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MatLab MatLab MMaattLLaabb 数学建模 MatLab MatLab 第一讲 MMaattLLaabb简介及基本运算 一、MatLab简介 MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。那是20 世纪七十年代后期的事：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的 Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和 EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。 经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起， MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据 图视功能。 MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠 性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON， 德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进入20世纪 九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。 在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟 与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内 容。这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。在那里，MATLAB是 攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。 在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。在许 多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB的应用。 在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件 工具。如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以 MATLAB为主要支撑。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各种 硬卡、仪器等都接受MATLAB的支持。 MATLAB具有用法简易、可灵活运用、程式结构强又兼具延展性。以下为其几个 特色： • 功能强的数值运算 - 在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学 及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问 题和解答像数学式 子一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作 上。 • 先进的资料视觉化功能 - MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行 视觉数据分，并制作高品质的图形，完成科学性或工程 性图文并茂的文 章。 1 • 高阶但简单的程式环境 - 作为一种直译式的程式语言，MATLAB容许使用 者在短时间内写完程式，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一， 而且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行，同时包含了更多及 更容易使用的内建 功能。 • 开放及可延伸的架构 - MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码， 检视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者 所须要的环境。 • 丰富的程式工具箱 - MATLAB的程式工具箱融合了套装前软体的优点，与 一个灵活的开放但容易操作之环境，这些工具箱提 供了使用者在特别应 用领域所需之许多函数。现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算 核心执行 ）、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、 控制系统、即时控制、系统确认、强建控 制、弧线分析、最佳化、模糊 逻辑、mu分析及合成、化学计量分析。 二、MatLab界面 2