开源科学计算软件Scilab及其教学应用
科学计算自由软件SCILAB基础教程(可编辑)
科学计算自由软件SCILAB基础教程（可编辑）科学计算自由软件SCILAB基础教程第 1 章SCILAB 简介1.1 引言1.2 SCILAB 软件的构成1.3 安装 SCILAB 的系统需求1. 4 SCILAB 主窗口介绍图1.1 SCILAB 3.0 的主窗口图1.2 SCILAB 3.0 的文件菜单项图1.3 SCILAB 3.0 的编辑菜单项图1.4 SCILAB 的选择菜单项图1.5 SCILAB 的控制菜单项图1.6 SCILAB 的编辑器窗口图1.7 SCILAB 的应用窗口图1.8 SCILAB 的帮助窗口1.5 SCILAB 中的基本操作与预定对象SCILAB 中的文件操作1(5(2 界面层次的控制操作SCILAB 主窗口中的快捷键操作SCILAB 中预先定义的对象图1.9 who 指令后的SCILAB 主窗口图1.10 whos 指令后的SCILAB 主窗口1. 6 谈谈如何学习 SCILAB图1.11 SCILAB 的演示窗口图1.12 SCILAB 的选择图形演示窗口图1.13 SCILAB 的选择图形演示窗口图1.14 SCILAB 的一个图形信息窗口图1.15 SCILAB 的一个图形演示窗口第 2 章数据类型2.1 引言2.2 特定符号与常数特定符号特定常数2. 3 标量的数值计算2.4 数值型向量与矩阵的定义及基本运算数值型向量与矩阵的定义数值型向量与矩阵的运算2.5 与数值型矩阵有关的若干常用函数常用矩阵的生成函数size 函数和 matrix 函数从已知矩阵提取部分元素来构成同阶新矩阵的若干函数与方阵的行列式求值、求逆、线性代数方程组的求解、求矩阵特征值与特征向量等有关的函数与矩阵(数组)或向量有关的数据统计函数2(6 向量与矩阵(数组)元素的引用2(7 整型数组2. 8 布尔型向量与矩阵的定义及基本运算2.9 字符串型数据的定义与运算字符串的定义字符串的运算与处理字符串有关的一些常用函数2.10 多项式类型多项式的定义多项式运算有关多项式的几个常用函数2.11 表类型表类型的定义表类型数据的引用，域的插入与删除tlist 和 mlist 类型第 3 章 SCILAB 中的程序设计、脚本文件与函数3.1 引言3.2 顺序结构程序设计赋值语句输入输出语句3.3 选择结构程序设计if 语句图3.1 不完整if 语句的框图图3.2 完整if 语句的框图select_case 语句图3.3 select 语句框图(else 缺省情形)3.4 循环结构程序设计for 语句图3.4 for 语句的框图while 语句图3.5 while 型循环框图循环语句的嵌套(多重循环语句)continue 语句和 break 语句图3.6 循环体内含有continue 语句的框图图3.7 循环体内含有break 语句的框图3.5 脚本文件与函数脚本文件函数局部变量与全局变量、函数的嵌套定义与递归调用图3.8 用递归调用求 n!示意图(n 4 )有关程序调试的几个常用指令3.6 函数的应用函数名作形式参数――二分法求非线性方程的根图3.9 用二分法求方程p (x ) 0 的根的框图函数的递归调用――求两正整数的最大公因子图3.10 用递归调用求n!示意图多重循环的应用――线性方程组的顺序消元法图3.11 顺序消元法的框图第 4 章计算结果可视化4.1 引言图4.1 图形窗口图4.2 图形窗口的文件菜单图4.3 图形窗口的工具菜单图4.4 图形窗口的编辑菜单4.2 二维图形的绘制plot 指令图4.5 利用指令plot (y,'X', 'Y', 'y f(x )' )画图图4.6 利用指令plot 在同一窗口画两条曲线图4.7 利用指令plot (x,y )画图图4.8 利用指令plot (z,y )在同一窗口画两条曲线plot2d 指令图4.9 利用指令plot2d (x,y )画y sinx 的图形图4.10 利用指令plot2d (x,y )在同一窗口画两条曲线图4.11 利用指令plot2d (x,y, 画曲线y sinx图4.12 利用指令plot2d (x,y, opt+args )在同一窗口画三条曲线图4.13 利用指令plot2d2 (x,y )画曲线y sin2x图4.14 利用指令plot2d3 (x,y )画曲线y sin2x图4.15 利用指令plot2d4 (x,y )画曲线y sin2x4.3 三维图形的绘制函数plot3d( )――三维曲面的绘制图4.16 利用指令plot3d (x,y …)画曲面z sinxcosy图4.17 利用指令plot3d (x,y …)画曲面z x2+y2图4.18 利用指令plot3d (x,y …)画曲面z xy图4.19 利用指令plot3d (x,y …)画曲面z sinxcosy 图4.20 利用指令plot3d 在同一坐标系中画两张曲面函数param3d――三维空间曲线的绘制图4.21 利用指令param3d 画螺旋线图图4.22 利用指令param3d 在同一坐。
开源的科学工程计算软件-Scilab
开源的科学工程计算软件-Scilab作为全球知名的工程和科学应用的数值计算软件之一，Scilab是开源代码的多平台分析数值计算软件和科学工程编程语言。
Scilab语法与MATLAB非常接近，熟悉MATLAB编程的人很快就会掌握Scilab 的使用Scilab提供的语言转换函数可以自动将用MATLAB语言编写的程序翻译为Scilab语言。
Scilab始源于80年代的法国国立信息与自动化研究院（INRIA）Scilab(SCIentific LABorator) 是由法国国家信息与自动化研究院的科学家们开发科学工程计算软件，数据类型丰富，各种矩阵运算与图形显示，具有与许多程序语言进行交互的数学函数、精巧高级的数据结构、高水平的程序设计语言和解释器，应用于科学计算、数学建模、信号处理、决策优化、线性、非线性控制等科学和工程领域。
Scilab 已拥有活跃的全球社区和100万以上的工程用户和合作开发活动，为工程和科学应用提供了强大的计算环境，广泛应用于科学、工程和教育等领域。
Scilab主要特点大约1700个用于科学和工程计算的数学函数2维和3维可视化数据图形约束/无约束、连续/离散问题的最优化数据分析与建模控制系统的分析与设计信号处理用于自定义开发扩展功能的APIGUI界面Scilab的GUI界面与MATLAB很类似，其主要部分是一个用于输入命令的交互式控制台；在Scilab控制台中按Tab键，Scilab会依据光标之前的文字自动补齐变量、函数或文件的名称；此外，Scilab也会保存控制台中输入的命令，通过按“'↑','↓'”键就能前后检索已键入的命令。
Scilab语言Scilab语言也是一种交互性的数学脚本语言，语法与MATLAB语言相近，也以矩阵作为数据的基本组织形式。
Scilab还有一个可以把MATLAB源程序转换为Scilab源程序的代码翻译器。
2017年2月，ESI集团收购Scilab公司，有助于客户在“产品生命周期管理”（PLM）框架中构建的数学分析模型，从而在进行详细的（0D-1D到3D）设计、分析仿真前，工程师可以通过构建0D-1D模型快速探索设计的优化选项。
科学计算自由软件 SCILAB 与中国教育发展.
1. SCILAB 在中国的发展状况
SCILAB 是由法国国立信息、自动化研究院(INRIA)的科学家 Laboratory”（科学实验室）词头的合并。与 MATLAB 类 似，SCILAB 也是一种科学工程计算软件，其数据类型丰富，包括各种矩阵运算与图形显示， 能应用于科学计算、数学建模、信号处理、决策优化、线性/非线性控制等各个方面。它可以 基本满足不同工程、科学以及教育的需要。目前，SCILAB 已经得到各国研究工作者，大学教 授以及工业界人士的普遍关注，并被免费地引进到他们的研究、教学以及产品研发之中。 自 2001 年以来，中国科学院自动化研究所中法实验室以及其它兄弟院校与法国 INRIA 合 作，开始了在中国推广 SCILAB 的一些活动，包括： － 2001 年 4 月 9 日－11 日在北京举办“2001 年科学计算软件－SCILAB 研讨会” 。 － 2001 年 9 月－2002 年 3 月由中法实验室与 INRIA 共同举办了 “2002 年 SCILAB 竞赛” 。 － 2002 年 4 月在上海由复旦大学主办、中法实验室协助举办了“2002 年 SCILAB 科学 计算与工业应用研讨会” ， 与会者四十多人。 － 2002 年 5 月在中欧信息论坛会议上，由中法实验室与 INRIA 共同举办了“2002 年 SCILAB 竞赛”颁奖议式。 － 2002 年 9 月“SCILAB 中国代表队” 共 7 人访问了法国 INRIA，其中有 3 名学生完 成了一个月的访问学习。 － 2002 年－2003 年 10 月由清华大学主办了“2003 年 SCICAB 竞赛” 。 － 2003 年 1 月第一本中文 SCILAB 书籍《科学计算自由软件－SCILAB 教程》由清华大 学出版社出版。
－
欢迎你, 具有自由精神的科学计算软件
① ②
SCILAB(c)INRIA-ENPC。
石钟慈，第三种科学方法计算机时代的科学计算，清华大学出版社/暨南大学出版社，2000。 当然用户将受到软件开发者预先规定的使用协议的限制。但是，这些协议通常是针对不正当（如排他式）使用该软件而 制定的。有关 SCILAB 软件使用协议请参见本书附录一。
自由精神 ↓
图 1
③
科学之根 科学与技术发展的 “树木说”
①
SCILAB 主页：http://www-rocq.inria.fr/scilab/
在中法实验室镜页：/Scilab/
①
感谢我的法国合作者和朋友 Ph. de Reffye (德力飞)博士与 F. Blaise (雷思)博士(CIRAD)提供的计算机图形图片。
5． 培养人才、推动中国软件业的发展 人们常说，中国人适合于做软件。这有两个含义。一是中国人喜欢并且善于软件开 发方面的工作。美国硅谷中有大量华人从事软件行业即证明了这一点。另一方面，计 算机软件业属于劳动密集型产业。相对于其它传统工业而言，软件开发对场地、设备 等诸多硬件条件的要求是相当少的。因此它特别适合于在中国这样人口众多的国度中 发展。作为“朝阳工业”的软件行业可以为人们提供大量的就业机会。 “开放源码”方 式将从技术的最基本层次上为中国的软件业提供了便利、可行的发展机遇。 “十年树木，百年树人” 。这说明人才的培养难于实物的建立。教育领域应该成为
请参考本书第 10 章中“关于 SCILAB 版权协议的说明”一节。 在 SCILAB 平台上开发产品的“商业利益” 一般只限于该产品范围，不包括 SCILAB 自身。这样使开发商与用户在产 品降低成本方面都能获益。特别是在某些产品需求用户购买诸如 MATLAB 为软件平台的情况下。
详解matlab在科学计算中的应用
详解matlab在科学计算中的应用
MATLAB是一种高级应用软件，它能够支持多种科学计算，包括矩阵运算、统计分析、数学建模、大数据处理等。
它具有友好的用户界面和强大的计算能力，为科学研究提供了极大的便利。
MATLAB为科学和工程应用领域提供了强大的运算模型和分析工具，可以方便快捷地分析和处理数据，有效改善工作效率。
MATLAB
可以帮助用户快速编写程序，实现数据可视化和统计分析。
它还提供了图形处理和图像处理技术，可以帮助用户更好地处理和探索数据，并使研究结果更加准确。
MATLAB也是一种重要的数值计算工具，可以方便快捷地计算线性或非线性的方程组，通过该软件，可以求解系统的数值解，并可以通过多种算法实现优化计算。
此外，MATLAB还提供了许多科学和数学计算函数，可以满足用户对各种复杂计算的需求。
另外，MATLAB在科学研究领域中还有其他重要的应用。
比如在信号处理领域，它可以帮助用户实现信号增强和分离，可以提取信号的特征，同时还可以检测信号的异常。
在电子系统设计中，MATLAB
可以用来分析和模拟电子系统，可以帮助用户更准确地估计电子系统的性能，从而缩短设计周期。
此外，MATLAB还提供了许多应用于调试和测试的工具，使用户可以更加快捷地检查和调整程序，提高程序的效率和性能。
以上就是MATLAB在科学计算中的应用及其优势的详细介绍。
MATLAB拥有强大的计算能力，可以满足用户对科学研究的多方面需
求，使工作效率及研究成果得到极大提高。
Scilab在高等数学二维图形绘制中的应用
y 为向量或实数矩阵，若 y 为向量，则以 y 元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标
图 1：limx → 0(sinx/x) 的图形
图 2：函数 f(x) 的图像
值绘制连线图；若 y 为实数矩阵，则按每行为 纵坐标值，以对应列下标为横坐标值绘制连线 图。
的图像，观察当 x → 0 时此函数的极限（如 图 2）。
e.g2. 代码：
-->x=-2*%pi:0.01:0; // 定义自变量 x 的值
-->x1=0:0.01:2*%pi;
-->z=[x;x1]';
-->y=[x-1;x1+1]';
// 确定函数 y 的
值
-->plot(z,y,[0],[0],'.');
Scilab 计算软件用于绘制二维图形常用的 函数指令主要有 plot、plot2di、champ 等。我 们可以根据不同的需要，采用相应的绘图命令 来实现图形的绘制。
2 绘图格式及应用
2.1 Plot
Plot 是最基本的二维图形绘制指令，它属 于 Scilab 内部函数。它是根据对向量或矩阵的 列来绘制连线图形，在高等数学中二维图形绘 制常用的命令格式为： 2.1.1 命令调用格式 [3]
是同维矩阵，则以 x,y 对应行元素为横纵坐标 分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
以 上 两 种 格 式 中，LineSpec 与 GlobalProperty 均 为 可 选 参 数， 可 通 过 LineSpec 可以为每个点设置其线型，颜色，标 记形式；通过 GlobalProperty 定义适用于所有 由该 plot 指令创建曲线的全局对象的属性。 2.1.2 绘图实例
浅析SCILAB与VB在高中算法教学中的应用比较
一
、
算 法 以及软 件 的简 介
１ ． 算法。 算法是高中数学课程第一次引入的内容 ， 所以 大家需要一个熟悉 的过程 。但实际上算法的思想大家并不 陌生 ， 只是过去没有确切 的命名为“ 算法” 而 已。因为算法 没有一个统一 的定义 ， 因此在算法 的教学 中 ， 有些问题对 于高中数学 目前的水平来说估计会有一定的难度 ， 但是我 们应 当克服对新知识 的惧怕心理 ， 从 以前所学过 的典型例
２ Ｏ１４ 年 ３ 月 第 １ ３期
教 育 教 学 论 坛
ＥＤ Ｕ ＣＡ Ｔ１ ０Ｎ ＴＥ ＡＣ ＨＩ ＮＧ Ｆ ＯＲ ＵＭ
Ｍａｒ ． ２ ０１ ４ Ｎ ０． １３
浅析Ｓ Ｃ Ｉ Ｌ Ａ Ｂ与Ｖ Ｂ 在高中算法教学中的应用 比较
金美 利 ， 沈京虎
（ 延边大学 理学院数学系 ， 吉林 延吉 １ ３ ３ ０ ０ ２ ）
摘要 ： 随着计 算机技术 的飞速发展 ， 数 学软件与数 学教 学的“ 整合 ” 成为 了现代教 育的趋 势。“ 整合 ” 是将计算机应 用 与数 学教 育有机地结合在一起 ， 通过计算机软件进行计算 、 探 索、 求解 ， 增强 学生对数 学的兴趣 ， 促进数 学教 学的教 学质 量。 本文 由普通高 中课程标准 实验教科 书数 学３ 必修人教Ａ 版和人教Ｂ 版 中的Ｓ Ｃ Ｉ Ｌ Ａ Ｂ 与Ｖ Ｂ 在算法教 学中的应用。 比较 了两
第一讲 Scilab基本操作
-->x=0:0.2:1; -->y=x.*x
// 生成当x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1时, 0.16 0.36 0.64
y=x2函数值序列
y =
0 0.04 1.
>> 表达式 y=x.*x中的“.*”表示对应元素相乘； 另外（./）表示对应元素相除，（.^）表示对应元素求幂.
-->x=0:0.2:1; -->y=x.^2 y =
>> 在Command窗口下进行数学运算，只需将表达式直接输入提示号（--> ）之后，并按【Enter】 键即可。Scilab会将计算结果直接存入变量ans，代表Scilab运算后的答案 （Answer），并在 Command窗口下显示其数值。 >> Scilab将所有数值均保存为double形式，故不需要变量声明，Scilab会自动进行变量的创建和 回收。 >> Scilab的基本运算符：加（+）、 减（-）、 乘（*）、 除（/）、指数（^）; 上述运算符不仅运用于通常实数之间计算，也可运用于矩阵的运算。
Scilab 预定义的一些常数: i： 基本虚数单位 pi： 圆周率（π=3.1415926...） e: 欧拉常数（е=2.7182818...） inf： 表示无限大， 例如1/0 nan或NaN： 表示非数值（Not a number）， 例如0/0
注： 在使用预定义常数之前加%，如下图。
【例2-2】简单矩阵的输入和运算。
0
0.04
0.16
0.36
0.64
1.
Scilab常用的基本数学函数
abs(x)： 纯量的绝对值或向量的模 sqrt(x)：开平方 fix(x)： 求实数x的整数部分 modulo(x,y)：求x除以y余数 round(x)：四舍五入至最近整数 floor(x)：不超过x的最大整数 sign(x)： 符号函数 当x<0时，sign(x)=-1； 当x=0时，sign(x)=0; 当x>0时，sign(x)=1。 exp(x)：自然指数 log(x)：以e为底的对数，即自然对数 log2(x)：以2为底的对数 log10(x)：以10为底的对数 sin(x)： 正弦函数 cos(x)：余弦函数 tan(x)：正切函数 asin(x)：反正弦函数 acos(x)：反余弦函数 atan(x)：反正切函数
MATLAB在科学计算中的应用
MATLAB在科学计算中的应用科学计算作为一种工具，已经在各个领域被广泛使用。
它不仅为研究者提供了一个便利的平台，同时也丰富了我们对自然和社会现象的认识。
MATLAB作为一款广泛使用的科学计算软件，为我们提供了高效、准确的数学工具，可以帮助我们更好地理解和解决各种科学问题。
1.数据可视化MATLAB的一大优势是它强大的数据可视化能力。
无论是需要绘制二维图表还是三维图表，MATLAB都可以快速、精确地生成可视化报告。
用户可以使用MATLAB绘制各种类型的图表，包括线图、条形图、曲线图、散点图、等高线图等。
此外，MATLAB还可以使用交互式工具进行数据探索和建模。
2.数学建模MATLAB还可以用于数学建模，帮助研究者解决各种科学问题。
MATLAB可以对各种数学模型进行求解，并提供了许多重要的数值计算技术，如微积分、矩阵计算和优化方法等。
此外，MATLAB还支持建模工具箱，例如Simulink（系统级建模和仿真工具）和Optimization Toolbox（用于求解优化问题的工具箱）等。
3.时间序列分析时间序列分析是解决金融、气象、信号处理等诸多问题的基本方法。
MATLAB提供了丰富的时间序列函数，能够帮助研究者分析各种类型的时间序列数据，包括线性时间序列、非线性时间序列、周期性时间序列等。
4.信号处理MATLAB还可以用于信号处理，支持各种信号处理函数和工具箱。
使用MATLAB，研究者可以分析音频、图像、视频等不同类型的信号。
MATLAB还可以进行滤波、降噪和压缩等信号处理。
5.机器学习MATLAB也支持机器学习算法，可以进行各种分析和预测。
MATLAB提供了各种机器学习工具，包括预处理和数据处理、支持向量机、神经网络、分类器、聚类等。
研究者可以使用MATLAB将这些算法应用于各种类型的数据，如图像、文本、语音等。
总之，MATLAB作为一个具有强大的数学和计算功能的软件，可以广泛应用于各个领域的科学计算和数据处理。
《讲Scilab基本操作》课件
通过这个PPT课件，我们将学习Scilab的基本操作，让你在科学计算方面快速 上手。准备好探索Scilab的世界吧！
一、Scilab的介绍
Scilab的概述
了解Scilab是一个开源的数 值计算和数据分析软件， 适用于工程学、科学研究 和教育领域。
Scilab的特点
探讨Scilab在不同领域的应用 前景，如工程学、科学研究 和数据分析。
Scilab的学习建议和 总结
提供学习Scilab的建议和总结， 帮助大家更好地掌握Scilab的 基本操作。
Scilab的数据分析与拟 合
掌握如何使用Scilab进行数 据分析和曲线拟合，以从 数据中获得有用信息。
Scilab与其他编程语言 的集成
了解如何将Scilab与其他编 程语言集成，从ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ扩展其 功能和应用领域。
五、Scilab常见问题解答
1 Scilab的常见错误及解决方法
指导解决常见的Scilab错误，如语法问题、函数调用和脚本调试。
2 Scilab的优化与调试技巧
分享Scilab的性能优化和调试技巧，确保代码的正确性和效率。
3 Scilab的相关资源推荐
为学习Scilab提供相关资源推荐，如文档、教程和论坛。
结束语
Scilab的未来发展
展望Scilab的未来发展方向， 包括新功能、性能改进和社 区贡献。
Scilab的应用前景
掌握Scilab的特性，如多维 数组、函数库、图形显示 和内置编辑器等。
Scilab的优势
了解为什么Scilab是一种强 大的工具，可以用于解决 复杂的数学和工程问题。
二、Scilab的安装与环境配置
scilab指令及应用
18. 图形文件及图形文字
3
xsave 将图形存储为文件 xload 从磁盘中读出图形文件 xbasimp 将图形按PS文件 打印或存储为文件 xs2fig 将图形生成Xfig 格式文件 xbasc 取消图形窗及其相关内 容 xclear 清空图形窗 driver 选择图形驱动器 xinit 图形驱动器初始化 xend 关闭 图形 xbasr 图形刷新 replot 更改显示范围后的图形刷新 xdel 关闭图形 xname 改变当前图形窗名称
17. 图形颜色及图形文字 colormap 应用颜色图 getcolor 交互式选择颜色图 addcolor 增加新色于颜色图 graycolormap 线性灰度图 hotcolormap 热色(红到黄色)颜色图 xset 图形显示方 式设定 xget 读当前图形显示方式设定 getsymbol 交互式选择符号和尺寸
开源软件Scilab在自控原理教学中的仿真应用
开源软件Scilab在自控原理教学中的仿真应用作者：董南萍廖文江周冠玲来源：《大学教育》2015年第04期[摘要]《自动控制原理》课程是自动化相关专业本科教育中一门重要专业课，课程涉及较多公式和数学知识、比较抽象，因此学习过程中都会感到难于理解和掌握相关理论。
用户基于Scilab开发自己所需的Toolkit，并将此功能成功应用到《自动控制原理》课程的教学过程中，可以增强课程教学内容的趣味性，激发学生的学习兴趣和实践能力，提高课程教学质量。
[关键词]Scilab 自由开源软件 Toolkit 教学仿真[中图分类号] TP31；G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）04-0119-02一、引言《自动控制原理》课程是自动化相关本科专业中一门非常重要的专业课程，课程中涉及的公式和数学知识比较多、比较抽象，因此多数同学在学习过程中都会感到理解和掌握课程的相关理论很难。
有些教师尝试在课程中引入Matlab软件，但是Matlab是商业工程计算软件，本身要收费且安装费时，影响正常课堂教学，而Scilab是一款自由开源的工程计算软件，软件功能基本和Matlab软件差不多，软件本身开源，学生可以在课余阅读这款软件是如何编写出来的，同时该软件有用户接口，用户可以自己独立编写自己需要的Toolkit，开发新应用很方便，值得推广和使用。
二、基于Scilab的编程在许多领域特别是控制系统建模与仿真时，有许多计算程序是用其他语言编写，一般是用C语言或者Fortran语言编写，Scilab不可能提供这些特定的程序，需要用户基于Scilab自己编写这些程序，并在Scilab里得以应用从而扩展了Scilab的功能，这也就是Scilab做成开源软件的要旨所在。
用户可以根据自己的需要在Scialb下依据自己的需求开发出自己所需的相应功能，而这些开发出来的功能通常是以库的形式存在的，一般都是用C语言编写完成，Scilab把这些代码集合称之为ToolKit箱。
scilab指令及应用
5.基本矩阵函数和操作 eye 单位阵 zeros 全零矩阵 ones 全1 矩阵 rand 均匀分布随机阵 genmarkov 生成随机Markov矩阵 linspace 线性等分向量 logspace 对数等分向量 logm 矩阵 对数运算 cumprod 矩阵元素累计乘 cumsum 矩阵元素累计和 toeplitz Toeplitz 矩阵 disp 显示矩阵和文字内容 length 确定向量的长度 size 确定矩阵的维数 diag 创建对角阵或抽取对角向量 find 找出非零元素1的下标 matrix 矩阵变维 rot90 矩 阵逆时针旋转90度 sub2ind 据全下标换算出单下标 tril 抽取下三角阵 triu 抽取上 三角阵 conj 共轭矩阵 companion 伴随矩阵 det 行列式的值 norm 矩阵或向量 范数 nnz 矩阵中非零元素个数 null 清空向量或矩阵中的某个元素 orth 正交基 rank 矩阵秩 trace 矩阵迹 cond 矩阵条件数 rcond 逆矩阵条件数 inv 矩阵的逆 lu LU分解或高斯消元法 pinv 伪逆 qr QR分解 givens Givens变换 linsolve 求解 线性方程 lyap Lyapunov方程 hess Hessenberg 矩阵 poly 特征多项式 schur Schur 分解 expm 矩阵指数 expm1 矩阵指数的Pade逼近 expm2 用泰勒级数求 矩阵指数 expm3 通过特征值和特征向量求矩阵指数 funm 计算一般矩阵函数 logm 矩阵对数 sqrtm 矩阵平方根
17. 图形颜色及图形文字 colormap 应用颜色图 getcolor 交互式选择颜色图 addcolor 增加新色于颜色图 graycolormap 线性灰度图 hotcolormap 热色(红到黄色)颜色图 xset 图形显示方 式设定 xget 读当前图形显示方式设定 getsymbol 交互式选择符号和尺寸
科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用
４３ 不 同学校 同一科 目的成 绩指标 的 比较 ． 教 育研究 者经 常需要 对 同一科 目不 同考试 群体 成绩进 行深 入 比较 ， 就需 要对考 试 成绩 的计算 考 这
试 成绩 的各项 指标 。表 １ 贵州省 贵 阳市两所 学校 是 ２０ ０ ９年 中考 语文 成绩 的两项 统计 指标 量 ：
作者简 介： 曲霄２￣ ９ ０ ） 女 ，山西应县人 ， １ １８ 一， （ 硕士 ， 讲师 ， 研究方 向：网络通信 与信息 安全 。
２ １ 年 ０１
ｆ 霄 红 ： 学 计 算 自由软 件 Ｓ Ｌ Ｂ在 考 试 分 析 中 的应 用 抖 １ 科 ＣＩＡ
・５ １
全距＝ 最大 值一 小值 最 伞距 简 明易 懂 ， 算 简单 ，但它 容 易受 到 两极 计 端数 据值 的影 响 ，并且 只能反 映 数据 组 的两 极端 值 的 差 异 程 度 ，不 能 很 好 地 反 映 中 间 数 据 的差 异 情 况 ， 映不够 灵 敏 。 因此 ， 只能 粗 略地反 应数 据 反 它 的差 异程 度 ，只有 与 其他 统 计 量结 合 起来 使 用 ，才 能 比较 全 面地 反映 出数 据分 布 的差 异情 况 。
关关 系 等 。
图 １ 频 数分 布直 方 图
４２ 同一科 目的不 同学校 的 成绩 差异 比较 ＿ 图 ２是 根 据 贵 州 省 贵 阳 市 ２ ０ ０ ９年 中考 各 区
３ 数 据 分 布 的 图表 表 示
数据 分 布 是指 反 映观 察 值 及 其呈 现 规 律 的 表 、
表 １ 统 计 指 图 ３是根据上表 中指标 绘制的正态分布 曲线 ， 从
５ 结 束 语
由 于 科 学 计 算 自 由软 件 Ｓ ＩＡＢ可 以 免 费 下 ＣＬ
scilab 使用教程
2.6 向量与矩阵（数组）元素的引用 b（k） 表示向量b的第k个元素 a（i,j） 表示矩阵a的第（i,j）个元素 可以用函数find(条件表达式)来寻找所需的元素。 a（$）表示a的最后一个元素。 a($-1) 表示倒数 第二个元素 还可以用逻辑符号来提取矩阵的元素,例如:
2.7 整型数组 采用int8()和int32()把一个数转化为整数。 a=int8(4); b=int8(5); c=a/b 结果为0 2.8 布尔型向量与矩阵的定义及基本运算 逻辑运算：与（&），或(|)，非(~); 关系运算：==， >，<,>=,<=,~= 2.9 字符串型数据的定义与运算 2.9.1 字符串的定义 字符串一般用单引号(’)或双引号 (”)括起来。 还可以定义字符串矩阵。 2.9.2 字符串的运算 可采用“+”将两个字符串连起来。
3.5.3 局部变量与全局变量、函数的嵌套定义与递归调用 使用global 定义全局变量。 在scilab中，可以嵌套定义函数，例如：
在scilab中函数还可以递归调用，例如
3.5.4 有关程序调试的几个常用指令 pause, resume, abort
第4章 计算结果可视化
4.1 引言 4.2 二维图形的绘制 4.2.1 plot指令 1、plot指令可以用來绘制一般的曲线图。 例如(对sin函数绘图)： t=linspace(0,2*%pi); //取0到2π的范围 y=sin(t); plot(y); 2、多重曲线绘图，例子： x=-2:0.01:2; y1=sin(x); y2=exp(x); y3=sin(x)+cos(x); X=[x;x;x]; Y=[y1,y2,y3]; plot(X',Y');
学习使用MATLAB进行科学计算
学习使用MATLAB进行科学计算在科学领域的研究和实践中，计算机在数据处理、分析和建模方面的作用越来越重要。
而MATLAB作为一款强大且易于使用的科学计算工具，被广泛应用于工程、物理、数学和计算机科学等领域。
本文将介绍如何学习使用MATLAB进行科学计算，以及一些常用的实例和技巧。
一、MATLAB简介MATLAB是由MathWorks公司开发的一款交互式的科学计算软件。
它具有强大的数学计算和数据可视化功能，支持各种数值计算、矩阵运算、符号计算、数据分析等任务。
MATLAB还提供了丰富的工具箱，涵盖了信号处理、图像处理、控制系统等多个领域。
二、安装与入门1. 下载与安装在MathWorks官方网站上下载适合自己操作系统的MATLAB安装程序，并按照提示进行安装。
2. 运行与界面打开MATLAB程序后，会弹出一个交互式的命令行窗口，同时也会有一个图形用户界面(GUI)。
我们可以在命令行窗口中直接输入MATLAB代码进行计算，或者使用GUI进行更加直观的操作。
三、基本语法与数据结构1. MATLAB语法MATLAB采用类似于C语言的语法，支持函数、运算符和控制结构等。
下面是一些基本的语法规则：- 语句以分号结尾表示不输出结果；- 使用等号赋值，例如：x = 10；- 变量名区分大小写；- 使用圆括号表示数组或矩阵，例如：A = [1 2 3; 4 5 6]。
2. 常用数据结构MATLAB支持多种数据结构，常见的包括：- 数组：一维或多维的数值集合，可以进行矩阵运算；- 结构体：包含不同类型数据的集合，类似于字典；- 单位数组：可以表示时刻、时间段等概念的数据类型。
四、基本计算与函数1. 基本运算MATLAB支持各种数学运算，包括加减乘除、幂运算、三角函数等。
例如，可以使用"＋"进行加法运算，"＊"进行乘法运算。
2. 内置函数MATLAB提供了丰富的内置函数，可以执行各种常见的数值计算和数据处理操作。
详解matlab在科学计算中的应用
详解matlab在科学计算中的应用
Matlab是一种基于矩阵和数组计算的高级编程语言，它是一种流行的工具，可以用于开发和研究，特别适合用于科学计算。
它采用了一种可读性高的伪码描述，不仅可以清楚的描述机器的功能，而且可以容易的定义复杂的数据结构和机器。
此外，它同时具备图形交互式性和科学计算的特点，能够帮助用户可视化和简化大量的数据，从而增强用户的直观理解，是一种强大的科学计算工具。
首先，Matlab可以完成复杂的科学计算任务，比如对大量数据进行数值分析和处理，进行系统优化，以及实现科学等方面的应用。
端到端解决方案可以让使用者快速理解和计算任务，这些特性极大提高了科学计算的效率。
另外，Matlab也可以用于可视化分析，它提供了完整的绘图和可视化功能，可以让用户深入的理解数据背景。
Users can use the graphical user interface to select data sets, display data within 2D and 3D graphs, or utilize predefined templates to quickly visualize data. 用户可以使用图形用户界面选择数据集，在2D和3D图形中显示数据，或者使用预定义的模板快速可视化数据。
总之，Matlab在科学计算中的应用非常广泛，可以大大提高科学计算和数据分析的效率，强化实验室运作效率，更方便深入了解实验成果。
科学计算自由软件SCILAB在常微分方程中的应用
科学计算自由软件SCILAB在常微分方程中的应用
容志新
【期刊名称】《肇庆学院学报》
【年(卷),期】2008(029)005
【摘要】讨论了常微分方程教学和研究中应用计算机辅助分析所涉及的几个方面,结合科学计算自由软件SCILAB语言,探讨了进行常微分方程计算机辅助分析的具体处理方法;针时已有的绘制轨线图貌软件的缺陷,给出能同时绘制多条轨线的实用SCILAB函数.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】容志新
【作者单位】国际商业机器中国有限公司广州分公司,广东,广州,510620
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7;O175
【相关文献】
1.科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用 [J], 曲霄红
2.2005年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛 [J],
3.科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用 [J], 曲霄红
4.2004年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛参赛公告 [J],
5.2007年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛 [J],
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开源科学计算软件Ｓｃｉｌａｂ及其教学应用
作者：王凤蕊王文宏
来源：《中小学信息技术教育》2006年第11期
新的《高中数学课程标准》已将“数学建模”课设置为高中数学的一个专题课程。
同时，高中物理、化学等课程的教与学活动也经常需要对各种问题进行数学建模和计算。
因此，科学计算软件的使用能力应成为广大教师和学生的基本技能之一。
开源科学计算软件Scilab不仅能解决各种各样的计算问题，而且能将计算过程和结果可视化，同时还能模拟一些事物的变化过程。
比如，在解析几何的学习中，可以借助Scilab动态可视化生成三维空间，加深学生的理解。
与商业科学计算软件Matlab相比，在功能上Scilab基本可以替代Matlab，且Scilab最诱人之处在于，它是一款开放源码的软件，使用正版软件完全免费。
本文首先对Scilab的功能、特点、下载、安装与编程方法进行了简要介绍，最后结合两个实例探讨了其在中学教学中的应用。
一、Scilab简介
Scilab是法国国家信息与自动化研究院(INRIA) 开发的“开放源码”科学计算自由软件，它主要有数值计算、仿真与模拟、计算结果可视化等功能。
Scilab数据类型丰富，可以方便实现各种矩阵运算，并允许用户在线建立各种自定义函数。
此外，Scilab还具有图形显示功能，可实现各种常规形式的计算结果可视化。
Scilab是一种解释性语言，能运行于Windows、Linux以及Unix等操作系统环境下。
作为开放源码的软件，Scilab的源代码、用户手册及二进制的可执行文件都是免费的。
用户不仅可以在Scilab的许可证条件下自由使用该软件，还可以根据需要修改源代码，使之更加符合自身需要。
此外，Scilab还包括一些应用于不同科学计算领域的工具箱，如科学计算、数学建模、信号处理、网络分析、决策优化、线性与非线性控制等。
二、Scilab的安装及运行
Scilab的源代码和执行码程序可以从Scilab英文网站/或中文站点/下载，Scilab的安装程序、说明文档、应用案例以及一些最新消息都能从上述网站得到。
目前可下载的中文Scilab最新版本为4.0。
Scilab的安装程序分为二进制和源程序两种版本，用户可以根据需要下载安装，直接运行安装文件Scilab-4.0.exe即可。
安装完毕后，在计算机桌面上双击Scilab快捷键或者从开始菜单的程序子菜单中选择Scilab命令，启动的Scilab主窗口如图1所示。
该窗口是Scilab用户进行人机交互的主要界面，也是命令与数据的输入与输出窗口。
图1 Scilab主界面
主界面窗口上方由菜单栏（7个下拉菜单）和常用工具栏组成，图中最下一行的提示符“-->”是Scilab命令的输入部位。
对于下拉菜单中的若干项目，用户同样可通过键入命令完成操作。
例如在提示符后输入“Exit”命令后，系统将自动退出Scilab。
三、Scilab的编程方法
对于比较简单一次性计算问题，用户在Scilab主界面中直接输入命令行，单击回车即可运行。
命令运行方式比较简单、快捷。
当求解问题规模较大时，则应使用内置的Scilab脚本编辑器Scipad进行编程，也可用其他任何一个文本编辑器，如Windows附件中的写字板。
编辑的纯文本程序文件称为Scilab“脚本文件”，其扩展名为“*.sci”。
在Scilab主界面点击Editor菜单，弹出如图2所示的Scipad文本编辑器，直接在光标处输入命令行即可。
图2 Scipad编辑器主界面
编程完毕后，在File下拉菜单中选择Save as命令保存脚本文件，然后在Excute下拉菜单中选择Load into Scilab即可运行该文件，运行结果将在Scilab Graphic图形显示窗口中显示。
四、Scilab应用举例
下面我们通过两个教学实例来体验一下Scilab的强大功能。
1．代数教学实例
若x的定义区间为[0,2π]，利用Scilab分别以不同的线形绘制y＝sinx，y＝sin2x，y＝sin3x 曲线。
要求：y＝sinx用实线，y＝sin2x用细虚线，y＝sin3x用粗虚线。
设计步骤如下：
（1）在Scilab主界面点击Editor菜单，弹出Scipad文本编辑器，在编辑器中输入如下命令，如图3所示。
x=[0:0.1:2*%pi];
xset("line style",1) ;
plot2d(x,[sin(x)],nax=[2,10,2,10],rect=[0,-2,2*%pi,2]) ;
xset("line style",4) ;
plot2d(x,[sin(2*x)],nax=[2,10,2,10],rect=[0,-2,2*%pi,2]);
xset("thickness",2) ;
xset("line style",2);
plot2d(x,[sin(3*x)],nax=[2,10,2,10],rect=[0,-2,2*%pi,2]) ;
title=['正弦曲线 L1 sin(x) L2 sin(2x) L3 sin(3x)'];
xtitle(title,' ',' ');
图3Scipad编辑器
（2）在Scipad编辑器File下拉菜单中选择Save as命令，将文件命名为sinplot.sci进行保存。
（3）在Scipad编辑器的Excute下拉菜单中选择Load into Scilab命令运行sinplot.sci文件，在Scilab Graphic图形显示窗口中将会显示运行结果，如图4所示。
图4 sinplot运行结果
2．立体几何教学实例
绘制不同视角的三维螺旋曲线，让学生认识不同视角的螺旋曲线形状。
设计步骤如下：
（1）在图2所示的Scipad文本编辑器中输入如下命令，并以luoxuan.sci文件名保存。
t=50*%pi:-0.1:0;
x=t.*sin(t);y=t.*cos(t);z=t.*abs(t)/(20*%pi);
param3d(x,y,z,10,60);
title=['三维螺旋曲线曲线参数t=[0,50pi] 坐标(x,y,z)=(t.sin(t),t.cos(t),t.|t|/50.%pi)'];
xtitle(title,' ',' ');
（2）在Scipad编辑器的Excute下拉菜单中选择Load into Scilab命令，运行luoxuan.sci文件，程序运行结果如图5所示。
图5 视点为(10,60)的运行结果
（3）在上述命令中，param3d(x,y,z,10,60)用于绘制由坐标向量x、y、z定义的空间参数曲线，参数（10,60）表示视点的球坐标，可通过改变视点从不同角度观察三维图像。
若将命令param3d(x,y,z,10,60)变为param3d(x,y,z,0,0)，则程序运行效果如图6所示。
图6 视点为(0,0)的运行结果
以上实例表明，Scilab具有便捷、灵活的编程功能，其丰富的图像显示功能可以将抽象的问题形象化，从而大大激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识，在高中数学和物理等教学中的很多地方都能大显身手。
由于Scilab功能强大，其在教学和学习中的更多应用还需要广大师生进一步探索。
参考文献
[1]Scilab主页. /.
[2]Scilab中文推广网站. /.
（注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文）。