《概率统计数学实验与应用案例分析》 附录A MATLAB 用法简介 .pdf

附录

附录A

MATLAB用法简介

A.1MATLAB简介

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、

深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制

系统等领域。

MATLAB是matrixlaboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件

主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、

矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在

一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众

多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设

计语言（如C、Fortran）的编辑模式。

MATLAB和Mathematica、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。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。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

言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MAT⁃

LAB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。

A.1.1编程环境

MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其

中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、

编辑器和调试器、路径有哪些信誉好的足球投注网站和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着

MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更

加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB

提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供

了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出

现的错误及进行出错原因分析。

A.1.2简单易用

MATLAB是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入

和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也

可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MAT⁃

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附录

LAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而

且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业

的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深

入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

A.1.3强大处理

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运

算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和

工程计算中的必威体育精装版研究成果，而且经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以

用它来代替底层编程语言，如C和C++。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编

程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，

特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和

线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数

据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其

他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

A.1.4图形处理

MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表

现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、

图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整

个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功

能（例如二维曲线和三维曲面的绘