本书从实用角度出发，系统地介绍了各种计算机技术在材料科学研究中的应用，主要内容有材料科学实验数据处理方法，实验数据图形图像处理软件的使用方法，人工智能技术在材料科学中的应用，利用互联网进行材料科学文献资源共享，材料科学中计算机辅助教学的应用等。每一章除了介绍计算机技术的基础知识外，均引入了材料科学研究中的实例。本书内容全面，实例丰富，理论联系实际，具有很强的实用性和可操作性。

本书系统地介绍了各种计算机技术在材料科学研究中的应用，主要内容有材料科学实验数据处理方法，实验数据图形图像处理软件的使用方法，人工智能技术在材料科学中的应用，利用互联网进行材料科学文献资源共享，材料科学中计算机辅助教学的应用等。本书属于应用型书籍，重点不在阐述计算机理论知识，而在于强调内容的实用性。

本书适合从事材料科学研究、开发和应用的工程技术人员阅读，也可以作为材料学专业本科生和研究生的参考书籍。

第一章 概述

第一节 计算机技术的发展

一、计算机软硬件技术的发展

二、网络技术的发展

第二节 材料科学技术的发展

一、材料科学的发展

二、未来材料科学发展趋势

第三节 学科交叉点——计算材料学概述

一、计算材料学研究的主要内容

二、计算材料学研究的主要途径

第四节 计算机在材料科学中的应用

一、数值计算与模拟

二、数据与图像处理

三、计算机管理与控制

四、人工智能

五、其他应用

第二章 数值计算

第一节 综述

一、解题步骤

二、算法简介

三、误差

第二节 代数方程求解应用

一、代数方程的求解

二、解线性方程组的方法

第三节 插值法——实验数据的拟合

一、线性插值

二、一元三点lagrange插值

三、插值法注意事项

第四节 回归分析——实验模型参数的确定

一、一元线性回归分析

二、加权最小二乘法

三、一元非线性回归

第三章 数据与图形图像处理

第一节 数据处理软件——Excel

一、Excel介绍

二、Excel的操作基础

三、利用Excel进行数据处理实例

四、Excel小结

第二节 科学计算绘图软件——origin

一、Origin概述

二、Origin数据处理基础

三、数据绘图

四、Origin在材料科学中的应用实例

第三节 常用图形图像软件

一、Photoshop图像处理软件

二、分子绘图软件

第四章 专家系统在材料科学中的应用

第一节 专家系统概述

一、什么是专家系统

二、专家系统的产生和发展

三、专家系统的特点

四、专家系统与传统程序的区别

五、专家系统的类型

第二节 专家系统的结构

一、知识库

二、数据库

三、推理机

四、解释机构

五、知识获取部分

第三节 知识的表示

一、产生式规则表示法

二、一阶谓词逻辑表示法

三、语义网络表示法

四、框架结构表示法

五、面向对象表示法

第四节 专家系统的开发

一、建立专家系统的原则

二、专家系统的开发工具

三、专家系统的开发步骤

第五节 专家系统应用实例

一、金属材料腐蚀咨询专家系统

二、材料缺陷分析专家系统

第六节 专家系统的发展趋势

一、与其他计算机技术结合应用

二、展望

第五章 人工神经网络系统在材料科学中的应用

第一节 概述

一、人工神经网络的特点

二、神经网络的一般框架

三、神经网络的学习方法

四、神经网络模型

五、神经网络研究的意义

第二节 人工神经网络在材料科学中的应用

一、人工神经网络用于材料设计和性能预测

二、人工神经网络在材料保护方面的应用

第三节 反向传播神经网络(BP网络)

一、方法原理

二、数据的预处理

三、BP神经网络结构

四、影响因素

五、改进的BP网络模型

第四节 BP神经网络应用实例

一、人工神经网络预测碳／陶瓷复合材料性能

二、BP神经网络在软测量中的应用

第五节 人工神经网络发展前景

一、人工神经网络的不足

二、人工神经网络发展的机遇

第六章 Internet与材料科学

第一节 Internel的起源与发展

第二节 计算机网络技术概述

一、Internet中的资源类型

三、www简介

三、TCP/IP协议

四、Internet的安全

第三节 网络技术在材料科学中的应用

一、材料科学信息资源的网络检索

二、网络数据库在材料科学中的应用

三、Internet上的文献检索

第七章 计算机在材料科学教学中的应用

第一节 计算机辅助教学概述

一、CAI的基本过程

二、CAI的类型

三、计算机辅助教学的优点

四、未来CAI的发展趋势

第二节 CAI课件的开发

一、课件开发原则

二、课件开发步骤

三、CAI课件的开发和实现

第三节 常用软件介绍

一、Powerpoint制作课件技巧

二、Authorware软件技巧

第四节 课件实例

一、测试系统的总体结构

二、测试系统的开发和实现

第五节 计算机远程化教育应用

一、计算机多媒体远程教学系统

二、材料科学中的计算机网络教学资源

三、结束语

参考文献