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Der Autor:

Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Stein, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Department Maschinenbau und Produktion

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Lektorat: Manuel Leppert, M.A.
Herstellung: Dipl.-Ing. (FH) Franziska Kaufmann
Coverconcept: Marc Müller-Bremer, www.rebranding.de, München
Coverrealisierung: Stephan Rönigk

ISBN: 978-3-446-44864-3
E-Book ISBN 978-3-446-45583-2

Verwendete Schriften: SourceSansPro und SourceCodePro (Lizenz)
CSS-Version: 1.0

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Die erste Auflage dieses Lehrbuchs erschien im Jahr 2007, also vor zehn Jahren. Im Rahmen des Umbaus vom Abschluss Dipl.-Ing. auf Bachelor und Master hatten wir damals am Department „Maschinenbau und Produktion“ der Hochschule für Angewandte Wissenschaften, am Berliner Tor in Hamburg, das Modul „Angewandte Informatik“ von der Programmiersprache C auf MATLAB^® umgestellt – mit der Vorgabe, möglichst alles, was Kernighan und Ritchie in der Sprache C darlegen, mit Hilfe von MATLAB zu lehren.

Gut, bei den Zeigern haben wir versagt. Aber den Rest der Lernziele und Lehrinhalte konnten wir ohne größere Probleme übertragen. Nur fehlte ein Lehrbuch zum Programmieren mit MATLAB. Hier half der Fachbuchverlag Leipzig. Und so entstand dieses Buch, das sich in der Stoffauswahl an unserer Informatik-Vorlesung orientiert, gedacht für die Studentinnen und Studenten der Ingenieurwissenschaften in den ersten Semestern – und jetzt hoffentlich auch für Sie.

Unser Weg durch die Informatik beginnt mit den elementaren Prinzipien der Datenverarbeitung und vermittelt dann anhand der in MATLAB integrierten Programmiersprache systematisch die Grundkenntnisse des Programmierens. Darauf aufbauend vertiefen Anwendungen das Wissen und führen in die weitergehenden numerischen Verfahren von MATLAB ein. Wo für spezielle Probleme das Basismodul von MATLAB nicht mehr ausreicht, wird für eine intensivere Nutzung auf die MATLAB-Toolboxen™ verwiesen – deren Installation zum Verständnis dieses Buches jedoch nicht notwendig ist.

Anwendungsbeispiele, zahlreiche Abbildungen und Übungsaufgaben zum Stoff fördern das Verständnis. Das Werk ist sowohl für Programmierneulinge als auch für Umsteiger von anderen Programmiersprachen wie C geeignet.

In diesem Buch wird in MATLAB programmiert. Im Vordergrund steht dabei aber nicht primär das Programm MATLAB, sondern die Vermittlung von Programmierkenntnissen, wie sie auch für andere Sprachen nützlich sind. Das bedeutet, dass nicht immer Wert darauf gelegt wurde, den Programm-Code in Bezug auf die Stärken von MATLAB zu optimieren. Auch ist dies kein Referenz-Handbuch für MATLAB. Die MATLAB-Funktionen werden oft nur so weit vorgestellt, wie es für die aktuelle Aufgabenstellung nötig ist. Für eine vollständige Definition der Funktionen sei auf die MATLAB-Hilfe verwiesen.

Dieses Buch soll das Programmieren lehren, aber nicht zum Informatiker ausbilden. Deshalb fehlen Themen wie Automatentheorie, formale Sprachen, Petrinetze, Maschinensprache, Netzwerke und auch die beliebten Umwandlungen vom Dezimal- zum Dualsystem. So auf Du und Du mit Prozessor, Speicher oder serieller Schnittstelle sind Ingenieure heute meist nicht mehr. Informationen zu diesen Themen finden Sie in Büchern zur Informatik, wie im „Informatik-Handbuch“ von P. Rechenberg und G. Pomberger.

Leider mussten auch die verketteten Listen wegfallen – dazu fehlen in MATLAB die Zeiger. Wie man dies (und andere Spezialitäten) trotzdem auch in MATLAB realisieren kann, steht in meinem zweiten Lehrbuch „Objektorientierte Programmierung mit MATLAB“.

Frau Dipl.-Ing. Erika Hotho, vom Fachbuchverlag Leipzig, machte mir vor über zehn Jahren den Vorschlag, ein Buch über das Programmieren mit MATLAB zu schreiben. Vielen Dank für ihr Engagement und Dank auch an Frau Franziska Jacob, M. A. und Herrn Manuel Leppert, M. A., die mich inzwischen kompetent betreuen, und an Frau Dipl.-Ing. (FH) Franziska Kaufmann, die mir beim Layout zur Seite stand. Dank auch an alle Kollegen, die mich zu diesem Projekt ermutigten und hilfreiche Tipps gaben, wie Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Dankert, Prof. Dr.-Ing. Bernd Kost, Prof. Dr. rer. nat. Bernd Baumann. Nicht zu vergessen die Mitarbeiter des Rechenzentrums Berliner Tor, die mir in Fragen der MATLAB-Installation zur Seite standen. Und einen besonderen Dank an meine Frau, Elfriede Neubauer, die mir bei der stilistischen Überarbeitung eine große Hilfe war. Danke auch für die vielen Zuschriften und für die nahezu einhellig positive Reaktion der Leser.

Für die sechste Auflage wurde das Layout des Buches vollkommen umgestellt. Außerdem habe ich mehrere Abschnitte überarbeitet und erweitert, zum Beispiel die Bereiche objektorientierte Programmierung und Grafik – MATLAB hat in den letzten Jahren im Grafiksystem größere Änderungen vorgenommen. Für die numerischen Verfahren habe ich einen eigenen Abschnitt eingebaut und hierzu weitere Verfahren präsentiert.

Die im Buch beschriebenen und abgebildeten Abläufe beziehen sich auf die Bedieneroberfläche der Version MATLAB 2017a. Andere MATLAB-Versionen präsentieren sich dem Anwender zum Teil mit einer leicht abgewandelten Oberfläche. Lassen Sie sich deshalb nicht verwirren. Die vorgestellten Programme wurden jedoch mit verschiedenen Versionen von MATLAB 7.0.1 bis MATLAB 2017a getestet. Erweiterungen und die Lösungen der Aufgaben finden Sie auf meiner Homepage

www.Stein-Ulrich.de/Matlab/

Ich wünsche den Lesern, dass Ihnen das Programmieren neben der Lernarbeit auch Spaß macht und dass Ihnen möglichst viel vom hier präsentierten Stoff im wirklichen Leben bei Problemlösungen nützt. Und nicht verdrängen oder vergessen: Informatik kann auch Schaden anrichten. Deshalb sollte jeder, der programmiert, sich überlegen, ob er sein Tun verantworten kann und will.

Hamburg, im Juni 2017

Ulrich Stein

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