matlab或_数学建模与MATLAB——MATLAB入门
关注本专栏,我们将继续分享数学建模与MATLAB知识。
你想要的,我都有!
一MATLAB是什么?MATLAB 是目前在国际上被广泛接受和使用的科学与工程计算软件。虽然 Cleve Moler 教授开发它的初衷是为了更简单、更快捷地解决矩阵运算,但 MATLAB 现在的发展已经使其成为一种集数值运算、符号运算、数据可视化、图形界面设计、程序设计、仿真等多种功能于一体的集成软件。
数学建模中用的最多,最方便的工具
功能强大超乎你的想象(一入MATLAB深似海,越用越好用)
二MATLAB能干什么?
MATLAB的应用十分广阔,典型的应用举例如下:
1、数据分析
(1)数据的预处理——考虑离群值以及缺失值,并对数据进行平滑处理以便确定可能的模型;
(2)数据的汇总——计算基本的统计信息以描述数据的总体位置、规模及形状;
(3)数据的可视化——绘制数据以确定模式和趋势;
(4)建模——更加全面地描述数据的变化趋势,以便预测新数据值;
以上是数据分析的步骤,MATLAB从数据预处理到建立模型都是一个不可缺少的工具。
(我们使用MATLAB对甘肃省人口经济处理后绘制的结果图)2、数值与符号计算数值解:是指给出一系列对应的自变量,采用数值方法求出的解。采用的方法有限元法、数值逼近、插值法。他人只能利用数值计算的结果,而不能随意给出自变量并求出计算值。当无法由微积分技巧求得解析解时,便只能利用数值分析的方式来求得其数值解了,数值方法变成了求解过程重要的媒介。(百度百科)解析解:又称为闭式解,是可以用解析表达式来表达的解。在数学上,如果一个方程或者方程组存在的某些解,是由有限次常见运算的组合给出的形式,则称该方程存在解析解。二次方程的根就是一个解析解的典型例子。在低年级数学的教学当中,解析解也被称为公式解。3、工程与科学绘图使用MATLAB可以进行各种图像的绘制,经过绘制的图像可以进行交互式的操作。
4、控制系统设计MATLAB在自动化及车辆控制中都有重要的作用,当然不仅仅这些领域。以下例子是知乎作家创作的关于MATLAB在自动化控制系统中的使用。链接:Matlab-自动化控制系统设计5控制系统的校正 - 绽放每一个瞬间的文章 - 知乎https://zhuanlan.zhihu.com/p/1274529495、航天工业以下是MATLAB和Simulink的功能介绍:CDA( Control Design &Automation ——控制设计与自动化)
系统仿真
数字孪生
系统工程
控制系统设计
自主系统设计
电力电子控制
测试和测量
嵌入式代码生成
……SPC( Signal Processing & Communication——信号处理与通信)
信号处理分析
通信算法设计
雷达系统设计
混合信号系统
无线通信系统
图像识别和计算机视觉
FPGA/ASIC/SOC开发
……LTC(Language of Technical Computing—— 技术计算的语言)
大数据分析
人工智能算法
预测性维护
工程应用开发
并行计算
企业和IT系统
物联网
……MATLAB和Simulink在航空航天国防行业的应用:
(MATLAB与航空航天的关系)
6、汽车工业类似于航空航天。7、生物医学工程生物医学中也需要处理大量的医学图像,例如图像的对比等等,可以参考图像处理,不在赘述。8、语音处理MATLAB有专门的工具箱对音频信号进行处理。对于一些简单的音频加噪、降噪等等处理均非常容易。9、图像与数字信号处理MATLAB专业就是处理矩阵,图像在计算机中就是按照像素存储的,类似于矩阵中一个个元素,因此MATLAB对图像的处理实际是对矩阵的处理,非常的得心应手。10、财务、金融分析财务、金融中主要侧重于数据的分析处理,不在赘述。11、建模、仿真及样机开发从(5)中图中我们可以看到MATLAB中Simulink的作用,它对于仿真建模的作用强大到目前无法拒绝的地步。12、新算法研究开发对于新算法的研究也是很有学问的,对于算法的不断优化等等,在此不在赘述。13、图形用户界面设计GUI图形界面类似于C++中的MFC设计,我们可以在上面设计一些空间来实现交互式的操作,最终可以打包成一个可执行文件。
三我们为什么要学习MATLAB?
有人可能会说,上面说了这么多用处,就算为了数学建模我也要学呀!!
当然,我们学习的目的不仅仅是为了满足上面的要求,MATLAB算目前行业中的顶尖软件,我国由于各方面的原因受到一些制裁,其中包括软件的垄断。
MATLAB作为一款在我国各行各业都有重大需求的软件,更是被外国卡喉。
希望越来越多的人可以开发出更多属于我们自己的产品。
END
出品:Asoul水云天课堂工作室
图片来源:网络
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