matlab在科學計算中的應用1

1、1MATLAB在科學計算中的應用 開課單位：數(shù)學系 2學分/40課時 任課教師：韓叢英 考試方式： 作業(yè)完成、結(jié)合本專業(yè)撰寫小論文并用MATLAB求解、上機開卷考。 公共郵箱：MATLAB 123456 考試方式： 作業(yè)完成、上機開卷考 平時作業(yè)及撰寫的論文共占50，最后占50 2 課程其他事項的說明課程其他事項的說明 所有課件、作業(yè)均會發(fā)布在課程網(wǎng)站上所有課件、作業(yè)均會發(fā)布在課程網(wǎng)站上 其他未注明事項直接聯(lián)系助教其他未注明事項直接聯(lián)系助教3主要參考書：主要參考書： 高等應用數(shù)學問題的MATLAB求解 薛定宇 陳陽泉 著 清華大學出版社 精通MATLAB科學計算 王正林等編著 電子工業(yè)出版社

2、科學計算引論基于MATLAB的數(shù)值分析 美Shoichiro Nakamura 電子工業(yè)出版社 MATLAB與科學計算 王謨?nèi)?編著 電子工業(yè)出版社 MATLAB6.0數(shù)學手冊 蒲俊等編著 蒲東電子出版社4第一章 計算機數(shù)學語言概述 1.1 數(shù)學問題計算機求解概述 數(shù)學問題求解數(shù)學問題求解 手工推導（只解決部分問題）手工推導（只解決部分問題） 借助計算機借助計算機用數(shù)值分析技術，從底層編寫起用數(shù)值分析技術，從底層編寫起 采用成形的數(shù)值分析算法、數(shù)值軟件包采用成形的數(shù)值分析算法、數(shù)值軟件包與手工編程相結(jié)合的求解方法。與手工編程相結(jié)合的求解方法。用專門計算機語言來求解用專門計算機語言來求解 MAT

3、LAB、Mathematica、Maple等等5例：求 方程的解（帶參數(shù)問題的求解） 在 是給定數(shù)值時，數(shù)值分析的方式是可用。 當不是給定數(shù)值時，數(shù)值分析的方式不可用。 必須使用計算機數(shù)學語言來求解。3xax c d , ,a c d6 例:求 矩陣行列式求解問題（時間復雜性） 用代數(shù)余子式方法 一個 n 階行列式可以表示成 n 個 n-1 階行列式的和， 可以將高階矩陣行列式轉(zhuǎn)換成1階矩陣行列式 結(jié)論：任意矩陣行列式解析解存在 問題：忽略了可計算性 n=20, 運算次數(shù)為 , 用每秒億次的銀河機需3000年.忽略了復雜度和可行性.n n209.7073 107 例：Hilbert 矩陣，n=

4、20 （求解精度的問題） 傳統(tǒng)數(shù)值分析：容易得出矩陣奇異的錯誤結(jié)論 用MATLAB: 在雙精度級別下容易快速得到數(shù)值解8 該矩陣行列式的精確結(jié)果91.1.1 數(shù)學問題的解析解與數(shù)值解 數(shù)學家和其他科學技術工作者的區(qū)別 數(shù)學家：理論嚴格證明、存在性 工程技術人員：如何直接得出解 解析解不能使用的場合 不存在 數(shù)學家解決方法，引入符號erf(a) 工程技術人員更感興趣積分的值數(shù)值解10 解析解不能使用的場合 解析解不存在：無理數(shù)，無限不循環(huán)小數(shù) p 數(shù)學家：盡量精確地取值 工程技術人員：足夠精確即可 祖沖之 3.14159263.1415927 解析解存在但不實用或求解不可能 高階矩陣行列式111

5、.1.2 數(shù)值解應用場合 在力學領域，常用有限元法求解偏微分方程； 在航空、航天與自動控制領域，經(jīng)常用到數(shù)值線性代數(shù)與常微分方程的數(shù)值解法等解決實際問題； 工程與非工程系統(tǒng)的計算機仿真中，核心問題的求解也需要用到各種差分方程、常微分方程的數(shù)值解法； 在高科技的數(shù)字信號處理領域，離散的快速Fourier 變換 (FFT) 已經(jīng)成為其不可或缺的工具。 121.1.3 數(shù)學運算問題軟件包發(fā)展概述 享有國際聲望的軟件包 線性代數(shù)LINPACK 矩陣特征值計算 EISPACK NAG (Oxford: Numerical Algorithm Group) Press W H, Flannery B P,

6、 Teukolsky S A, and Vitterling W T. Numerical recipes, the art of scientific computing. Cambridge: Cambridge University Press, 1986 (C,Fortran,Pascal算法語言源程序軟件包) 線性代數(shù)計算 LaPACK13軟件包作用 從歷史發(fā)展角度，起了不可替代的作用 對計算機數(shù)學語言的強有力支持 但不能過多依賴 使用煩瑣 應該在計算機數(shù)學語言的意義下利用之14考慮一個實際編程例子 如何編寫一個能求出兩個矩陣相乘的計算機通用子程序？該程序正確嗎？錯誤，未考慮矩陣是否

7、可乘15是否正確？錯誤，未考慮其一為標量加入標量判定，是否就是通用程序了？錯誤，應考慮其一或二者為復數(shù)復數(shù)矩陣MATLAB 實現(xiàn)：C=A*B可見，用最底層的編程語言需要考慮的內(nèi)容要多得多，所以調(diào)試起來不容易，容易出現(xiàn)漏洞161.2 計算機數(shù)學語言概述 計算機數(shù)學語言 MATLAB 1984 v1 The MathWorks Inc MATrix LABoratory 1980 Cleve Moler教授, New Mexico University 自動控制學科的應用（正趕上狀態(tài)空間的控制理論的興起發(fā)展階段） Mathematica（Wolfram Research公司) Maple（Wate

8、rloo Maple公司） SciLAB：免費，全部源代碼公開17數(shù)學軟件四大家數(shù)學軟件四大家 -Maple、MATLAB、MathCAD和和Mathematica 目前在科技和工程界上比較流行和著名的數(shù)學目前在科技和工程界上比較流行和著名的數(shù)學軟件主要有四個，分別是軟件主要有四個，分別是Maple、MATLAB、MathCAD和和Mathematica。它們在各自針對。它們在各自針對的目標都有不同的特色。的目標都有不同的特色。你是否認為你是否認為Matlab可以處理好所有的數(shù)學問題？可以處理好所有的數(shù)學問題？18一、一、Maple 系統(tǒng)系統(tǒng) Maple 是由是由Waterloo大學開發(fā)的數(shù)學

9、系統(tǒng)軟件，它不但大學開發(fā)的數(shù)學系統(tǒng)軟件，它不但具有精確的數(shù)值處理功能，而且具有具有精確的數(shù)值處理功能，而且具有無以倫比無以倫比的符號計的符號計算功能算功能。Maple V的符號計算能力還是的符號計算能力還是MathCAD和和MATLAB等軟件的等軟件的符號處理的核心符號處理的核心(親戚關系親戚關系)。Maple提供提供了了2000余種數(shù)學函數(shù)，涉及范圍包括：普通數(shù)學、高等數(shù)學余種數(shù)學函數(shù)，涉及范圍包括：普通數(shù)學、高等數(shù)學、線性代數(shù)、數(shù)論、離散數(shù)學、圖形學。它還提供了一套內(nèi)、線性代數(shù)、數(shù)論、離散數(shù)學、圖形學。它還提供了一套內(nèi)置的編程語言，用戶可以開發(fā)自己的應用程序，而且置的編程語言，用戶可以開發(fā)

10、自己的應用程序，而且Maple自身的自身的2000多種函數(shù)，基本上是用此語言開發(fā)的。多種函數(shù)，基本上是用此語言開發(fā)的。Maple采用字符行輸入方式，輸入時需要按照規(guī)定的格采用字符行輸入方式，輸入時需要按照規(guī)定的格式輸入，雖然與一般常見的數(shù)學格式不同，但靈活方便，也式輸入，雖然與一般常見的數(shù)學格式不同，但靈活方便，也很容易理解。輸出則可以選擇字符方式和圖形方式，產(chǎn)生的很容易理解。輸出則可以選擇字符方式和圖形方式，產(chǎn)生的圖形結(jié)果可以很方便地剪貼到圖形結(jié)果可以很方便地剪貼到Windows應用程序內(nèi)。應用程序內(nèi)。19想一窺想一窺Maple的奧秘么？的奧秘么？

11、.tw/mathhall/maple/maple.htm20二、二、MathCAD 系統(tǒng)系統(tǒng)MathCAD是美國是美國Mathsoft公司推出的一個公司推出的一個交互式交互式的數(shù)學的數(shù)學系統(tǒng)軟件。從早期的系統(tǒng)軟件。從早期的DOS下的下的1.0和和Windows下的下的4.0版本，版本，到今日的到今日的8.0版本，功能也從簡單的數(shù)值計算，直至引用版本，功能也從簡單的數(shù)值計算，直至引用Maple強大的符號計算能力，使得它發(fā)生了一個質(zhì)的飛躍。強大的符號計算能力，使得它發(fā)生了一個質(zhì)的飛躍。MathCAD是集文本編輯、數(shù)學計算、程序編輯和仿真于是集文本編輯、數(shù)學計算、程序編輯和仿真于一體的軟件。一體的軟

12、件。MathCAD7.0 Professional（專業(yè)版）運行在（專業(yè)版）運行在Win9X/NT下，它的主要特點是輸入格式與人們習慣的數(shù)學書下，它的主要特點是輸入格式與人們習慣的數(shù)學書寫格式很近似，采用寫格式很近似，采用WYSWYG（所見所得所見所得）界面，特別適合）界面，特別適合一般無須進行復雜編程或要求比較特殊的計算。一般無須進行復雜編程或要求比較特殊的計算。MathCAD 7.0 Professional 還帶有一個程序編輯器，對于一般比較短小還帶有一個程序編輯器，對于一般比較短小，或者要求計算速度比較低時，采用它也是可以的。這個程，或者要求計算速度比較低時，采用它也是可以的。這個程序

13、編輯器的優(yōu)點是語法特別簡單。序編輯器的優(yōu)點是語法特別簡單。 MathCAD可以看作是一個功能強大的計算器可以看作是一個功能強大的計算器，沒有很復，沒有很復雜的規(guī)則；同時它也可以和雜的規(guī)則；同時它也可以和Word、Lotus、WPS2000等字處等字處理軟件很好地配合使用，可以把它當作一個出色的全屏幕數(shù)理軟件很好地配合使用，可以把它當作一個出色的全屏幕數(shù)學公式編輯器。學公式編輯器。 21跟我學數(shù)學軟件包跟我學數(shù)學軟件包MathCADhttp:/ 22三、三、Mathematica 系統(tǒng)系統(tǒng)Mathematica是由美國物理學家是由美國物理學家Stephen Wolfram領導的領導的Wolfra

14、m Research開發(fā)的數(shù)學系統(tǒng)軟件。它擁有強大的數(shù)值計開發(fā)的數(shù)學系統(tǒng)軟件。它擁有強大的數(shù)值計算和符號計算能力，在這一方面與算和符號計算能力，在這一方面與Maple類似，但它的符號計算類似，但它的符號計算不是基于不是基于Maple上的，而是上的，而是自己開發(fā)自己開發(fā)的。的。Mathematica的基本系統(tǒng)主要是用的基本系統(tǒng)主要是用C語言開發(fā)的，因而可以語言開發(fā)的，因而可以比較容易地移植到各種平臺上，比較容易地移植到各種平臺上，Mathematica是一個交互式的是一個交互式的計算系統(tǒng)，計算是在用戶和計算系統(tǒng)，計算是在用戶和Mathematica互相交換、傳遞信息互相交換、傳遞信息數(shù)據(jù)的過程中

15、完成的。數(shù)據(jù)的過程中完成的。Mathematica系統(tǒng)所接受的命令都被稱系統(tǒng)所接受的命令都被稱作表達式，系統(tǒng)在接受了一個表達式之后就對它進行處理，然作表達式，系統(tǒng)在接受了一個表達式之后就對它進行處理，然后再把計算結(jié)果返回。后再把計算結(jié)果返回。Mathematica對于輸入形式有對于輸入形式有比較嚴格比較嚴格的規(guī)定，用戶必須按照系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)學格式輸入，系統(tǒng)才能正的規(guī)定，用戶必須按照系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)學格式輸入，系統(tǒng)才能正確地處理，不過由于確地處理，不過由于3.0版本引入輸入面板，并且可以修改、重版本引入輸入面板，并且可以修改、重組輸入面板，因此以前版本輸入指令時需要不斷切換大小寫字組輸入面板，因此以前

16、版本輸入指令時需要不斷切換大小寫字符的繁瑣方式得到很好的改善。符的繁瑣方式得到很好的改善。3.0版本可以用各種格式保存文版本可以用各種格式保存文件和剪貼內(nèi)容，包括件和剪貼內(nèi)容，包括RTF、HTML、BMP等格式。等格式。 23數(shù)學世界數(shù)學世界 http:/ Weissteins World of Mathematics) ，目前這個網(wǎng)站屬于著名的數(shù)學軟件公司目前這個網(wǎng)站屬于著名的數(shù)學軟件公司W(wǎng)olfram Research(他們的產(chǎn)品他們的產(chǎn)品是是Mathematica)。這個被稱為。這個被稱為“網(wǎng)絡數(shù)學百科全書網(wǎng)絡數(shù)學百科全書”的網(wǎng)站收錄了的網(wǎng)站收錄了10,141 條信息，條信息，88,20

17、0條參考文獻條參考文獻(網(wǎng)址或圖書雜志網(wǎng)址或圖書雜志)， 和幾千幅彩色圖和幾千幅彩色圖片，實時動態(tài)模擬軟件。片，實時動態(tài)模擬軟件。24四、四、MATLAB 系統(tǒng)系統(tǒng)MATLAB原是矩陣實驗室（原是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）在）在70年代用來提供年代用來提供Linpack和和Eispack軟件包的接口程序，采用軟件包的接口程序，采用C語言編寫語言編寫。從。從80年代出現(xiàn)年代出現(xiàn)3.0的的DOS版本，逐漸成為科技計算、視圖交互系統(tǒng)和程序語言。版本，逐漸成為科技計算、視圖交互系統(tǒng)和程序語言。MATLAB可以運行在可以運行在十幾個操作平臺十幾個操作平臺上，比較常見的有基于上，比較

18、常見的有基于Windows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平臺的系統(tǒng)。等平臺的系統(tǒng)。MATLAB程序主要由程序主要由主程序主程序和各種和各種工具包工具包組成，其中主程序包含數(shù)組成，其中主程序包含數(shù)百個內(nèi)部核心函數(shù)，工具包則包括復雜系統(tǒng)仿真、信號處理工具包、系百個內(nèi)部核心函數(shù)，工具包則包括復雜系統(tǒng)仿真、信號處理工具包、系統(tǒng)識別工具包、優(yōu)化工具包、神經(jīng)網(wǎng)絡工具包、控制系統(tǒng)工具包、統(tǒng)識別工具包、優(yōu)化工具包、神經(jīng)網(wǎng)絡工具包、控制系統(tǒng)工具包、分析分析和綜合工具包、樣條工具包、符號數(shù)學工具包、圖像處理工具包、統(tǒng)計和綜合工具包、樣條工具包、符號數(shù)學工具包、圖像處理工

19、具包、統(tǒng)計工具包等。而且工具包等。而且5.x版本還包含一套幾十個的版本還包含一套幾十個的PDF文件，從文件，從MATLAB的使的使用入門到其他專題應用均有詳細的介紹。用入門到其他專題應用均有詳細的介紹。MATLAB是數(shù)值計算的先鋒是數(shù)值計算的先鋒，它以矩陣作為基本數(shù)據(jù)單位，在應用它以矩陣作為基本數(shù)據(jù)單位，在應用線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真方面已線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真方面已經(jīng)成為首選工具，同時也是科研工作人員和大學生、研究生進行科學研經(jīng)成為首選工具，同時也是科研工作人員和大學生、研究生進行科學研究的得力工具。究的得力工具。MATLAB

20、在輸入方面也很方便，可以使用內(nèi)部的在輸入方面也很方便，可以使用內(nèi)部的Editor或者其他任何字符處理器，同時它還可以與或者其他任何字符處理器，同時它還可以與Word6.0/7.0結(jié)合在一起，在結(jié)合在一起，在Word的頁面里直接調(diào)用的頁面里直接調(diào)用MATLAB的大部分功能，使的大部分功能，使Word具有特殊的計具有特殊的計算能力。算能力。25MATLAB 是一套組合工具是一套組合工具是大而全好是大而全好還是專而精好？還是專而精好？26四種軟件的比較四種軟件的比較選用何種數(shù)學軟件選用何種數(shù)學軟件? 如果如果僅僅是要求僅僅是要求一般的計算一般的計算或者是普通用戶日常使用，或者是普通用戶日常使用，首選

21、的是首選的是MathCAD，它在高等數(shù)學方面所具有的能力，足，它在高等數(shù)學方面所具有的能力，足夠一般客戶的要求，而且它的輸入界面也特別友好。夠一般客戶的要求，而且它的輸入界面也特別友好。 如果如果要求要求計算精度、符號計算計算精度、符號計算和編程方面的話，最好同和編程方面的話，最好同時使用時使用Maple和和Mathematica，它們在符號處理方面各具特，它們在符號處理方面各具特色，有些色，有些Maple不能處理的，不能處理的，Mathematica卻能處理，諸如卻能處理，諸如某些積分、求極限等方面，這些都是比較特殊的。某些積分、求極限等方面，這些都是比較特殊的。 如果如果要求進行要求進行矩

22、陣方面或圖形方面的處理矩陣方面或圖形方面的處理，則選擇，則選擇MATLAB，它的矩陣計算和圖形處理方面則是它的強項，同，它的矩陣計算和圖形處理方面則是它的強項，同時利用時利用MATLAB的的NoteBook功能，結(jié)合功能，結(jié)合Latex，Word6.0/7.0的編輯功能，可以很方便地處理科技文章。的編輯功能，可以很方便地處理科技文章。27開源軟件開源軟件Scilab強烈的強烈的n次方地推薦次方地推薦: 一個一個堪與堪與matlab相相媲美媲美的開源軟件的開源軟件:Scilab Scilab是一個開放源代碼的數(shù)學軟件，是由法國是一個開放源代碼的數(shù)學軟件，是由法國INRIA科學機構(gòu)編寫科學機構(gòu)編寫

23、的，它的函數(shù)和的，它的函數(shù)和matlab是兼容的，而且包括仿真模塊是兼容的，而且包括仿真模塊Scicos(類似與類似與simulink)，更重要的可以實現(xiàn)，更重要的可以實現(xiàn)并行并行計算。計算。 它唯一的好處是它唯一的好處是:開放源代碼。如果大家有志向從事于科學研究的話開放源代碼。如果大家有志向從事于科學研究的話.就開始學習使用就開始學習使用scilab吧。如果你對自己的要求更高吧。如果你對自己的要求更高,你可以查看你可以查看scilab的源代碼的源代碼(要知道要知道:matlab這一款商業(yè)軟件是不可能給你這樣的權限的這一款商業(yè)軟件是不可能給你這樣的權限的,他他早就封裝起來了早就封裝起來了).

24、還要提醒大家還要提醒大家:scilab也只是你學習的一個跳板而已也只是你學習的一個跳板而已.它不是你的終結(jié)它不是你的終結(jié).因為絕大多數(shù)開放源代碼的軟件因為絕大多數(shù)開放源代碼的軟件,往往等它成熟往往等它成熟,穩(wěn)定的時候穩(wěn)定的時候,就是它商業(yè)就是它商業(yè)化的開始化的開始. 附附:scilab主頁主頁 可以到上面去下載可以到上面去下載 28顯而易見的言論：顯而易見的言論：2930Scilab中國官方網(wǎng)站中國官方網(wǎng)站31SCILAB在世界的發(fā)展狀況在世界的發(fā)展狀況 從從1994 年開始，法國國立信息與自動化研究院（年開始，法國國立信息與自動化研究院（INRIA）

25、推出了開放源碼軟）推出了開放源碼軟件件SCILAB ?？梢哉f可以說SCILAB 軟件及其工具箱已經(jīng)取得了很大的成功：每月都有來自全球軟件及其工具箱已經(jīng)取得了很大的成功：每月都有來自全球的近萬人次登錄的近萬人次登錄SCILAB 網(wǎng)站，并下載該軟件。如此國際化的成功一方面因網(wǎng)站，并下載該軟件。如此國際化的成功一方面因為該軟件本身的語法和基本功能完全可以和行業(yè)參照軟件為該軟件本身的語法和基本功能完全可以和行業(yè)參照軟件MATLAB相媲美，相媲美，另一方面因為它是完全免費的。此外，這份成功也應歸功于其源代碼開放的另一方面因為它是完全免費的。此外，這份成功也應歸功于其源代碼開放的特征；使用者可以完全控制其

26、開發(fā)計劃，并通過嵌入最新最先進的技術，還特征；使用者可以完全控制其開發(fā)計劃，并通過嵌入最新最先進的技術，還可以優(yōu)化可以優(yōu)化SCILAB 軟件。軟件。SCILAB 的目標的目標是：在未來幾年中使是：在未來幾年中使SCILAB 成為一個優(yōu)秀的數(shù)字科學計算成為一個優(yōu)秀的數(shù)字科學計算工具；并在教育、研究以及工業(yè)領域內(nèi)得到認可，成為一個具有國際水平的工具；并在教育、研究以及工業(yè)領域內(nèi)得到認可，成為一個具有國際水平的參照工具；借助于免費的優(yōu)勢促進其發(fā)展，加強參照工具；借助于免費的優(yōu)勢促進其發(fā)展，加強SCILAB 使用者和參與群體使用者和參與群體的安全性；確保工業(yè)需要和行業(yè)先進技術的優(yōu)先聯(lián)系。為朝此目標發(fā)展

27、，的安全性；確保工業(yè)需要和行業(yè)先進技術的優(yōu)先聯(lián)系。為朝此目標發(fā)展，INRIA 決定在決定在2002 年加大力度，并與學術界和工業(yè)界的合作者共同建立年加大力度，并與學術界和工業(yè)界的合作者共同建立“SCILAB 共同體共同體”（Consortium SCILAB）。如此宏大的計劃如果僅僅）。如此宏大的計劃如果僅僅局限于法國或是歐洲范圍內(nèi)是遠遠不夠的，只有將其放在國際環(huán)境下才能取局限于法國或是歐洲范圍內(nèi)是遠遠不夠的，只有將其放在國際環(huán)境下才能取得成功。因此，得成功。因此，SCILAB 小組的成員正努力逐步擴大小組的成員正努力逐步擴大SCILAB 在國外的影響。在國外的影響。32SCILAB在中國的推

28、廣在中國的推廣 中國科學院自動化所和法國國立信息與自動化研究院（中國科學院自動化所和法國國立信息與自動化研究院（INRIA）聯(lián)合創(chuàng)辦的中法信息、）聯(lián)合創(chuàng)辦的中法信息、自動化與應用數(shù)學實驗室吸引了中法許多大學和科研單位的科學家，這些科學家緊密合自動化與應用數(shù)學實驗室吸引了中法許多大學和科研單位的科學家，這些科學家緊密合作，從事了許多基礎性、公益性的前沿科學研究。作，從事了許多基礎性、公益性的前沿科學研究。 最近，雙方科學家又在推動發(fā)展和普及科學計算自由軟件最近，雙方科學家又在推動發(fā)展和普及科學計算自由軟件SCILAB。他們組織了基于。他們組織了基于SCILAB平臺的應用軟件比賽，又出版平臺的應用

29、軟件比賽，又出版SCILAB相關的書籍，以便讓更多的同仁們了解相關的書籍，以便讓更多的同仁們了解和掌握和掌握SCILAB。中法科學家還在策劃進一步完善這一具有巨大應用前景（尤其是對中。中法科學家還在策劃進一步完善這一具有巨大應用前景（尤其是對中國科技與教育界）的開放源代碼自由軟件，體現(xiàn)了中法科學家共有的社會責任。國科技與教育界）的開放源代碼自由軟件，體現(xiàn)了中法科學家共有的社會責任。 2001、2002 年連續(xù)兩屆的年連續(xù)兩屆的SCILAB 研討會分別在研討會分別在LIAMA 和上海復旦大學成功召開。和上海復旦大學成功召開。“2002 年年SCILAB 競賽競賽”在眾多中國大學的參與和支持下順利

30、舉行，并借在北京舉行在眾多中國大學的參與和支持下順利舉行，并借在北京舉行的中歐信息論壇之際舉行了正式的頒獎儀式。的中歐信息論壇之際舉行了正式的頒獎儀式?！?003年年SCILAB競賽競賽”也已經(jīng)圓滿落幕，也已經(jīng)圓滿落幕，并于西安召開了并于西安召開了2003 年中年中-法科學計算自由軟件法科學計算自由軟件SCILAB 研討會。研討會。 經(jīng)過經(jīng)過2003,2003兩屆兩屆SCILAB競賽，更多的中國大學生們了解和接受了競賽，更多的中國大學生們了解和接受了SCILAB，競，競賽作品的水平逐年提高?，F(xiàn)在，賽作品的水平逐年提高?，F(xiàn)在，SCILAB競賽每年舉辦一屆，影響力越來越大，讓我們競賽每年舉辦一屆，

31、影響力越來越大，讓我們盼望著更多高水平作品和更多盼望著更多高水平作品和更多SCILAB使用者的出現(xiàn)。也希望隨著使用者的出現(xiàn)。也希望隨著SCILAB在中國的傳在中國的傳播，自由科學軟件能夠逐漸為廣大教育科研人員所接受和使用。播，自由科學軟件能夠逐漸為廣大教育科研人員所接受和使用。333435其實可以用的軟件包很多其實可以用的軟件包很多36 MATLAB產(chǎn)生的歷史背景 MATLAB 是“ 矩陣實驗室”（ MATrix LABoratory）的縮寫. 在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美國國家科學基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫.EISP

32、ACK是特征值求解的FORTRAN程序庫,LINPACK是解線性方程的程序庫.在當時,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平. 37 到70年代后期，身為美國New Mexico大學計算機系系主任的Cleve Moler，在給學生講授線性代數(shù)課程時，想教學生使用EISPACK和LINPACK程序庫，但他發(fā)現(xiàn)學生用FORTRAN編寫接口程序很費時間，為了讓學生方便的調(diào)用EISPACK和LINPACK，利用業(yè)余時間為學生編寫EISPACK和LINPACK的接口程序。Cleve Moler給這個接口程序取名為MATLAB，取名MATLAB (MATrix LABoratory)，即Matrix和Labo

33、ratory的組合。在以后的數(shù)年里，MATLAB在多所大學里作為教學輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳。 38John Little CEO / Founder 39 MATLAB的第一個商業(yè)化的版本是1984年推出的是3.0的DOS版本 1992年MathWorks 公司于推出了4.0版本， 1994年的4.2版本擴充了4.0版本的功能，尤其在圖形界面設計方面更提供了新的方法。 1997年推出的5.0版允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言。 1999年推出的 MATLAB 5.3版在很多方面又進一步改進了 MATLAB 語言的功能。

34、402000年10月底推出了其全新的 MATLAB 6.0正式版(Release 12)，在核心數(shù)值算法、界面設計、外部接口、應用桌面等諸多方面有了極大的改進。 2002年6月發(fā)布了其全新的 MATLAB 6.5正式版(Release 13) 2004年5月推出Matlab7.0（ Release 14） MATLAB 7.9 R2009b 2009.9.441 時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學科，多種工作平臺的功能強大的大型軟件。在國外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動控制理論，數(shù)理統(tǒng)線性代數(shù)，自

35、動控制理論，數(shù)理統(tǒng)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具；成為攻讀學位的大學生，碩士生，博士生必須掌握的基本技能。在設計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學研究和解決各種具體問題。在國內(nèi)，特別是工程學術界，MATLAB也逐步盛行起來。可以說，無論你從事工程方面的哪個學科，都能在MATLAB里找到合適的功能。 424344為什么選擇為什么選擇Matlab 不希望同學們在編程上化太多時間，課不希望同學們在編程上化太多時間，課程目的不是學習編程程目的不是學習編程 社會化的運行帶來的好處：合理利用可社會化的運行帶來的好處：合理利用可以節(jié)約大量的時間以節(jié)約大量的時間 為什么相同的時間別人比自己做出了更為什么相同的時間別人比自己做出了更多的事情：碩士論文調(diào)查結(jié)果多的事情：碩士論文調(diào)查結(jié)果 面向?qū)ο蟮乃枷霂砭薮蟮暮锰幟嫦驅(qū)ο蟮乃枷霂砭薮蟮暮锰?緊密結(jié)合科學的前沿緊密結(jié)合科學的前沿 From BBS:From BBS:博士論文博士論文= Matlab= Matlab + Word + Word 45M