第一章 概述 1
第一节 计算机技术的发展 1
一、计算机软硬件技术的发展 1
二、网络技术的发展 3
第二节 材料科学技术的发展 4
一、材料科学的发展 5
二、未来材料科学发展趋势 5
第三节 学科交叉点——计算材料学概述 7
一、计算材料学研究的主要内容 8
二、计算材料学研究的主要途径 10
第四节 计算机在材料科学中的应用 15
一、数值计算与模拟 16
二、数据与图像处理 17
三、计算机管理与控制 17
四、人工智能 19
五、其他应用 20
第二章 数值计算 22
第一节 综述 22
一、解题步骤 22
二、算法简介 23
三、误差 23
第二节 代数方程求解应用 25
一、代数方程的求解 26
二、解线性方程组的方法 35
第三节 插值法——实验数据的拟合 49
一、线性插值 50
二、一元三点Lagrange插值 54
三、插值法注意事项 59
第四节 回归分析——实验模型参数的确定 59
一、一元线性回归分析 60
二、加权最小二乘法 67
三、一元非线性回归 75
第三章 数据与图形图像处理 77
第一节 数据处理软件——Excel 78
一、Excel介绍 78
二、Excel的操作基础 79
三、利用Excel进行数据处理实例 90
四、Excel小结 100
第二节 科学计算绘图软件——Origin 101
一、Origin概述 101
二、Origin数据处理基础 102
三、数据绘图 107
四、Origin在材料科学中的应用实例 122
第三节 常用图形图像软件 125
一、Photoshop图像处理软件 125
二、分子绘图软件 126
第四章 专家系统在材料科学中的应用 129
二、专家系统的产生和发展 130
一、什么是专家系统 130
第一节 专家系统概述 130
三、专家系统的特点 132
四、专家系统与传统程序的区别 134
五、专家系统的类型 135
第二节 专家系统的结构 139
一、知识库 140
二、数据库 141
三、推理机 141
四、解释机构 143
五、知识获取部分 143
第三节 知识的表示 147
一、产生式规则表示法 148
二、一阶谓词逻辑表示法 150
三、语义网络表示法 153
四、框架结构表示法 155
第四节 专家系统的开发 156
五、面向对象表示法 156
一、建立专家系统的原则 157
二、专家系统的开发工具 158
三、专家系统的开发步骤 161
第五节 专家系统应用实例 163
一、金属材料腐蚀咨询专家系统 164
二、材料缺陷分析专家系统 170
第六节 专家系统的发展趋势 173
一、与其他计算机技术结合应用 173
二、展望 175
第五章 人工神经网络系统在材料科学中的应用 177
第一节 概述 177
一、人工神经网络的特点 179
二、神经网络的一般框架 180
三、神经网络的学习方法 183
四、神经网络模型 187
五、神经网络研究的意义 189
第二节 人工神经网络在材料科学中的应用 191
一、人工神经网络用于材料设计和性能预测 191
二、人工神经网络在材料保护方面的应用 195
第三节 反向传播神经网络（BP网络） 198
一、方法原理 199
二、数据的预处理 203
三、BP神经网络结构 204
四、影响因素 205
五、改进的BP网络模型 206
第四节 BP神经网络应用实例 208
一、人工神经网络预测碳／陶瓷复合材料性能 208
二、BP神经网络在软测量中的应用 212
第五节 人工神经网络发展前景 217
一、人工神经网络的不足 217
二、人工神经网络发展的机遇 218
第一节 Internet的起源与发展 220
第六章 Internet与材料科学 220
第二节 计算机网络技术概述 222
一、Internet中的资源类型 224
二、WWW简介 228
三、TCP/IP协议 230
四、Internet的安全 233
第三节 网络技术在材料科学中的应用 235
一、材料科学信息资源的网络检索 235
二、网络数据库在材料科学中的应用 249
三、Internet上的文献检索 253
第七章 计算机在材料科学教学中的应用 264
第一节 计算机辅助教学概述 264
一、CAI的基本过程 266
二、CAI的类型 267
三、计算机辅助教学的优点 270
四、未来CAI的发展趋势 273
第二节 CAI课件的开发 274
一、课件开发原则 274
二、课件开发步骤 275
三、CAI课件的开发和实现 279
第三节 常用软件介绍 283
一、Powerpoint制作课件技巧 283
二、Authorware软件技巧 287
第四节 课件实例 290
一、测试系统的总体结构 291
二、测试系统的开发和实现 292
第五节 计算机远程化教育应用 296
一、计算机多媒体远程教学系统 298
二、材料科学中的计算机网络教学资源 300
三、结束语 302
参考文献 303