计算机在数学中的应用,举例说明 急!!!

计算机在数学中的应用,举例说明 急!!!,第1张

MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

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。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

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MATLAB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。

优势特点

1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;

2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;

3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;

4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。

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、路径搜索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, *** 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。

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MATLAB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。

强处理能力

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最新研究成果,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 *** 作以及建模动态仿真等。

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制和处理等)方面更加完善,而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等),MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求,例如图形对话等,MATLAB也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说,它们都是由特定领域的专家开发的,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。领域,诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。

程序接口

新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库,将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。另外,MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

应用软件开发

在开发环境中,使用户更方便地控制多个文件和图形窗口;在编程方面支持了函数嵌套,有条件中断等;在图形化方面,有了更强大的图形标注和处理功能,包括对性对起连接注释等;在输入输出方面,可以直接向Excel和HDF5进行连接。

这个问题似乎有些问题啊,不同的数据库领域有所侧重的。最好是说明你的领域。Emerald(爱墨瑞得)数据库:EmeraldManagementXtra150(EMX150)-Emerald管理学全集、ACS(AmericanChemicalSociety美国化学学会):成立于1876年,是世界上最大的科技协会AIP、APS:美国物理学会(APS)在全世界有超过40,000名成员,出版物理学的核心期刊,以其较高的学术参考价值在物理学领域获得相当的声誉EngineeringVillage2:Compendex数据库(EI的网络版)是目前全球最全面的工程检索二次文献数据库,包含5,000多种工程类期刊、会议论文集和技术报告的超过7百万篇论文的参考文献和摘要CADAL(中美百万册数字图书馆):中美百万册书数字图书馆(China-AmericaDigitalAcademicLibrary,简称CADAL)项目EBSCO:EBSCOhost美国EBSCO公司三大系统之一,用于数据库检索。Elsevier电子期刊全文库:是全球最大的科技与医学文献出版发行商之一,已有180多年的历史。ScienceDirect系统是Elsevier公司的核心产品FirstSearch:是OCLC的一个联机参考服务系统,通过该系统可检索到70多个数据库,从1999年开始,CALIS全国工程中心订购了其中的基本组数据库Springer全文库:是世界上著名的科技出版公司,通过SpringerLink系统提供学术期刊及电子图书的在线服务SIAM:美国工业与应用数学会(SocietyforIndustrialandAppliedMathematics,简称SIAM)成立于20世纪50年代前期,出版发行应用与计算数学方面的13种期刊,这些同行评审的研究期刊涵盖了整个应用与计算数学领域,内容丰富而全面世界科学出版社(WorldScientificPublishing)电子期刊:WorldSciNet为新加坡世界科学出版社电子期刊发行网站。WorldSciNet目前提供58种全文电子期刊,涵盖数学、物理、化学、生物、医学、材料、环境、计算机、工程、经济、社会科学等领域JohnWiley数据库:JohnWiley&SonsInc创立于1807年,是全球历史最悠久﹑最知名的学术出版商之一LexisNexisAcademic学术大全:由美国图书馆界专家委员会设计的、并由专业图书馆员做资源收录评估和筛选的、专为学术图书馆提供服务的专业信息资源系统。该信息资源收录了6100多种全文资源,包括新闻、报纸、期刊、出版物、特色数据库系统和来自其他大型信息供应商的信息资源英国物理学会(IOP)数据库英国物理学会是国际性的学术协会和专业机构,出版如下世界知名的学协会的期刊:英国物理学会,中国物理学会、欧洲物理学会、德国物理学会、欧洲光学学会、国际计量局、伦敦数学学会、国际原子能机构、瑞典皇家科学院、放射保护学会、医学物理和工程学会SciFinderScholar(CA网络版):SciFinderScholar数据库为CA(化学文摘)的网络版数据库,收录内容比CA更广泛,功能更强大。它收录了访问全世界9500多种主要期刊和50多家合法专利发行机构的专利文献中公布的研究成果NSTL资助外文网络期刊国家科技文献中心资助引入多种外文期刊,免费提供我校使用,其中包括英国皇家学会(TheRoyalSociety)7种期刊,英国Maney出版公司(ManeyPublishingOnlineJournals)27种期刊IEEE/IEEElectronicLibrary(简称IEL):是美国电气电子工程师学会(IEEE)和英国电气工程师学会(IEE)所有出版物的电子版全文数据库BIOSISPreviews(2004-present):(简称BP)是由美国生物科学信息服务社(BIOSIS)生产的世界上最大的有关生命科学的文摘和索引数据库Medline(1950-present):MedicalLiteratureAnalysisandRetrievalSystemonLine(MEDLARSonLine)——医学文献分析与检索系统。Nature英国著名杂志《Nature》是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。……(more)

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