典型數據分析軟件的簡單介紹(MATLAB篇)
軟件概況
Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的數值計算和可視化軟件。它集數值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體,構成了一個方便、界面良好的用戶環境。它還包括了Toolbox(工具箱)的各類問題的求解工具,可用來求解特定學科的問題。MATLAB軟件主要包括主包、Simulink和工具箱三大
部分組成。
軟件特點
①可擴展性:Matlab最重要的特點是易于擴展,它允許用戶自行建立指定功能的M文件。對于一個從事特定領域的工程師來說,不僅可利用Matlab所提供的函數及基本工具箱函數,還可方便地構造出專用的函數。從而大大擴展了其應用范圍。當前支持Matlab的商用Toolbox有數百種之多,由個人開發的Toolbox則不可計數。
②易學易用性:Matlab不需要用戶有高深的數學知識和程序設計能力,不需要用戶深刻了解算法及編程技巧。
③高效性:Matlab語句功能十分強大,一條語句可完成十分復雜的任務。如fft語句可完成對指定數據的快速傅里葉變換,這相當于上百條C語言語句的功能。它大大加快了工程技術人員從事軟件開發的效率。據MathWorks公司聲稱,Matlab軟件中所包含的Matlab源代碼相當于70萬行C代碼。
廣泛應用
由于Matlab具有如此之多的特點,在歐美高等院校,Matlab已成為應用于線性代數、自動控制理論、數理統計、數字信號處理、時間序列分析、動態系統仿真等高級課程的基本教學工具:在研究單位、工業部門,Matlab也被廣泛用于研究和解決各種工程問題。當前在全世界有超過40萬工程師和科學家使用它來分析和解決問題。
Matlab作為科學計算軟件,主要適用于矩陣運算和信息處理領域的分析設計,它使用方便、輸入簡捷,運算高效、內容豐富,并且有大量的函數庫可提供使用,與Basic,C和Fortran相比,用Matlab編寫程序,其問題的提出和解決只需要以數學方式表達和描述,不需要大量煩瑣的編程過程。利用Matlab軟件并通過計算機仿真光學空間濾波實驗過程的新方法,其特點是:既可以隨意改變所設計濾波器的參量,又可以對輸入圖像進行振幅、相位或復合濾波,并且可實現傅里葉變換頻譜中相位信息的提取、存儲和利用,因而能夠完成一般光學實驗中往往難以實現的某些操作.并分別給出了網格濾波、低通、高通及相位濾波等仿真實驗結果。這種仿真實驗給光學濾波器的設計和圖像處理帶來很大方便,同時也為相關器件的設計提供了一條新的途徑。
推薦參考書
①《MATLAB從入門到精通》作者:周建興、豈興明、矯津毅,出版社:人民郵電出版社;
②《MATLAB教程》作者:張志涌、楊祖櫻,出版社:北京航空航天大學出版社。
網絡學習資源介紹
①MATLAB中文論壇http://www.ilovematlab.cn/forum.php
②MATHWORKS官網問答http://www.ilovematlab.cn/forum.php
③MATLAB大觀園:http://matlab.myrice.com/
④中國學術交流園地:http://www.matwav.com/resource/newlk.asp
⑤中科大數學工具論壇http://mcm.ustc.edu.cn/forum/index.php