本书是大数据新兴领域“十四五”高等教育教材。本书系统地介绍了数据科学与工程领域涉及的主要数学基础知识，涵盖从数据与大数据概念、数学基础到实践应用的相关内容。全书共7章，详细介绍数据科学的基本概念、发展历程及其在工程中的应用，然后深入讲解向量与矩阵计算、统计推断、凸优化和图论等数学基础，为后续的数据分析、模型构建和优化提供坚实的理论基础。书中还穿插有遥感图像压缩、动物图像特征提取、前景分离、社交网络推荐等实际应用案例，通过这些案例展示了如何应用数据科学与工程有关的数学理论和技术来解决实际问题。最后的图像处理综合应用项目案例将相关知识点和技术融合，展现了数学科学与工程在实际项目中的综合应用。本书提供配套的数字资源，包括教学大纲、教学课件、核心知识点讲解视频、案例源代码及在线习题等。这些资源不仅方便读者学习，也帮助教师及时调整教学方式以提高教学质量。本书可作为数据科学与大数据技术、计算机科学与技术等专业的相关课程的教材，也可作为与大数据或数据科学相关的研究或从业人员的参考书。