Matlab数据处理与分析.docx

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1、MAT1.AB始终是国际科学界应用和影哺量广泛的软件工具,有着Mathematica和Maple无法比拟的优势和适用*。它不仅仅是一款数学软件，皮用于积分、概率筑计、复交函数、线性交换、解方程、优化、*值与弹显示等方面，也应用于模辑逻辑、小波分析、神经网络、图像处理、模式以别方*求解。另外数字信息处理、系端仿真、自动化、工程力学、信息与系毓、模拟电路等方面前广泛的应用。运用好的数据处理方法和相应的软件工具对试验数据进行处理是高校理工数各专业学生应具备的基本技能，对于相关爆程的学习也特别重要.MAT1.ABT优点众多，本书只是重点探讨MAT1.AB在数据处理方面的应用.具体包括以下方面的内容：1

2、 .MAT1.AB安装与界面运用详解；2 .象想与矩阵与其运算；3 .MAT1.AB常用数值计算；4 .代数方程与量优化；5 .符号计算；6播值与拟合；7 .”与函数的显示。在解读过程中，要求上机执行书中的相关程序代码，期需书的相关学问，要求勘查MAT1.AB自带的精助系毓，才能起到很好的学习效果。速界“InstalltheproductversionsfrommyDVDorlocaldiskonly*选5（按机进入1.icenseagreement*对话据，然后选界*Yesw按钮。BB1-5进入-InstallationTyPe对话尚如图1-6所示，然后地算eTypicalw按钮，点击“Ne

3、xt。BB1-6图1-11指令执行完毕之后，会爱觉左下方的CommandHistory窗口中会多出现一行网第输入的指令。如图1-12所示，CommandHistoiy是用来保存入过的吩喈，便利以后查找或再次运用。同时WOrkSPaCe标签属性页也会多出一行。如图1-12所示,CurrentDirectory是用来显示可用的各伸变的。图中说是说明白刚才得到的变A,它的值、小、最大元索与类型等信息。图CurrentDirectory1-12H1-13用.eMMnMeX上任一处右击，然后在弹出菜单上选抨融餐的相关信息。如图1-14所示。假如融用到以前的吩%可以在CommandHistory盲口中查到

4、，可按日期查找，可以选择单条历史吩咐，也可以同时逸邦多条历史记录。然后右选择复制，将其粘贴到CommandWindow窗口中执行。也可将其作为文本复制到Word文档或trt文档中。假如双击历史记录中的吩喈,则系筑会马曲行被双击的吩咐一次。假如CommandHistory窗口中一些吩喈不筑要，可以一条或多条记录，然后按-Delete*健，将之除。B1-141.3. MAT1.AB的帮助详解点击主菜单中的HeUpXMAT1.ABHdp或干按Fl,进入MAT1.AB自带的帮助界，如图1-16所示.点击各个节点可以盍看相关帮助信I1.帮助文件里有具体的说明和丰富的实例.大俳数）MAT1.AB指令：A-

5、l1；02%入的矩阵保存在变A中A-1OB-l1;02B-1OA.*Bans-A./B2%入的矩阵保存在变ItB中12%以数组方式相乘,2,8%以效蛆方式相除ans-12Inf2几点说明：1、MAT1.AB中，矩阵（数蛆）按元*逐个输入的方法，就是将全部元*放在一对方括号内，行与行之间以分号隔开，每一行中各元*之间以空格或逗号隔开。具体说明分理2.2节内容；2、MAT1.AB指令输入时，必借在英文状态下,入，否则会出；3、假如一条指令以分号作为结束符，则运算结果并不显示在CommandWindow畲口中，但保存在Workspace中。假如没有分号，则将结果显示在CommandWindoW中；4

6、、百分号%表示注择，从起先到行来为便利人同读所加的注界，不是指令中的一部分；5、留意触方式运算有一个小鼎点V;是终点。2、linepace(起点，终点，元索个数)，等分间隔。该方法用于创建何V-linspace(0,pi,3)V-O1.57083.1416V-linspace(0,3,5)V-O0.75001.502.25003.003.特别矩阵的创建。创建特则矩阵的常用函数:rand、magic.ZerOs、OneS和eye等，疹要深化探讨请分看联机帮助。rand(8tate,0)%匀蒿分布伪陵机发生器量为O状态V-rand(2,3)%产生一个23的随机矩阵0.95010.60680.891

7、30.23110.48600.7621m-magic(3)m813 54 9%产生一个3阶Jl方矩阵672zeros(3)%产生一个3阶矩阵ana000000000ZerO8(2,3)%产生一个2X3的零矩阵ana-000000eye(2,3)%产生一个23的矩阵，左边22是一个单位矩阵ans,100.0.1.0eye(3)%产生一个3阶单位矩阵ans-100010,0.0,1One8(2,3)%产生一个元素全为1的2X3阶矩阵ans-另外还有其它特则的矩阵儡建函数，如育须宴清分看希助。2.3. 矩阵的访问攥作以下以举例的方式说明矩阵的访问操作如下:例24矩阵访问举例演示：V-1234567;

8、%4一个行向v(3)%N第三个元素的值ans-3v(3)-23%将第三个元素的值设为231223456.7%将下标为1、2、6的三元素的值设11122345167Val26DTIl1216为11、12、16v(4:end)%查询第4至终元索之间的全部元索ans.45167v(l:5)%查询第1至5个元索ans-11122345m-l23;456%产生一个新矩阵mm-123,4.5,6m(2,3)%三W第2行第3列位置上的元嘉ans-6m(:,2)%查询第2列元素上全部行的元康ans三2.5m(2,:)%查询第2行上全部列的元素ans三.4.5.6m(2,l2)%查询第2行上的第1、2列位量上的

9、元案ans-.4.5m(l,23)-8899%W第1行上的第2、3列上的元素分别设为88和9918899456m(2,2)-518%将第2行2列位置上的元索设为518m-18899451862.4. 矩阵的基本运算攥作矩阵的常用基本运算有如、凌、乘、除、求逆等。数蛆方式和矩阵方式的运算将只差了一个小国点，留意视察实例代码。1、加法和或法数盥方式和矩阵方式都是一样的，就是干将对应位置上的元索相加。假如是一个数和矩阵相加，则矩阵的每一个元索都加上这伍例2Y矩阵加法操作演示：A-magic(3)%产生一个魔方矩阵A-81635749B-OlIeS(3)B-1111112%产生一个元素全为1的矩阵.1

10、.1A+B%矩阵的加法1 -11OA./B%维数不匹配，将会出借?Errorusing-rdivideMatrixdimensionsmustagree.M./B%组方式的除法ans1-22 InfBM%数据方式的除法ans-1.00-0.500.500M/B%矩阵方式的除法ans-23.-1.3M*inv(B)%以矩阵方式运算，M乘以B的逆矩阵ans三-23-13inv(B)%计算B的逆ans-3、矩阵作为函数分数假如矩阵(三ffi)作为标准数学函数的参数，则对每一个元素都作同一函数计算。如V是一个行向,R8in(V)的运算结果R也是一个行向景,且R是的每一个元案都是由V中对应元素值求正弦值

11、得到。例2F矩阵作为函数参数演示V-Opi/2pi3*pi22*pi%产生一个有4个元索的行向01.57083.14164.71246.2832r-8in(v)%计算结果也是一个白,和V的元索个相同r01.00000.001.0000-O-O(XX)4、常用的矩阵攥作函数常用的矩阵操作函数如左右、上下置换、旋转，以下举例说明。例2-7矩阵常用搽作演示A-magicA-816357.4.9.2Aipud（八）%矩阵上下转ana三438Aiplr（八）ana-672rot90（八）925.716雌阵左右翻转1.8539.4%矩阵旎转9。度ans6721598342.5.非数、关系运算与速懒作1、非

12、数NaN当表达式中假如分母出现等，或类似于t+n(0)08的表达式运算时都会产生非数NaN,即Notanumber,NaN具有如下性及：NaN参加的运算结果也是NaN;非数没有大小的横念，因此不能将两手数去比较大小。非数真实的记录了运算结果，即数学中的无限变换趋，以下举例说明.例2-8非数运用演示Iog(O)%即相当于自变趋向O时的极限为负无穷大ans三-Inft-1/0%相当于分母从右!趋向趋向。时的横限为无穷大t-.InfCOS(t)%对手数计算余弦结果为手数anaNaN非数要用于数可视化中，如将图中某一指定部分篌空，将用到非效，详见第七章。2、关系运算与逻辑运算关系操作符有：-或eq(A

13、,B),或tie,或gt,-或ge,以与&或and、|或。!和或IlOr等具体函数要求自行查问正的图形subplot(l,2,2),plot(tt,yy),axi8-7,7,-0.5,1.2)%WjEM的图形图2-1第三章矩阵的基本特征本章筒要说明反映矩阵播在参数的一些,如行列式、秩、条件数、落数、带征值与特征向问题。3.1. 矩阵的基本分数以一下说明有矩阵信息的基本参数1、元索个数、行列数与其大者、元索大小元素例3-1矩阵基本信息查询演示M-magicM-816357,4.9.2numd（八）%端计矩阵的元素个数ans,9Size(M)%计算矩阵的行列数ans-33Iength（八）%计算行

14、数与列数中的大者ans-.3max(M(:)%求出矩阵中全部元素中的大者anse.9min(M(:)%求出矩阵中全部元康中的最小者ans-3.2. 矩阵的行列式、秩与范数计算行列式、秩与检数的指令分别是det、rank和norm例3-2矩阵行列式、秩与范数运用演示A三magic(3);det（八）%求A的行列式ana-360rank（八）%计算矩阵的秩ana-.3A-(569;351;861A-56.935.186.1binf-no11n(A,inf)%计算无穷范数binf-20b2-no11n(Ar2)%计算2粒数b2-15.42153.3. 条件数、矩阵的稳定性条件数是反映AX-b中，假如A或b发生微小改变，解改变的笠煮程度。假如条件数很大说明是病态方程方程，不定方程。例3-3矩阵条件数与定性演示