附录一 Matlab入门
§ 1 概论
常用的数学软件有Maple, Mathematica, Matlab等;常用的大型统计软件有 SAS,SPSS等。下面我们简要地介绍一些Matlab的功能,应用范围及发展史。
Matlab有五大通用功能:数值计算功能(Numeric),符号运算功能(Symbolic) (当要求Matlab进行符号运算时,它就请求Malpe计算并将结果返回到Matlab命令窗口),数据可视化功能(Graphic),数据图形文字统一处理功能(Notebook)和建模仿真可视化功能(Simulink)。
Matlab在线性代数,矩阵分析,数值及优化,数理统计和随机信号分析,电路与系统,系统动力学,信号和图像处理,控制理论分析和系统设计,过程控制,建模和仿真,通信系统,财政金融的众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。
MATLAB是1984年由美国Mathworks公司推向市场。该软件有三大特点:一是功能强大;二是界面友善,语言自然;三是开放性强(仅Mathworks公司就推出了30多个应用工具箱)。Matlab的版本目前已经发展到Matlab7.4。
§2 Matlab简介
1. 指令行的编辑
启动Matlab后,就可以利用Matlab工作。由于Matlab是一种交互式语言,随时输入指令,即时给出运算结果是它的工作方式。
2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
ans=0.5000 (ans是一个保留的Matlab字符串,它表示上面一个式子的返回结果,用于结果的缺省变量名。)
2. 入门演示
intro demo[LaTex][/LaTex]
3. 帮助
① help %帮助总揽
help elfun %关于基本函数的帮助信息
help exp %指数函数exp的详细信息
② lookfor指令
当要查找具有某种功能但又不知道准确名字的指令时,help的能力就不够了,lookfor可以根据用户提供的完整或不完整的关键词,去搜索出一组与之相关的指令。
lookfor integral %查找有关积分的指令
lookfor fourier %查找能进行傅里叶变换的指令
③ 超文本格式的帮助文件
在Matlab 中,关于一个函数的帮助信息可以用doc 命令以超文本的方式给出,如:
doc
doc doc
doc eig %eig求矩阵的特征值和特征向量
④ pdf帮助文件
4. 简单的矩阵输入
① 要直接输入矩阵时,矩阵元素用空格或逗号分隔;矩阵行用分号“;”隔离,整个矩阵放在方括号“[ ]”里。
A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
说明:指令执行后,矩阵被保存在Matlab的工作间(workspace)中,以备后用。如果用户不用clear指令清除它,或对它进行重新赋值,那么该矩阵会一直保存在工作间中,直到本Matlab指令窗关闭为止。
② 矩阵的分行输入
A=[1,2,3
4,5,6
5. 语句与变量
① Matlab语句有两种最常见的形式
i) 表达式
ii)变量=表达式
例1 表达式的计算结果
1996/18
ans=110.8889
例2 计算结果的赋值
s=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+...
1/7-1/8;
说明:三个小黑点是“连行号”,分号“;”作用是:指令执行结果将不显示在屏幕上,但变量s将驻留在内存中。若用户想看s的值,可键入以下命令:
s
(s=
0.6345)
② 特殊变量
ans 用于结果的缺省变量名
pi 圆周率
eps 计算机的最小数
flops 浮点运算次数
inf 无穷大 如 1/0
NaN 不定量 如 0/0
i(j) i=j=
nargin所用函数的输入变量数目
nargout 所用函数的输出变量数目
realmin 最小可用正实数
realmax 最大可用正实数