Matlab的使用.ppt
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1、Matlab的使用,Matlab的历史回顾,一、Matlab 简介,Matlab全称Matrix Laboratory, 该语言是美国New Mexico大学计算机系主任Cleve Moler在79年代后期首先设计的. 并于80年代初开发了第二代专业版.,1984年, Cleve Moler和John Litter成立了Math works公司, 并开始把Matlab推向市场.,Math Works公司在90年代陆续推出了Matlab4.x和5.x版. 尤其是5.x版, 在帮助信息上采用了超文本格式和PDF格式. 时至今日, Matlab以达到了7.0版.,可以说, Matlab已经发展成为适
2、合多学科, 多种工作平台的功能强大的大型软件.,Matlab的语言特点,语言简洁紧凑, 使用方便灵活, 库函数丰富.,用C, Fortran语言编写一个程序去解决一个实际问题, 少则几十行, 多则几百行. 要调试这样的程序有时是相当困难的. 而 Matlab提供了相当多的库函数和工具来解决此类问题. 我们以下面的问题为例:,设,求解矩阵方程,在Matlab的Command窗口中, 先建立矩阵和列向量, 然后执行命令 即得问题的解,运算丰富,在Matlab中, 软件提供了几乎和C语言一样多的运算符, 灵活使用Matlab的运算符将使得程序极为简单.,结构化的编程方法,如同其它编程语言, Matl
3、ab既提供了具有结构化的控制语句(如for while if break 等),又具有面向对象编程的特性.,图形功能强大,Matlab提供了功能强大的绘图功能, 利用此功能, 使得数据的可视化更为简单. 在下面的问题中, 我们针对人口增长模型, 采用指数二次曲线拟合, 观察实际数据与计算曲线的接近程度, 从而检验模型的实际意义.,在上图中可以看到, 指数的二次曲线拟合与实际数据拟合得是相当好的.,不足之处,与其它高级语言相比, Matlab的一个显著缺点是运行的速度较慢, 其原因是Matlab并不产生编译程序和可执行文件,而是边解释边运行, 因而速度较低.,二、Matlab的基本计算,1.矩阵
4、计算,在Matlab下, 矩阵的运算极为简便.,定义矩阵,矩阵的运算,求解矩阵方程,由于矩阵乘法的不可换性, 故求解矩阵方程时要注意,和右乘的差别, 因而求解矩阵方程的命令也是不相同的.对矩阵方程 求解命令为 而对矩阵方程 则求解命令为,求特征和特征向量,求解矩阵特征值的命令为,例如对前面的矩阵, 命令 则可得到特征值向量,2.函数的定义与函数值的计算,与其它编程语言不同的是, Matlab中对用户自定义的函数必须存放在特定的文件中M文件中, 使用十调用该函数. 在程序文件中使用的函数也必须加以调用.,例如自定义函数 及计算函数值 先建立函数文件 再在Command窗口中执行命令 要作出函数在
5、区间 中的图形, 可执行命令,同样可以执行命令,3.多项式的定义及计算,多项式的定义命令为 对应的次多项式为,在前例中, 对函数 可定义多项式为 求多项式的值的命令为,多项式求根命令,在上例中, 求多项式的根: 得根为,表1 基本函数及功能表,4.曲线拟合,曲线拟合是数据分析中的一项重要内容. 下面的例子说明对已知的数据如何使用曲线拟合的方法.,例 使用3次多项式来拟合5个数据点,在Matlab下分别执行命令, 并得到曲线,例 已知某城市20年的人口数据为,表2 人口数据表,但是对于一些较为复杂的问题, 直接计算可能会造成数据上较大的误差, 故要对数据进行预处理, 下面的例子说明了对该类问题的
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