1 科学计算与matlab语言
MATLAB语言及其应用实验报告.doc
MATLAB语言及其应用实验报告.doc一、实验目的1、熟悉MATLAB语言及其基本操作;2、掌握利用MATLAB进行数据分析和可视化的方法;3、掌握MATLAB应用于科学计算的基本方法。
二、实验环境MATLAB R2018a三、实验内容及方法3.1 实验内容1、打开MATLAB环境;2、读入数据文件,并对数据进行分析和处理;3、通过MATLAB绘制图表,对数据进行可视化。
四、实验细节及流程4.1 读入数据文件本实验使用的数据文件为sales.xlsx,其中包括2018年各个季度的销售数据。
首先,通过以下命令导入数据:data=xlsread('sales.xlsx');4.2 数据分析和处理1、计算各季度销售总额通过以下代码计算每个季度的销售额并求和,得到每年的销售总额:Q1=data(:,2);TotalSales=sum([Q1 Q2 Q3 Q4],2);2、计算增长率根据每年的销售总额,计算出每年的增长率。
具体代码如下:GrowthRate(1)=0;for i=2:length(TotalSales)GrowthRate(i)=((TotalSales(i)-TotalSales(i-1))/TotalSales(i-1))*100; endSalesGrowth=[TotalSales GrowthRate];3、计算每个季度的均值和标准差meanQ1=mean(Q1);stdQ1=std(Q1);4、计算出每年第一个季度的销售额所占比例首先,我们将第一个季度的销售额单独提出来,具体代码如下:4.3 数据可视化1、柱形图对于销售总额,使用柱形图进行可视化,具体代码如下:结果如下图所示:图1 销售总额2、线性图3、箱形图boxplot([Q1 Q2 Q3 Q4],{'Q1','Q2','Q3','Q4'});图3 每个季度的销售额4、饼图pie(FirstQSalesRatio(:,1));五、结论本实验通过对销售数据的分析和可视化,得出以下结论:1、2018年销售总额呈逐年上升趋势,其中2017年到2018年的增长率最高;2、每年第一个季度的销售额所占比例在40%至45%之间,与其他季度相比,显著高于其他季度;3、2018年第二季度的销售额经过调整后,表现出了相对较高的波动。
科学计算与Matlab语言 教学大纲
科学计算与Matlab语言一、课程说明课程编号:010631Z10课程名称:科学计算与Matlab语言/ Scientific computing with Matlab language 课程类别:专业教育课程学时/学分:32/2先修课程:程序设计设计基础、高等数学、线性代数适用专业:生物医学工程教材、教学参考书:1.(美)穆尔著,高会生等译. MATLAB实用教程(第二版),电子工业出版社,2010.2.孙蓬主编,曾雷杰等编著. MATLAB基础教程,清华大学出版社,20113.薛山. MATLAB基础教程,清华大学出版社,2011.4.占海明.基于MATLAB的高等数学问题求解,清华大学出版社,2013.5.薛定宇,陈阳泉.高等应用数学问题的MATLAB求解(第三版),清华大学出版社,2013.二、课程设置的目的意义该课程是生物医学工程专业的计算机应用技术课程。
目的是使学生掌握Matlab的基本使用方法,具备利用matlab程序解决工程技术问题的基本能力。
为后续《数字信号处理》、《数字图像处理》、《医学信号处理》、《医学图像处理》等课程,以及编程实践和毕业设计等提供程序设计知识与能力。
三、课程的基本要求知识:掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能,符号代数基本方法,并能够熟练地将MATLAB 应用于学习中,解决相关课程中较为复杂的数学计算问题;能力:注重提高学生解决问题的能力、软件应用能力,尤其是工程技术问题的Matlab解决能力;培养较强的自主学习能力、科技创新能力、工程实践能力;素质:培养学生严谨、规范、理论联系实际的科学态度。
积培养坚持不懈,细心谨慎,实事求是的科研精神。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求注:要求学生每次实验前完成初步的设计,实验期间进行调试与共性问题讲解。
六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、作业、实验、课前导学的方式进行,注重过程考核,考核方式包括:笔试、作业、讨论、课内互动、实验等;过程考核占总评成绩的50%,期末考试点50%。
课程名称 Matlab 与科学计算 王沫然 MATLAB 决科学问题的
平常作业和大作业
4.5 图形窗口 第 5 讲 程序设计 5.1 M 文件介绍 5.2 控制语句 5.3 函数变量及变量作用域 5.4 子函数与局部函数 5.5 程序设计的辅助函数 5.6 程序设计的优化 5.7 程序调试 第 6 讲 MATLAB 在数值分析中的应用 6.1 插值与拟合 6.2 积分与微分 6.3 求解线性方程组 6.4 求解非线性方程组 第 7 讲 MATLAB 在概率统计中的应用 常用统计量 统计分布量 参数估计 假设检验 方差分析和回归诊断 统计图 第 8 讲 MATLAB 在运筹优化中的应用 线性优化 二次优化 非线性优化 多任务目标优化 非线性方程的优化解
课 程ห้องสมุดไป่ตู้教 学 大 纲
课程名称 教学重点
课程负责人 王沫然 Matlab 与科学计算 科学计算与软件实现的融合, 使用 MATLAB 语言解 决科学问题的能力,以及解决实际问题的技巧
课程主要内容教学: (可列多级标题,如设有实验,还须注明各实验名称、实验目的及实验内容)
第 1 讲 MATLAB 系统基本介绍 1.1 安装及使用前的准备 1.2 MATLAB 简介 1.3 MATLAB 的安装 1.4 MATLAB 的桌面平台 1.5 帮助系统 1.6 MATLAB 的搜索路径与扩展 1.7 MATLAB 的基本功能演示
第 2 讲 数值计算功能 2.1 MATLAB 的数据类型 2.2 向量及其运算 2.3 矩阵及其运算 2.4 数组及其运算 2.5 多项式运算 第 3 讲 符号运算功能 符号表达式和符号矩阵的操作 符号微积分 符号线性方程 符号微分方程 第 4 讲 数据可视化功能 4.1 二维图形 4.2 三维图形 4.3 四维表现图 4.4 图形处理
《科学计算与MATLAB语言》课程知识图谱的构建
《科学计算与MATLAB语言》课程知识图谱的构建目录一、内容概括 (2)(一)背景介绍 (2)(二)研究目的与意义 (3)(三)研究现状与发展趋势 (4)二、课程知识梳理与分类 (6)(一)科学计算基础知识梳理 (7)(二)MATLAB语言基础及功能分类 (8)(三)课程知识点整合与分类框架构建 (10)三、知识图谱构建方法与流程 (10)(一)知识图谱构建技术概述 (11)(二)构建流程设计 (13)1. 数据收集与预处理 (14)2. 知识图谱建模 (16)3. 知识图谱生成与优化 (17)四、MATLAB语言在知识图谱构建中的应用实践 (18)(一)MATLAB在数据预处理中的应用技巧 (20)(二)MATLAB在知识图谱建模中的功能实现 (21)(三)优化策略与案例分析 (22)五、课程知识图谱的应用与效果评估 (24)(一)知识图谱在科学研究中的应用价值分析 (25)(二)课程学习辅助与支持作用展示分析教学难点问题解决方式..26一、内容概括《科学计算与MATLAB语言》课程知识图谱的构建是一个系统性的项目,旨在将复杂的科学计算概念与MATLAB编程语言相结合,形成一个层次分明、结构清晰的知识体系。
本课程旨在帮助学生掌握科学计算的基本原理和方法,同时培养他们使用MATLAB进行数值计算、数据分析和可视化表达的能力。
本课程还将探讨科学计算在各个领域的应用,如物理、化学、生物、工程、经济等,以展示科学计算与实际问题解决之间的紧密联系。
通过案例研究,学生将学习如何将科学计算方法应用于实际问题的解决过程中,从而增强他们的实践能力和创新思维。
《科学计算与MATLAB语言》课程知识图谱的构建旨在为学生提供一个全面而深入的学习平台,使他们能够在科学计算领域取得更好的成绩,并为未来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。
(一)背景介绍随着科学技术的飞速发展,计算机科学与技术的各个领域都取得了显著的成果。
在这些领域中,科学计算和数值分析是非常重要的一部分。
科学计算与MATLAB语言2019尔雅答案
**************************************************************************单元测验1MATLAB一词来自()的缩写。
BA、Mathematica LaboratoryB、Matrix LaboratoryC、MathWorks LabMatrices Lab2下列选项中能反应MATLAB特点的是()。
D A、算法最优B、不需要写程序C、程序执行效率高编程效率高单元测验1当在命令行窗口执行命令时,如果不想立即在命令行窗口中输出结果,可以在命令后加上()。
CA、冒号(:)B、逗号(,)C、分号(;)D、百分号(%)2fix(264/100)+mod(264,10)*10的值是()。
D A、86B、62423D、423在命令行窗口输入下列命令后,x的值是()。
B >> clear>> x=i*jA、不确定-1C、1D、i*j4使用语句x=linspace(0,pi,6)生成的是()个元素的向量。
CA、8B、7C、6D、55ceil的结果为()。
A A、-2B、-3C、1D、26eval(‘sqrt(4)+2’)的值是()。
B A、sqrt(4)+2B、4C、2D、2+27已知a为3×5矩阵,则执行完a(:,[2,4])=[]后()。
C A、a变成行向量B、a变为3行2列C、a变为3行3列D、a变为2行3列8在命令行窗口输入以下命令>> A=[1:3;4:6];>> D=sub2ind(size(A),[1,1],[2,3]) D的值为()。
DA、3 6B、2 5C、4 5D、3 59建立矩阵时,同一行的元素之间用()分隔。
A A、逗号B、空格C、分号D、引号10在当前文件夹和搜索路径中都有文件,那么在命令行窗口输入fpp时,下列说法错误的是()。
ABCA、先执行搜索路径中的文件,再执行当前文件夹的文件B、搜索路径中的文件C、先执行当前文件夹的文件,再执行搜索路径中的文件D、当前文件夹的文件11标准函数名以及命令名必须用小写字母。
科学计算与MATLAB语言考试答案
1单选(2分)利用MATLAB求解科学计算问题的优势是()。
得分/总分•A.算法最优•B.不需要编写程序•C.程序执行效率高•D.编程效率高正确答案:D你没选择任何选项2单选(2分)在MATLAB命令行窗口输入命令时,可使用续行符,其写法是()。
得分/总分•A.省略号(…)•B.分号(;)•C.三个小数点(…)•D.百分号(%)正确答案:C你没选择任何选项3下列语句执行后,D的值为()。
1.A=[1:3;4:6];2.D=sub2ind(size(A),[1,1],[2,3])得分/总分•A.3 6•B.2 5•C.3 5•D.4 5正确答案:C你没选择任何选项4单选(2分)ceil(-2.1)+floor(-2.1)+fix(-2.1)的结果为()。
得分/总分•A.-7•B.-6•C.-5•D.-9正确答案:A你没选择任何选项5下列语句执行后,x的值是()。
1.log=1:5;2.x=log(1)得分/总分•A.•B.1•C.数学常数e•D.报错正确答案:B你没选择任何选项6单选(2分)下列语句执行后,c的值是()。
1.ch=['abcdef';'123456'];2.c=char(ch(2,4)-1)得分/总分•A.'4'•B.4•C.'3'•D.37单选(2分)产生和A同样大小的全0矩阵的函数是()。
得分/总分•A.zero(size(A))•B.zeros(size(A))•C.size(zero(A))•D.size(zeros(A))正确答案:B你没选择任何选项8单选(2分)语句x=speye(5)==eye(5)执行后,则下列说法中正确的是()。
得分/总分•A.x是5阶全1矩阵,且采用稀疏存储方式•B.x是5阶全1矩阵,且采用完全存储方式•C.x是5阶单位矩阵,且采用稀疏存储方式•D.x是5阶单位矩阵,且采用完全存储方式9单选(2分)下列语句执行后,x的值是()。
Matlab与高级编程语言在科学计算中的联合运用
维普资讯
地
震
地
磁
观
测
与
研
究
2 卷 8
持, 而且 执行效 率较 低 。
() 3 直接调 用 Malbc c t / ++ 函数 库 。Malbc c++函数 库是 Mal a t / a t b扩展 功能重要 的 a 组成部 分 , 包含 了大 量 的用 c c++语 言重新 编写 的 Malb函数 , / t a 主要 包 括初 等 数 学 函数 、 线 形代数 函数 、 阵操作 函数 、 矩 数值计 算 函数 、 殊数学 函数 、 特 多项 式 函数 、 插值 函数 等 , 户可 以 用 在 自己的c C / ++程序 中调 用这些 函数 , 实现 复杂 的矩 阵计 算 功能 , 是需 要 编 程人 员熟 悉 复 但
维普资讯
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
第2卷 8
20 0 7年
第 2 期
4月
SEI O LO G I L SM CA AN D EO M AG N ET I G C OBSERVA T I ON8 N o 2 12 A p 2 07 r 0
E gn n ie的控制 。采用 这种 方法 几乎 能利 用 Malb全 部功 能 , t a 但是 需要 Malb软 件 环境 的支 t a
作 者 简介 : 立 峰 ( 9 30 -) 男 , 高 1 7 —6 , 本科 , 程 师 , 主 要 从 事地 震 监 测 工 作 工 现 本 文 收到 I期 :0 60 —1 t = 20 —82
上述几 种方 法特 点及对 比见表 1 。
表 1 Ma l t b各 种 接 口技 术 的 对 比 a
差 , 图功能较 弱 。 绘
科学计算与MATLAB语言
科学计算与MATLAB语言科学计算与MATLAB语言科学计算是指应用数学、计算机科学以及工程学等领域的理论和方法,对科学问题进行数值求解的过程。
计算机在科学计算中扮演着重要的角色,它的高效运算和储存能力,使得繁琐的计算工作得以快速完成。
而MATLAB语言则是一种常用于科学计算和工程计算的高级技术计算语言和交互式环境。
MATLAB语言的特点:1.功能强大:MATLAB拥有强大的科学计算工具箱和第三方工具箱,可以进行高效的数学计算和数据分析。
2.易于学习:MATLAB具有简单、直观的语法,使用函数式编程思想,可以快速掌握。
3.交互式调试:MATLAB具有良好的交互式环境,可以方便地查看变量值、测试代码等。
4.可移植性:MATLAB可以在多个平台上运行,包括Windows、MacOS、Linux等。
MATLAB语言在科学计算中的应用:1.数值计算和模拟MATLAB提供了许多常用的数学计算函数,包括线性代数运算、数值逼近、微积分、概率统计等,可以进行各种数值计算和模拟。
例如,使用MATLAB可以求解方程组、矩阵求逆、求解微分方程等,这些都是科学计算中常见的问题。
2.数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化工具,可以帮助用户将数据转化为图表或图形,以便更好地理解和分析数据。
例如,使用MATLAB可以绘制线性图、散点图、条形图、饼图等,还可以绘制三维图形,如曲面图、散点图等,这些图表可以直观地展示数据的特征和规律。
3.图像处理MATLAB具有强大的图像处理功能,可以进行图像处理、图像分析和图像增强等操作。
例如,使用MATLAB可以对图像进行滤波、二值化、边缘检测、形态学操作等处理,还可以进行图像复原和图片合成等。
4.信号处理MATLAB可以进行信号处理,是信号处理领域中广泛使用的工具。
例如,使用MATLAB可以进行数字信号滤波、频域分析、信号采样和重构等操作,还可以进行自适应信号处理和时间序列分析等。
总之,MATLAB语言在科学计算中扮演着重要的角色,可以帮助科学家、工程师和研究人员解决各种科学计算问题,实现更高效、更准确的科学计算。
《Matlab的应用》课件
滤波器类型
01
低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器
等。
滤波器设计
02 根据应用需求,选择合适的滤波器类型和参数。
信号变换
03
包括傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等,用于将
信号从一种表示形式转换到另一种表示形式。
06
Matlab在机器学习中的应 用
机器学习基础
机器学习的定义
机器学习是人工智能的一个子集 ,通过算法让机器基于数据进行 自我学习,并做出预测或决策。
控制系统的Simulink优化
通过Simulink的优化工具,可以对控制系统参数进行优化,提高系统 性能。
05
Matlab在信号处理中的应 用
信号处理基础
信号分类
根据不同特性,信号可以分为连续信号和离散信号、确定性信号 和随机信号等。
信号表示法
可以用多种方式表示信号,如时间域、频域、复数域等。
信号处理目的
01
优势
02
广泛应用于学术界和工业界,拥有庞大的 用户社区和丰富的资源。
03
支持多种操作系统,包括Windows、 Linux和Mac OS。
04
可与其他编程语言(如C、Python)进行 集成,方便用户进行混合编程。
02
Matlab基础操作
Matlab编程基础
01
命令行交互模式
介绍Matlab的命令行交互模式,包 括输入命令和查看结果。
《Matlab的应用》PPT课件
目 录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab在科学计算中的应用 • Matlab在控制系统中的应用 • Matlab在信号处理中的应用 • Matlab在机器学习中的应用
matlab是什么编程语言-matlab是编程语言吗
matlab是什么编程语言?matlab是编程语言吗一、matlab定义The MathWorks公司的MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
使用 MATLAB,您可以较使用传统的编程语言(如 C、C++和 F or tran)更快地解决技术计算问题。
MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathemat ic a、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
二、matlab是编程语言吗?严格的来说matlab不算是编程语言。
只有你有C语言的基础,Matlab就很容易。
Matlab是边解释边执行。
另外Matlab集成了大量的自带函数,比如矩阵计算,画图,谱分析。
这就不符合标准编程语言的特点。
你如果明白类和对象的概念,对用好Matlab很有帮助。
科学计算和matlab语言
科学计算和matlab语言科学计算和Matlab语言随着计算机科学的快速发展,科学计算成为各学科领域中必不可少的一部分。
科学计算是利用计算机方法解决科学问题的一种计算方式,其基本特点是可以自动化、精度高、速度快等。
科学计算方法广泛应用于数学、物理、化学、生物学、工程学、经济学等众多领域,并在各个领域取得了显著的成果。
例如,物理学家利用计算机科学方法探索宇宙的奥秘;化学家利用计算机科学方法研究和分析分子结构的性质;工程师利用科学计算优化和分析机器设计和生产过程;经济学家使用科学计算预测市场走势等等。
Matlab语言作为一种科学计算软件,因其高效稳定、易用安全等优点,成为学术研究和工业领域中最常用的科学计算工具之一。
Matlab语言的特点:Matlab语言是现代科学计算中的一种高级语言,可以直接读取和分析大量数据,并处理各类科学计算计算任务。
Matlab语言具有直观的数学表现,可以方便地解决复杂的数学计算问题。
Matlab语言的语法简洁明了,学习和使用起来非常方便。
Matlab语言是跨平台的,可以在Windows、Linux和Mac OS等不同操作系统上执行。
Matlab语言包括许多工具箱和扩展模块,可以实现各种特定的计算任务。
Matlab语言在商业和学术环境中都得到广泛应用。
Matlab语言常用的应用场景:Matlab语言常用应用于工程、物理、生物学、医药等科研领域,能够实现数据可视化处理、实时计算、数据分析等任务。
Matlab语言也常用于金融、财务领域的计算任务,例如金融衍生品定价、风险分析等。
Matlab语言还广泛应用于复杂系统建模和仿真、控制系统设计和调试、机器学习和人工智能等领域。
总之,Matlab语言作为一种高效、稳定、易用和安全的科学计算工具,有着广泛的应用场景和优势。
对于需要进行相关计算任务的学者和专业人士来说,熟练掌握和应用Matlab语言是非常必要和重要的。
科学计算与MATLAB语言
《科学计算与MATLAB语言》课程教学大纲【课程编号】04044【课程名称】科学计算与MA TLAB语言Scientific Calculation and MATLAB Language【学时学分】32学时;2.0学分【上机学时】16学时【课程性质】系级选修课【开课模式】选修【先修课程】计算机文化基础、计算方法【开课单位】航空航天工程学部【开课学期】第5学期【授课对象】飞行器动力工程专业、飞行器动力工程专业(航空发动机维修方向)、热能与动力工程专业、热能与动力工程专业(热能工程方向)本科生【考核方式】考查一、本课程的性质、目的和任务本课程为系级选修课,其目的是使学生掌握MATLAB语言使用方法,以应用为目的,用于后续课程的运算、数据分析处理及可视化等。
二、本课程的主要内容及基本要求(一)教学内容1.基础准备与入门熟悉MATLAB语言软件环境,掌握MATLAB语言的常用窗口,包括指令窗口、历史指令窗口、工作空间浏览器及交互界面应用窗等;掌握当前路径的设置和添加MATLAB的自动搜索路径的方法;学会使用其帮助系统。
1.MATLAB的数值数组及运算掌握MATLAB语言的数值数组类型及数学运算规则、关系操作和逻辑操作要旨,掌握“非数”和“空”数组的概念及应用。
学会使用和创建MATLAB语言的字符串数组、单元数组和结构体变量。
2.MATLAB的非数值运算——符号计算认识非数值运算的作用和方法,应用符号变量及其表达式解决一般微积分和方程求解问题。
3.数据和函数的可视化掌握二维曲线、三维曲线绘图的基本操作和高维可视化的实现;掌握三维图形的精细控制、图形窗功能及函数的绘图功能。
4.MATLAB语言程序设计基础认识MATLAB语言文本编辑器,学会MATLAB语言函数包括脚本函数和函数文件的编制方法,掌握控制流的使用,面向对象编程的方法。
5.用户图形界面设计了解句柄图形体系,掌握图形对象操作、图形对象属性的获取、图形对象属性的设置及实时动画的实现方法。
Fortran和MATLAB:哪种更适合科学计算
Fortran和MATLAB:哪种更适合科学计算在科学计算领域,Fortran和MATLAB都被广泛应用。
然而,哪一个更适合科学计算呢?本文将分析Fortran和MATLAB在性能、语言特性、开发效率和应用领域等方面的差异,以帮助读者更好地选择适合自己的工具。
1.性能Fortran语言在科学计算领域应用非常广泛,其中一个重要原因是它的高性能。
Fortran是一种编译型语言,能够通过编译器优化来获得更高的执行效率。
Fortran语言的优化功能特别适合于数值计算和科学计算领域,这使得它在性能方面比大多数其他语言都要快。
相比之下,MATLAB的性能较为一般。
虽然MATLAB拥有丰富的库函数和易用的语法,但它主要是一种解释型语言。
这意味着MATLAB需要在运行时对代码进行解析和编译,因此它无法像Fortran那样进行编译器优化和静态类型检查。
由于这些原因,MATLAB的性能通常比Fortran差。
2.语言特性Fortran和MATLAB在语言特性方面也有很大的差异。
Fortran是一种面向过程的编程语言,通常用于数值计算和科学计算。
Fortran拥有强大的数组和矩阵操作功能,可以在循环结构和条件语句之间进行高效的转换。
Fortran的语法和结构非常简单,易于阅读和编写。
与Fortran不同,MATLAB是一种基于矩阵的编程语言。
它以矩阵为核心,在数组、向量和矩阵操作方面非常出色。
MATLAB的语法相对简单,适合于快速原型设计和开发。
3.开发效率在开发效率方面,MATLAB通常比Fortran更适合科学计算。
MATLAB的函数库拥有丰富的函数和工具箱,可以快速开发和测试算法。
MATLAB也提供了大量的可视化工具,使得数据可视化和分析变得更加容易。
相比之下,Fortran的开发效率较低。
Fortran需要编写大量的代码来实现科学计算算法,相对于MATLAB,它需要更长的开发时间和更高的技术难度。
同时,Fortran的调试过程也比较繁琐,需要更多的时间和精力。
科学计算与matlab语言单元测试答案完整版
科学计算与matlab语言单元测试答案完整版1、下列城市,在同一天中最先迎来黎明的是()。
[单选题] *A.位于中国中部的南阳B.位于中国东部的上海(正确答案)C.位于中国西部的乌鲁木齐2、下列选项中,能构成一个农场生态系统的是()。
[单选题] *A.月季花、蜘蛛、瓢虫、蚜虫B.阳光、空气、水、土壤、石头C.微生物、月季花等植物、蚜虫等动物以及阳光、空气等非生物(正确答案)3、鱼鳔变大时,鱼肚子会被鱼鳔撑大,鱼就能()。
[单选题] *A.上浮(正确答案)B.下沉C.保持原高度4、(秦皇岛市)下列关于杂食性动物的说法正确的是()。
[单选题] *A.只有发达的犬齿B.长着能伸缩的利爪C.既吃植物又吃动物(正确答案)5、植物的叶在制造养料的过程中能产生( )。
[单选题] *A.二氧化碳B.氧气(正确答案)C.氮气6、如果发现小草上有很多蚜虫,比较好的方法是()。
[单选题] *A.用农药喷,蚜虫、飘狐虫等动物很快死光光B.用除草剂,让蚜虫没有食物而死光光C.如果不是特别严重,就不用管它,保证瓢虫、小鸟的生存(正确答案)7、沉的材料是不能造船的。
[判断题] *对错(正确答案)8、光年是一种时间单位。
[单选题] *A.对B.错(正确答案)9、在制作晶体的实验中,使用较浓的食盐溶液更容易产生食盐晶体。
( ) [单选题]对(正确答案)错10、北极星是( )星座的主要标志。
[单选题] *A.大熊B.小熊(正确答案)C.猎户11、下列三幅图中的电磁铁是用相同规格的铁芯、导线、电池制作而成的,其中电磁铁磁性最强的是()。
[单选题] *A.B.(正确答案)C.12、我们在调查动物时,可以从脚印,粪便、毛等踪迹推知躲藏起来的动物。
[判断题] *对(正确答案)错13、建设港珠澳大桥的主要目的是( )。
[单选题] *A.彰显我国强大的经济实力和科技水平B.促进粤港澳大湾区的经济发展(正确答案)C.促进科学技术的进步14、要让生态瓶里生物都生活得好一些,生态瓶应该放在()比较好。
matlab的发展现状
matlab的发展现状MATLAB (Matrix Laboratory)是一种面向科学和工程计算的高级计算机环境和编程语言。
自1970年代中期推出以来,MATLAB在科学、工程、金融、医学、机器学习等领域得到了广泛的应用和发展。
现如今,MATLAB在学术界和工业界都有着庞大的用户群体。
首先,MATLAB的发展现状是多方面的。
首先,MATLAB的功能得到了进一步的扩展和完善。
除了基本的科学计算功能,MATLAB还增加了许多工具箱,用于解决特定领域的问题,如控制系统设计、图像处理、信号处理、优化算法等。
这些功能的增加使得MATLAB成为一个更加全面的计算工具,能够满足各种实际应用的需求。
其次,MATLAB的性能也得到了显著改进。
从最初的单线程运算,到后来的多核并行计算,MATLAB不断优化其运行效率,以适应计算需求的不断增加。
此外,MATLAB还支持与其他编程语言(如C、C++和Python)的交互,使得用户可以充分发挥各种语言的优势。
再次,MATLAB的用户群体不断壮大。
由于其易学易用的特点,MATLAB吸引了大量的科研人员、工程师和学生使用。
在学术界,MATLAB被广泛用于科学计算、数据分析和模拟实验等领域;在工业界,MATLAB被用于产品设计、控制系统开发、图像处理等领域。
同时,MATLAB还有许多活跃的在线社区和论坛,用户可以在这些平台上交流经验和分享代码,进一步促进了MATLAB的发展。
最后,MATLAB的未来发展充满了潜力。
随着科技的不断进步,对计算能力的需求也越来越高,而MATLAB作为一种强大的计算工具,将继续扮演重要的角色。
MATLAB可应用于机器学习、人工智能、大数据分析和深度学习等领域,为科学家和工程师提供了强大的工具来解决复杂的问题。
同时,随着MATLAB的用户群体的增加,更多的开发者将为MATLAB 开发新的工具和应用,使其功能更加强大和丰富。
总之,MATLAB在科学计算领域有着广泛的应用和发展。
中国海洋大学MATLAB语言课程大纲理论课程-
中国海洋大学MATLAB语言课程大纲理论课程-英文名称(MatlabLanguage)【学时数】64(理论32实践32)【学分数】3一、课程描述本课程大纲根据2022年本科人才培养方案进行修订。
由于MATLAB软件强大的数据计算和图形处理能力,使其近年来在科学计算、工程设计、经济学等多领域得到了广泛的应用,同样也成为物理系本科学生今后学习、科研和工作中几乎不可缺少的一门专业技能,正因如此,MATLAB语言成为物理系专业学生的主要课程之一。
本课程是物理学专业的学科基础课程,授课对象为大一学生。
(二)教学目标本课程的目标是让学生掌握利用MATLAB编程解决实际问题的思路、方法和技巧,熟悉MATLAB中的各项主要功能及实现方式,开展对实际问题解决的训练,实现学生的编程思维的形成和编程技能的提高,培养能够在科学计算及各专业领域从事借助MATLAB编程和开发解决实际问题的专门人才。
具体内容上,一方面通过解读实例程序的编写思路,让学生从多层面(MATLAB解决问题的流程、数值化的解题思路、程序化的流程控制方式)领会并逐渐形成计算机编程的思维模式,并更深刻的意识到除编程工具本身之外,基础理论在解决实际问题中同样发挥着重要的意义;另一方面通过对MATLAB程序的学习、跟做和练习,让学生掌握MATLAB的主要内容,包括:MATLAB编程解决实际问题的整个过程和MATLAB的代码执行方式、基本的矩阵操作和数值分析函数、程序控制语句和图形绘制方法、图形用户界面和MATLAB程序编译方法,以及几种专业的工具箱的使用。
(三)先修课程无二、教学内容第一篇MATLAB初级-学会使用MATLAB2(一)第1章计算机编程应用概述1、教学目的和要求了解计算机编程在科学计算仿真和应用软件开发上的概括;了解MATLAB在实际应用中的价值及应用领域。
2、讲授内容1)科学计算及仿真2)应用软件开发3)MATLAB的应用领域3、教学重点与难点重点:MATLAB在实际应用中的价值。
开放式精品示范课堂的教学改革实践——以“科学计算与MATLAB语言”课程为例
2020年11月刊0 引言为进一步深化本科课堂教学改革,全面提升教学质量及人才培养质量,中南大学自2013年起实施了以学生为中心的开放式精品示范课堂计划,鼓励教师从“站上讲台”向“站好讲台”、学生从“被动学习”向“主动学习”转变[1]。
学校组织开放式精品示范课堂认定,经过教师自行申报→校督导专家、同行、学生综合评价→教师汇报答辩等环节后进行等级认定。
“科学计算与MATLAB语言”是一门公共基础课,课程在介绍有关算法原理的基础上,介绍MATLAB的功能,帮助学生更好地利用MATLAB 去解决实际问题[2]。
2017年8月,笔者出版了新形态教材《MATLAB程序设计与应用》第3版,实现了纸质教材和微视频的融合。
2018年1月,“科学计算与MATLAB语言”MOOC在爱课程(中国大学MOOC)上线。
2020年5月,课程英文版“Scientific Computing and the MATLAB Language”在爱课程(中国大学MOOC)国际平台上线[3,4]。
2018年9月以来,课程教学模式改为基于开放式精品示范课堂的教学改革实践——以“科学计算与MATLAB语言”课程为例刘卫国,蔡旭晖,吕格莉,何小贤,李利明(中南大学计算机学院,湖南 长沙 410083)【摘要】介绍开放式精品示范课堂教学改革的背景,结合“科学计算与MATLAB语言”课程的教学改革实践,从教学理念、教学团队、教学设计、教学方法和考核方式5个方面论述开放式精品示范课堂教学改革的具体实施方法,最后分析教学改革的效果,并对开放式精品示范课堂的实现途径和开放式教学的呈现形式进行总结。
【关键词】开放式精品示范课堂;教学设计;教学方法;教学改革;MATLAB语言【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-5065(2020)11-0023-06收稿日期:2020-8-1作者简介:刘卫国(1963—),男,湖南祁阳人,博士,教授,研究方向为网络与信息安全、智能信息处理;蔡旭晖(1969—),女,湖南长沙人,硕士,副教授,研究方向为教育信息化、数据可视化;吕格莉(1973—),女,湖南长沙人,博士,副教授,研究方向为量子通信、信息安全;何小贤(1980—),男,湖南新化人,博士,讲师,研究方向为群体智能;李利明(1971—),男,湖南郴州人,硕士,副教授,研究方向为数据挖掘。
matlab的注意事项
matlab的注意事项MATLAB是一种计算机编程语言和环境,主要用于科学计算、数据分析和可视化。
它提供了丰富的函数库和工具箱,使得用户可以快速有效地处理各种技术和工程问题。
然而,作为一门编程语言,使用MATLAB也需要注意一些细节和技巧。
在本文中,我将逐步回答以下关于MATLAB的注意事项:1. 了解MATLAB的基本概念首先,了解MATLAB的基本概念对于使用这种编程语言是至关重要的。
MATLAB是一种解释性的语言,可以将其视为一种交互式的计算机语言。
它使用了矩阵和向量的概念来进行数值运算,并提供了各种数据类型和功能。
2. 有效使用变量在MATLAB中,变量是存储数据的容器。
一种常见的错误是未正确命名变量或不适当地使用变量。
为了有效使用变量,应该遵循以下几点:- 使用有意义的变量名:尽量选择能够反映变量用途的名称,以提高代码的可读性。
- 避免使用和已有函数相同的变量名:MATLAB中有许多内置函数,为了避免冲突,应尽量避免使用和已有函数相同的变量名。
- 避免使用全局变量:在大型项目中,避免使用全局变量可以提高代码的可维护性和调试的方便性。
3. 理解矩阵和向量运算MATLAB的强大之处在于其矩阵和向量运算能力。
对于任何科学计算问题,了解如何使用矩阵和向量进行计算是至关重要的。
一些关键点包括:- 使用适当的操作符:MATLAB提供了许多常用的矩阵和向量操作符,例如加法、减法、乘法和除法。
熟练掌握这些操作符可以使计算更加高效。
- 矩阵和向量的索引:了解如何使用索引来访问矩阵和向量的元素是非常重要的。
索引从1开始,并且可以使用冒号操作符来访问一定范围的元素。
- 使用向量化操作:MATLAB中的许多函数和操作可以向量化,这意味着可以在一次操作中对整个向量或矩阵进行计算,而不是逐个元素进行。
4. 内存管理和向量化MATLAB中的内存管理是一个关键问题。
在循环中频繁地分配和释放内存会降低代码的性能。
为了提高代码的效率,应该尽量避免在循环中进行内存分配和释放操作。
对matlab的认识
对matlab的认识
Matlab是一种高级编程语言和环境,广泛用于科学计算、数值模拟、数据可视
化和算法开发。
它的名字来源于Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,强调了
该语言处理矩阵和向量的能力。
Matlab具有易于学习和使用的特点,提供了丰富的内置函数和工具箱,方便用
户进行数值计算、线性代数运算、统计分析、图像处理、信号处理等工作。
同时,Matlab还支持面向对象编程和函数式编程,具有灵活性和扩展性。
Matlab的语法与传统的编程语言相似,具有自动内存管理的特性,用户只需关
注问题本身的建模和解决方案,而无需过多担心内存管理和性能优化的问题。
它还支持脚本编程和交互式命令行操作,使得用户可以快速测试和验证想法,提高工作效率。
Matlab在科学研究、工程设计、金融分析、图像处理等领域得到了广泛的应用。
它提供了丰富的工具和函数库,使得用户能够快速解决问题,并且录制和分享代码非常方便。
此外,Matlab还支持与其他编程语言(如C、C++、Java)和软件(如Excel、LabVIEW)的接口,方便与其他工具进行协同工作。
Matlab是一种强大而灵活的编程语言和环境,具有广泛的应用领域。
它简化了
科学计算和数据分析的过程,使用户能够更加专注于问题本身的解决方案,提高工作效率。
无论是初学者还是专业人士,都可以通过学习和使用Matlab来实现自己
的科学计算和数据分析需求。
科学计算软件
科学计算软件科学计算软件是一类专门用于数学、科学和工程计算的软件工具,它们通过各种数值计算方法、算法和模型来解决复杂的科学问题。
这些软件通常具有强大的计算功能、丰富的数学库和可视化工具,能够帮助科学家、工程师和研究人员高效地进行科学研究,提高研发效率和准确性。
一、科学计算软件的应用领域科学计算软件广泛应用于各个科学领域,如物理学、化学、生物学、地质学、气象学、工程学等。
下面将重点介绍一些应用领域:1. 物理学物理学家借助科学计算软件,可以对物理模型进行数值模拟和仿真,从而研究和预测物理现象。
例如,通过计算软件可以模拟宇宙的演化、研究量子力学中的各种现象等。
科学计算软件为物理学家提供了强大的计算能力和数据分析工具。
2. 化学化学研究需要进行大量的计算和模拟,以研究和预测分子的结构、反应和性质。
科学计算软件可以帮助化学家进行分子力学模拟、反应动力学模拟、量子化学计算等,加速新材料和药物的研发过程。
3. 生物学生物学研究涉及到复杂的生物系统、分子结构和生物过程。
科学计算软件可以帮助生物学家分析基因序列、预测蛋白质结构、模拟生物反应等,为生物学研究提供重要支持。
4. 地球科学地球科学家利用科学计算软件进行地球物理、地球化学、地质模拟等方面的研究。
例如,通过模拟地震波传播进行地震预测,通过模拟气候系统进行气候预测等。
5. 工程学科学计算软件在工程领域有广泛的应用,如结构力学分析、流体力学分析、电磁场分析等。
工程师可以使用这些软件进行模拟和优化设计,提高产品质量和工程效率。
二、常见的科学计算软件目前,市场上有许多科学计算软件可供选择,下面列举了一些常见的科学计算软件:1. MATLAB:MATLAB是一种常用的科学计算软件,它提供了丰富的数学函数库和图形化界面,广泛应用于各个科学领域。
2. Mathematica:Mathematica是一款功能强大的科学计算软件,能够进行符号计算、数值计算和图形绘制等,被广泛应用于数学和工程领域。
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•逻辑表达式。
•运算符有:&(与)、|(或)和~(非)
四. MATLAB运算量 2. MATLAB表达式
• 运算法则: • (1)在逻辑运算中,确认非零元素为真,用1表示,零元
素为假,两个标量、两个同维矩阵或 参与逻辑运算的元素一个为标量,另一个为矩阵。
• (3)在算术、关系、逻辑运算中,算术运算优先级最高, 逻辑运算优先级最低。
四. MATLAB运算量
•2.MATLAB表达式 •算术表达式。
•运算符有:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、^(乘方)
•对于矩阵来说,左除和右除表示两种不同的除数矩阵和被除 数矩阵的关系。
•关系表达式。
•运算符有:<(小于)、<=(小于或等于)、>(大于)、>=(大于或等 于)、==(等于)、~=(不等于)
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
Help菜单项:
Help Window命令:打开MATLAB的帮助窗口。 Help Tips 命令:打开帮助窗口,并首先显示 MATLAB 的帮 助系统的分类和使用方法。 Help Desk(HTML) 命令:打开系统 WWW 浏览器,并显示 MATLAB的帮助桌面。 Examples and Demos命令:可以通过演示MATLAB提供的例 子来熟悉相关部分的用法。 About MATLAB命令:打开关于MATLAB的版本和版权等信 息。 Subsribe命令:打开机器上的WWW浏览器,用户可过填 写相关的表格来获得MathWorks公司的产品。
• 利用M文件建立矩阵:对于比较大且比较复杂的矩阵, 可以为它专门建立一个M文件。其步骤为: • 第一步:使用编辑程序输入文件内容。 • 第二步:把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为 mymatrix.m)。 • 第三步:在MATLAB命令窗口中输入mymatrix,就会自 动建立一个名为AM的矩阵,可供以后显示和调用。
四. MATLAB运算量
•2.冒号表达式
• 在MATLAB 中,冒号是一个重要的运算符。利用它可以 产生向量,还可用来拆分矩阵。冒号表达式的一般格式是: • e1:e2:e3 其中 e1 为初始值, e2 为步长, e3 为终止值。冒 号表达式可产生一个由e1开始到e3结束,以步长e2自增的行 向量。
四. MATLAB运算量
四. MATLAB运算量
• 1.变量和赋值语句
• • • MATLAB赋值语句有两种形式: (1) 变量=表达式 (2) 表达式
• 其中“表达式”是用运算符将有关运算量连接起来的 式子,其结果是一个矩阵。 • [注] 第二种语句形式下,将表达式的值赋给 MATLAB的永久变量ans。 • 如果在语句的最后加分号,那么,MATLAB仅仅执行 赋值操作,不再显示运算的结果。在一条语句中,如果 表达式太复杂,一行写不下,可以加上三个小黑点(续行 符)并按下回车键,然后接下去再写。 • 例如 s=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7-… • - 1/8+1/9-1/10+1/11-1/12;
新建 剪切 工作空间 粘贴 浏览器 新仿真模型
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撤消 路径浏览器 帮助
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
• (3) 命令窗口的命令编辑区
• 命令编辑区用于输入命令和显示计算结果。键入命令 并按下回车键后,MATLAB就会解释执行所输入的命令, 并在命令后面给出计算结果。
• 例如: 在MATLAB命令窗口输入命令: • a=[1,1.5,2,9,7 ; 0,3.6,0.5,-4,4 ; 7,10,3,22,33;3,7,8.5,21,6;3,8,0,90,-20] • 将显示一个5*5矩阵。
四. MATLAB运算量 1.建立矩阵
• 利用函数建立数值矩阵:MATLAB提供了许多生成和 操作矩阵的函数,可以利用它们去建立矩阵。 • 例如:reshape函数和diag函数等。 • reshape函数用于建立数值矩阵。 • diag函数用于产生对角阵。
四. MATLAB运算量 1.建立矩阵
三. MATLAB集成环境
•2. MATLAB命令窗口 •(1) 命令窗口的菜单栏
•菜单栏共包含File、Edit、Window和Help四项。
•File菜单项:
•
New命令:用于建立M文件、图形窗口。
• Open命令:打开一个已经建立的M文件。 • Run Script命令:执行一个命令文件。 • Load Workspace命令:将变量装入当前空间。 Save Workspace As命令:把当前工作空间的所有变量用后缀 为.mat的文件保存起来。
MATLAB: 是英文MATrix LABorotory(矩阵实验室) 的缩写。
一. MATLAB特点:
一. MATLAB特点:
•1. 数值计算和符号计算功能
• MATLAB的数值计算功能包括:矩阵运算、多项式和有理 分式运算、数据统计分析、数值积分、优化处理等。符号 计算将得到问题的解析解。
2.MATLAB语言
一. MATLAB特点:
•4.应用工具箱
基本部分和各种可选的工具箱。 基本部分中有数百个内部函数。 • 其工具箱分为两大类:功能性工具箱和学科性工具箱。 功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、可视建模仿真 功能及文字处理功能等。学科性工具箱专业性比较强,如控 制系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱、最优化 工具箱、金融工具箱等,用户可以直接利用这些工具箱进行 相关领域的科学研究。
五. 矩阵运算
四. MATLAB运算量
•
矩阵是 MATLAB 最基本的数据对象, MATLAB 的大部分运算或 命令都是在矩阵运算的意义下执行的。在MATLAB中,不需对矩 阵的维数和类型进行说明,MATLAB会根据用户所输入的内容自 动进行配置。
• 1.建立矩阵
• 建立矩阵可以用:直接输入法、利用函数建立矩阵和利 用M文件建立矩阵。 • 直接输入法:将矩阵的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺 序输入各元素,同一行的各元素之间用空格或逗号分隔,不同 行的元素之间用分号分隔。(也可以用回车键代替分号) • 例如,键入命令: A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] • 输出结果是: A = 1 2 3 • 4 5 6 • 7 8 9
MATLAB除了命令行的交互式操作以外,还可以程序方式 工作。使用MATLAB可以很容易地实现C或FORTRAN语言的 几乎全部功能,包括Windows图形用户界面的设计。
3.图形功能
MATLAB提供了两个层次的图形命令:一种是对图形句柄进 行的低级图形命令,另一种是建立在低级图形命令之上的高 级图形命令。利用MATLAB的高级图形命令可以轻而易举地 绘制二维、三维乃至四维图形,并可进行图形和坐标的标识、 视角和光照设计、色彩精细控制等等。
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
•Edit菜单项:
• Undo、Cut、Copy和Paste等命令:分别用于撤销上一
次操作、剪切、复制和粘贴。 • Clear命令:删除内容。 • Select All命令:用于选定所有文本内容。 • Clear Session 命令:清除命令编辑区的全部内容,但 并不删除工作空间中的变量。
• MATLAB 语言是一种广泛应用于工程计 算及数值分析领域的新型高级语言,自 1984年由美国 MathWorks 公司推向市场 以来,历经十多年的发展与竞争,现已成 为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。 MATLAB 功能强大、简单易学、编程效率 高,深受广大科技工作者的欢迎。
• 在欧美各高等院校,MATLAB已经成 为线性代数、自动控制理论、数字信号 处理、时间序列分析、动态系统仿真、 图像处理等课程的基本教学工具,成为 大学生、硕士生以及博士生必须掌握的 基本技能。
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
•(4)MATLAB帮助系统
•
MATLAB 6.X里有以下几种方法可获得帮助:帮助命令、 帮 助 窗 口 、 MATLAB 帮 助 桌 面 或 在 线 帮 助 页 。 对 于 Internet用户,还可直接链接到 MathWorks公司的网页上 ()寻求帮助。
•1. MATLAB的启动
•与一般的Windows 程序一样,启动MATLAB有两种常见方法: • (1) 通过“开始”按钮,选择“程序”菜单项,然后打
开 “ MATLAB” 菜 单 中 的 “ MATLAB” 程 序 , 就 可 启 动 MATLAB系统 (2) 利用Windows 建立快捷方式的功能,将MATLAB程 序以快捷方式放在桌面上。只要在桌面上双击该图标即 可启动MATLAB
三. MATLAB集成环境
•3. MATLAB的退出
要退出MATLAB系统,有三种方法: (1)单击MATLAB命令窗口的“关闭”按钮。 (2)在命令窗口File菜单中选Exit MATLAB命令。 (3)在MATLAB命令窗口输入Exit和Quit命令。
•
在MATLAB中,变量名是以字母开头,后接字 母、数字或下划线的字符序列,最多19个字符, 且区分字母的大小写。 MATLAB 提供的标准函数 名必须用小写字母。
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
•File菜单项:
Show Workspace命令:打开变量浏览器。
Set Path命令:打开MATLAB的路径浏览器。 Preferences命令:打开命令窗口的显示格式。 Print Setup命令:设置打印机的参数。 Print命令:打印和设置一些打印参数。 Print Selection命令:打印选中的内容。 Exit MATLAB命令:退出MATLAB系统。
科学计算与MATLAB语言
教学内容