부 정답은 [부록/예제소스]에서 내려받을 수 있습니다.
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4점 (2명)
좋아요 : 47

공학수학을 배우는 스마트한 방법

대부분의 학생들은 '수학'이라는 단어 자체에 두려움을 갖는다.
물론 오랫동안 수학을 공부해온 공학도 역시 '수학'은 늘 두려움을 야기하는 주제다.
공식을 어디에 어떻게 써야 하는지도 모른 채 무작정 문제를 풀기만 하고,
게다가 난해한 공식이 전개되는 과정이 눈에 보이지도 않기 때문이다.

이 책은 MATLAB으로 이론이 전개되는 과정을
직접 보고 이해할 수 있도록 도와주며,
자연과학, 공학에 연관된 예제를 제시하여
공학도에게 필요한 응용력을 기를 수 있도록 한다.

이 책의 특징

  • 기본적인 MATLAB 사용법과 주요 명령어 설명
  • 공학의 관점에서 해당 장을 배워야 하는 이유와 다른 장과의 관계 설명
  • 기본 공식을 활용하는 문제에서부터 자연과학, 공학에 연관된 응용예제 제시
  • 이론이 전개되는 과정을 보고 이해할 수 있도록 MATLAB 코딩/결과와 [MATLAB TIP!] 제시

누구를 위한 책인가

이 책은 두 학기에 배울 내용을 수록했으므로 가급적이면 1장에서부터 순차적으로 학습하면 좋다. 만약 한 학기용으로 사용하려 한다면 MATALB 기초, 2장~3장(미분방정식), 5장(라플라스 변환), 6장(벡터), 7장~8장(벡터 미분적분학 중의 일부), 9장~11장(행렬 및 응용)을 다루기를 권한다. 강의 순서는 해당 전공의 특성이나 학생들의 수준에 따라 다양하게 선택할 수 있다.

저자

소상균

전북대학교 기계공학과를 졸업하였고, 미국 Oregon State University에서 석사학위, 미국 University of California at Davis에서 박사학위를 취득하였다. 국방기술품질원에서 연구원으로, (주)삼성전기 자동차부품연구소에서 현가장치 프로젝트 팀장으로 근무하였고, 1998년부터 국립 한밭대학교 전자•제어공학과 교수로 근무하고 있다. 미국 Colorado State University에서 객원교수를 지냈고, 대한기계학회, 한국정밀공학회, 한국자동차공학회 등의 정회원으로 활동하고 있다.

들어가기 전에 : MATLAB 기초

1. MATLAB 개요

2. MATLAB 실행 방법 및 주요 기호들

3. 벡터와 행렬의 연산

4. MATLAB 프로그램 작성

5. 그래프 그리기

6. MATLAB 심볼릭 툴박스 사용법

 

Chapter 01 | 미분과 적분

1.1 함수의 극한과 연속성

1.2 함수의 미분

1.3 함수의 적분

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 02 | 1계 미분방정식

2.1 물리적 시스템과 미분방정식

2.2 변수분리형 미분방정식

2.3 선형 미분방정식

2.4 완전 미분방정식

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 03 | 고계 선형 미분방정식

3.1 기본 개념

3.2 상수계수를 갖는 2계 동차 선형 미분방정식

3.3 상수계수를 갖는 2계 비동차 선형 미분방정식

3.4 코시-오일러 방정식

3.5 고계 선형 미분방정식

3.6 선형 연립 미분방정식

3.7 물리적 시스템에서의 응용

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 04 | 선형 미분방정식의 급수해

4.1 멱급수 해법

4.2 프로베니우스 방법

4.3 르장드르 방정식

4.4 베셀 방정식

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 05 | 라플라스 변환

5.1 라플라스 변환의 정의

5.2 함수들의 라플라스 변환

5.3 라플라스 변환의 이동정리

5.4 라플라스 변환의 부가적인 특성 

5.5 라플라스 역변환 

5.6 미분방정식의 해 구하기 

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 06 | 벡터

6.1 벡터의 기본 개념

6.2 벡터의 내적

6.6 벡터 공간 

6.3 방향코사인

6.4 벡터의 성분과 사영

6.5 벡터의 외적 

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 07 | 벡터함수의 미분학

7.1 벡터함수 

7.2 곡선 운동 

7.3 편도함수 및 방향도함수

7.4 발산과 회전 

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 08 | 벡터함수의 적분학

8.1 선적분

8.2 이중적분

8.3 그린 정리 

8.4 면적분 

8.5 스토크스 정리

8.6 가우스 발산 정리

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 09 | 행렬, 행렬식, 역행렬

9.1 행렬의 기본 개념

9.2 행렬식

9.3 역행렬

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 10 | 행렬의 응용 Ⅰ

10.1 선형 연립방정식의 해 구하기

10.2 고윳값과 고유벡터

10.3 행렬의 대각화

10.4 행렬의 거듭제곱

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 11 | 행렬의 응용 II

11.1 선형 연립 미분방정식

11.2 동차형 선형 연립 미분방정식

11.3 비동차형 선형 연립 미분방정식

11.4 행렬의 지수함수

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 12 | 푸리에 해석

12.1 직교함수

12.2 푸리에 급수

12.3 푸리에 적분

12.4 푸리에 변환

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Chapter 13 | 복소 해석

13.1 복소수

13.2 복소함수

13.3 복소평면에서의 적분

13.4 급수와 유수

MATLAB 명령어 / 연습문제

 

Appendix A 유용한 공식

찾아보기

 

  • 일반적으로 공학을 전공하는 사람들은 대부분 수학이라는 툴을 사용합니다. 공업수학이라는 과목이 그런 툴을 한번 쭉 둘러보는 과정이라고 할 수 있겠는데요...
    이 교재에서는 그런 둘러보는 과정을 눈으로 볼수 있게 한것이 특징입니다. MATLAB을 가지고 여러 수학적 연산들을 사용하여 계산을 하거나 그래프로 나타내 주기 때문이죠... 책에서 자세한 함수의 기능이나 사용방법에 대해서는 명시하고 있지 않지만 사실 MATLAB 함수의 존재 유무와 그 함수가 뭔지 모르는 경우가 허다한데... 이 책은 그러한 공학적 연산들과 MATLAB 함수와 접목을 시킨 중요한 교재라고 생각이 됩니다. 수학적 연산들에 대한 설명에 대한 정리가 너무 잘되어 있어서... 책이 공대틱 합니다.(기타 군소리가 없다는 뜻=무미건조하다는 뜻) 장점일지 단점일지는 느끼는 사람 마음이겠지만... 저는 좋습니다...

    MATLAB을 모르는 사람에게도 적절한 난이도로 생각되고, 공업수학을 배우기에는 이만한 방법도 없는 것 같습니다.
    방법이 좋다고 해도 역시 공업수학이 어려운건 어떤 교재나 똑같은것 같아요...

  • "10년만에 다시보는 공학수학"

    이책을 선택하게 된 이유는 바로 10년전에 그렇게 공부하기 어렵고 힘들었던 공학수학이 과연 어떻게 탈바꿈 했을까에 관한 의문이 들었기 때문이었다. 즉 "매트랩" 과 "수학공식" 을 얼마나 효율적으로 독자들에게 전달해 줄수 있는지, 그 시너지 효과는 얼마나 될지 매우 궁금하였다. 왜냐하면 필자도 실제 대학교 1~2학년때 처음 공학수학을 접했을때는 그 수많은 수식들 사이에 눌려 단순 외우거나 산수계산만 하는등 그 내부에 담겨있는 수많은 의미들을 다 놓쳐버렸기 때문이다. 지금에 와서 다시 목차만 펼쳐보아도 라플라스나 푸리에 변환등 7년동안의 직장 및 석사 생활동안 표현하기 힘들정도로 많이 사용한 내용들이 눈에 들어 온다. 물론 실제로 현업에서 사용되는 스펙트럼 분석기나 fft알고리즘은 이책에 나온 부분에서 조금더 advanced하거나 추가적인 지식이 필요한 점은 있다. 그러나 이를 이해하고 직접 그려보는 과정을 통해 나중에 현업에 가서의 이해도 빠를수 있을 듯 하다는 생각이 들었다. 특히 수학 공식들이 나중에 어떻게 digitalize되는지, analog를 HW적으로 구현을 어떻게 할수 있는지를 생각해보며 이책을 공부한다면 적어도 필자보다는 더욱 유익하고 도움이되는 대학 공부를 할수 있으리라 생각된다.

    챕터중 안 중요한 부분이 없지만, 전자쪽 특히 통신분야에서 일할 목표가 있으신 분들이라면 적어도 라플라스 변환이나 푸리에 변환 챕터를 한번씩 다시 보는것도 권할만 하다고 생각 된다. 최근에 각광받는 LTE나 11ac wifi등 모든 분야에서 사용되고 있는 OFDM도 그렇고, 기본적인 계측기를 이해하는데도 그렇고 빠지는 적 없이 꾸준히 앞으로도 쓰일것 같다라고 생각되기 때문이다. 이책을 통해 눈으로 볼수 있는 툴인 "매트랩" 과 수식들을 이해하고 추가적으로 더 확장시켜 나갈수 있다면 더할 나위 없이 훌륭한 자산이 될 것이라 생각된다.


    (필자는 전자통신 HW분야에서 근무하고 있어 개인의 경험에 비추어 리뷰를 쓴것을 이해 부탁드립니다)

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