陳雄達-數(shù)學軟件介紹-2016-數(shù)模講座100_第1頁
陳雄達-數(shù)學軟件介紹-2016-數(shù)模講座100_第2頁
陳雄達-數(shù)學軟件介紹-2016-數(shù)模講座100_第3頁
陳雄達-數(shù)學軟件介紹-2016-數(shù)模講座100_第4頁
陳雄達-數(shù)學軟件介紹-2016-數(shù)模講座100_第5頁
已閱讀5頁,還剩29頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

數(shù)學軟件介紹-Matlab

同濟大學陳雄達2016年9月4日提綱MatlaB數(shù)據(jù)分析工具MATLAB微分方程求解Matlab圖論工具Matlab最優(yōu)化問題求解MATLAB平臺上的算法實現(xiàn)2Matlab基礎(chǔ)知識矩陣功能(高維矩陣)計算可視化(圖形工具箱)超多工具箱(方程、統(tǒng)計、優(yōu)化等)和其他編程或軟件工具協(xié)同(C語言,Excel等)3Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)文件的讀寫純文本數(shù)據(jù)文件Fprintf(fid,format,Data)DATA=FSCANF(FID,FORMAT,SIZE)相關(guān)命令:fopen,fread,fcloseMatlab內(nèi)置數(shù)據(jù)格式LOADfnamevarSAVEfnamevar–mat/-ascii4Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)文件的讀寫EXcel數(shù)據(jù)文件DATA=XLSREAD(FNAME,SHEET,range)Xlswrite(fname,data,sheet,range)Range’A1:C5’例題2014D儲藥柜的設(shè)計2012A葡萄酒的評價5Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)文件的讀寫圖片數(shù)據(jù)文件A=IMREAD(FNAME,ForMaT)IMWRITE(A,FNAME,ForMaT)例題2013B碎紙片的拼接復原2011B交巡警服務平臺的設(shè)置與調(diào)度2008A數(shù)碼相機定位6Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)文件的讀寫視頻數(shù)據(jù)文件MOV=AVIREAD(FnAME)movie例題2013A車道被占用對城市道路通行能力的影響(2014B創(chuàng)意平板折疊桌)7Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)處理插值interp1/2/3,

YI=INTERP1(X,Y,XI,method)griddata,

[XI,YI,ZI]=GRIDDATA(X,Y,Z,XI,YI)Spline,yy=spline(x,y,xx);例題2011A城市表層土壤重金屬污染分析8Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)處理擬合P=Polyfit(x,Y,n)Beta=NLINFIT(X,Y,FUN,BETA0)functionyhat=fun(beta,x)

b1=beta(1);

b2=beta(2);

yhat=1./(1+exp(b1+b2*x));例題2008A數(shù)碼相機定位

9Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析描述集中趨勢的統(tǒng)計量均值geomean,mean,median,trimean描述離散趨勢的統(tǒng)計量內(nèi)四分極值iqr,極差range,方差var例題2012A葡萄酒的評價10Matlab數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析分組數(shù)據(jù)描述Means=grpstats(x,group)包含缺失數(shù)據(jù)的樣本描述Nan+max,min,mean,median,std,sum百分位Y=prctile(x,p)11Matlab數(shù)據(jù)分析工具其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計工具中心矩M=moment(x,order)相關(guān)系數(shù)R=corrcoef(X)R=corrcoef(X,Y)峰度kurtosis,偏度skewness,

頻數(shù)tabulate,

列聯(lián)表crosstab12MATLAB微分方程求解13精確求解dsolveS=dsolve('Dx=y','Dy=-x','x(0)=0','y(0)=1')y=dsolve('D2y=sin(y)');pretty(y)MATLAB微分方程求解14近似求解Ode45,ode23s[t,y]=ode45(@fun,[020],2);plot(t,y);functiondydx=fun(t,y)

M=1e11;dydx=10*y*(1-y/M)

MATLAB微分方程求解15

MATLAB微分方程求解16兩點邊值問題近似求解例如:dydx

=

@(x,y)[y(2);(2*y(1)-4)/(1+x)];

%邊值微分方程

res

=

@(ya,yb)[yb(2)-yb(1)/2;ya(1)];

%邊界條件

solinit

=

bvpinit(linspace(0,1,10),[1

0]);%x及猜測值

sol

=

bvp4c(dydx,res,solinit);%求解

xint

=

linspace(0,1,50);

Sxint

=

deval_r(sol,xint);%畫圖

MATLAB圖論工具17最短路徑求解、最大流、最小生成樹DIST=GRAPHSHORTESTPATH(G,S,D)graphallshortestpaths(G)[M,F,C]=graphmaxflow(G2,s,D)[ST,pred]=graphminspantree(G)MATLAB圖論工具18最短路徑求解及最大流R

=

[112412335734567];C

=

[233345566677888];W

=

[286711513429863];G

=

sparse(R,C,W);view(biograph(G,[],'ShowW','ON'));[distpath]=graphshortestpath(G,1,8);graphallshortestpaths(G);h=view(biograph(G,[],'showW','on'));edges=getedgesbynodeid(h,get(h.Nodes(path),'ID'));set(h.Nodes(path),'color',[100]);

set(edges,'LineColor',[100]);

set(edges,'LineWidth',1.5);[M,F,C]=graphmaxflow(G2,1,8);m=view(biograph(F,[],'showW','ON'));Matlab最優(yōu)化問題求解19無約束優(yōu)化問題x=fminbnd(fun,x1,x2)%單變量x=fminunc(fun,x0)%多變量x=fminsearch(fun,x0)

%多變量算法參數(shù)設(shè)置optimsetoptimgetMatlab最優(yōu)化問題求解20約束優(yōu)化問題線性規(guī)劃x=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub,x0)二次規(guī)劃x=

quadprog(H,f,A,b,Aeq,beq,lb,ub,x0)例題:2000B鋼管訂購和運輸非線性規(guī)劃x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon)Matlab最優(yōu)化問題求解21特殊形式的約束優(yōu)化問題最大最小問題x=fminimax(fun,x0,A,B,Aeq,beq)最小二乘問題x=lsqnonneg(C,d,x0)x=lsqlin(C,D,A,B,Aeq,beq)非線性最小二乘x=lsqnonlin(fun,x0,lb,ub)非線性曲線擬合x=lsqcurvefit(fun,x0,xdata,ydata)Matlab最優(yōu)化問題求解22

Matlab最優(yōu)化問題求解23例:預測田鼠和貓頭鷹的種群數(shù)量變化。每兩個月作一次田間調(diào)查,已知它們種群的大致數(shù)目如下田鼠29.733.132.569.1134.2236.0269.6162.369.6貓頭鷹12810488968810414417619239.834.020.721.737.657.6124.6215.8272.7195.795.016815212012096728810412818419241.925.710.922.633.648.192.5183.3268.5230.6111.116813614411296807288104152184Matlab最優(yōu)化問題求解

24Matlab最優(yōu)化問題求解

25Matlab最優(yōu)化問題求解functionvolterrax=[29.733.132.569.1134.2236.0269.6162.369.639.834.0...20.721.737.657.6124.6215.8272.7195.795.041.925.7...10.922.633.648.192.5183.3268.5230.6111.1]’;y=[128104889688104144176192168152...

120120967288104128184192168136...14411296807288104152184]’;n=length(x);te=2;%timeelapseplot(te*(0:n-1),x,'ro',te*(0:n-1),y,'b*');legend('mice','owl');holdon;dt=te*ones(n-1,1);Sy=te*(y(1:end-1)+y(2:end))/2;Sx=te*(x(1:end-1)+x(2:end))/2;p1=[dt-Sy]\[diff(log(x))];p2=[-dtSx]\[diff(log(y))];26Matlab最優(yōu)化問題求解27delta=p1(1);mu=p2(1);alpha=p1(2);beta=p2(2);[t,y]=ode45(@vollot,[0:0.5:60],[x(1)y(1)]',odeset,...delta,mu,alpha,beta);pauseplot(t,y(:,1),'r-',t,y(:,2),'b-','linewidth',2);functiondydt=vollot(t,y,delta,mu,alpha,beta)dydt=[(delta-alpha*y(2))*y(1)(-mu+beta*y(1))*y(2)];Matlab最優(yōu)化問題求解28如果分析不到位,直接處理整個流程?(效率很低)

functiondydt=vollot(t,y,delta,mu,alpha,beta)dydt=[(delta-alpha*y(2))*y(1)(-mu+beta*y(1))*y(2)];Matlab最優(yōu)化問題求解29如果分析不到位,直接處理整個流程?(效率很低)functionerr=pray(para)delta=para(1);alpha=para(2);mu=para(3);beta=para(4);x0=para(5);y0=para(6);x=[29.733.132.569.1134.2236.0269.6162.369.639.834.0...20.721.737.657.6124.6215.8272.7195.795.041.925.7...10.922.633.648.192.5183.3268.5230.6111.1]';y=[128104889688104144176192168152...120120967288104128184192168136...

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論