[理学]第一讲 基础.ppt

原则:改变学生的思维习惯 传统思维:解决问题=解题 科研思维: 数学方法刻画问题, 解数学问题 数学方法刻画问题=实际问题等价转换为数学问题 =对数学问题的解释就是实际问题 第一步：转化实际问题（模型建立） 1、对要讨论的问题所涉及的重要概念进行合理的数学刻画（转化），即用数学语言对问题涉及到的重要概念进行表述。 2.建立重要概念的必要联系,并加以数学表示. 3.整合上述过程并修改,解释 第二步：解数学问题（模型求解） 1、建立算法； 2、用软件或编程计算。 第一讲 MATLAB概述与运算基础 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。 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。 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。 教学基本要求 1.了解Matlab语言特点、熟悉Matlab视窗环境、掌握Matlab帮助功能的基本使用方法。 2.掌握Matlab中变量和函数的有关概念、以及矩阵和多项式的构造和运算方法。初步具有将一般数学问题转化为计算模型的能力，并能够使用常用的几种常用的函数进行简单的问题求解。 3.搞清符号变量和符号表达式的定义，并能用符号运算解决一般的微积分和方程求解问题。掌握Matlab程序设计的几种基本控制转移语句，学会使用数组和简单M文件的编程，了解类和对象的概念。 4.掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数据可视化处理。理解用户图形界面程序的构造，掌握编程方法。 第1节 Matlab概述 1、Matlab简介 2、Matlab的工作环境 3、Matlab帮助系统 Matlab简介 2、MATLAB 的主要特点 MATLAB 的基本单位为矩阵. MATLAB 语言以解释方式工作. 具有非常友好的人机界面。 具有强大的作图和数据可视化功能. 具有极强的可扩展性。 3、MATLAB 的基本组成 MATLAB 主程序、Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工具箱（ Toolbox）三大部分组成。 主程序包括了 MATLAB 语言、工作环境、句柄图形、数学函数库和应用程序接口五部分. Matlab工作环境界面 1. MATLAB 的启动 桌面快捷方式启动 开始菜单方式启动 2. MATLAB和退出 Matlab菜单命令/关闭按钮 在Matlab命令窗口输入exit或quit Matlab工作环境界面 Matlab工作环境界面 命令窗口（Command Window） 历史命令窗口（History Command Windows） 当前目录窗口（Current Directory ） 工作空间窗口（Workspace） 以上窗口在主菜单,desktop（视窗）中根据需要进行选择与组合 M文件编辑窗（M-file） 图形文件编辑窗（Figure） 用户图形界面设计窗（GUI） 仿真模型编辑窗（Model） 变量编辑窗（Variable） 各用户界面窗口的功能 命令窗口（Command Window） 各命令输入和计算机执行后的结果输出（包括程序执行后的结果）都在命令窗口表现。如给x赋一矩阵的结果 历史命令窗口 （History Command Windows）各历史命令输入的记载，便于随时查看和调用 各用户界面窗口的功能 当前目录窗口（Current Directory ） 显示和改变当前目录，并可显示当前目录下的文件以及提供有哪些信誉好的足球投注网站功能 工作空间窗口（Workspace） 显示所有目前内存中的MATLAB变量，数学结构、类型及所占的空间并可进行变量的编辑等。本质是计算