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本书是工业和信息化部“十四五”规划教材，针对“高等数值分析”“高等数值算法”“大数据分析算法”等课程编写，内容包括绪论、数据分析方法概述、线性方程组求解与矩阵分解、大型稀疏线性方程组的求解、矩阵的特征值与奇异值计算、优化问题与凸优化、数据分析中的凸优化问题、非线性方程与无约束优化、约束优化问题的解法、基于矩阵分解的数据挖掘与分析10章。本书考虑大规模数据分析与仿真问题，重点介绍其背后涉及的矩阵计算与凸优化求解方法，突出算法应用与创新。在叙述上既注重严谨性和前沿性，又强调方法的应用背景、算法设计，以及不同方法的对比。为了增加实用性与可扩展性，本书结合MATLAB、Python等编程语言进行介绍，每章配备了若干习题，书末还附有课程扩展项目，以及Python语言与Julia语言的简介。
本书适合作为高等学校信息科学与技术各专业以及信息与计算科学专业研究生的教材，也可供学有余力的高年级本科生、从事科学与工程计算和大数据智能计算的科研人员参考。