n = size(A, 1);X0 = zeros(n^2*2, 1);f = @(t, X) [zeros(n^2) At; -Q -reshape(X(n^2+1:end), n, n)] * X;
时间: 2024-04-27 17:24:18 浏览: 5
这段代码主要是定义了一个函数句柄 `f`,用于求解常微分方程组的数值解。具体来说,该函数句柄接受两个参数 `t` 和 `X`,其中 `t` 表示时间,`X` 是一个列向量,其维度为 `n^2*2`,其中前 `n^2` 个元素表示 $X$ 的前半部分,后 `n^2` 个元素表示 $X$ 的后半部分。
该函数句柄的实现方式是,首先根据输入的矩阵 `A`,求出其行数 `n`。然后初始化一个维度为 `n^2*2` 的列向量 `X0`,其中所有元素均为零。接着,通过一个匿名函数的形式,定义了一个新的函数句柄 `f`。在该函数句柄内部,首先定义一个 `n^2` 行 `n^2` 列的零矩阵,并将矩阵 `A` 赋值给该零矩阵的上半部分。然后将矩阵 `Q` 取负,并将 $X$ 后半部分的元素重新排列成一个 $n$ 行 $n$ 列的矩阵,然后将其赋值给该零矩阵的下半部分。最后,将矩阵乘积 `[zeros(n^2) A; -Q -reshape(X(n^2+1:end), n, n)] * X` 作为函数句柄的输出。
该函数句柄的作用主要是为了求解形如 $\dot{X} = f(t, X)$ 的常微分方程组,其中 $X$ 是一个 $2n^2$ 维的列向量,$f$ 是一个 $2n^2$ 维的列向量函数。常微分方程组的求解可以使用 MATLAB 内置的 `ode45` 函数等进行数值求解。
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gm1n灰色预测模型matlab
灰色GM(1,N)模型是一种用于描述多个变量之间关系和发展的预测模型。该模型以自变量的发展动态为基础,将因变量表现为自变量的函数,以达到预测观察对象的目的。在MATLAB中,可以通过以下步骤实现该模型的预测:
1. 读取数据:使用xlsread函数读取数据文件,将需要预测的因变量存储为A,自变量存储为x0。
2. 紧邻均值生成序列:根据原始数据计算紧邻均值生成序列Z,其中Z(i)为xi(1)的紧邻均值。
3. 原始数据累加:使用双重循环将原始数据一次累加,得到xi(1)的值。
4. 构建GM(1,N)模型:根据公式建立GM(1,N)模型,其中a为常数项,b为参数向量。
5. 预测值计算:使用模型参数计算预测值F,其中F(k)为第k年的预测值。
6. 还原原序列:将预测值与前一年的预测值做差,得到还原原序列的预测数据G。
7. 绘制图表:使用plot函数将真实值和预测值绘制成曲线图,以展示预测结果。
下面是MATLAB代码示例:
```matlab
clc;
clear all;
[num] = xlsread('C:\Users\Administrator\Desktop\G(1,n)\2011-2018 年地铁运营事故原因因素数据.xlsx')';
A = num(:, 1)';
x0 = num(:, 2:10)';
[n, m] = size(x0);
AGO = cumsum(A);
T = 1;
x1 = zeros(n, m, T);
for k = 2:m
Z(k) = (AGO(k) - AGO(k-1)) / 2;
end
for i = 1:n
for j = 1:m
for k = 1:j
x1(i, j) = x1(i, j) * x0(i, k);
end
end
end
x11 = x1(:, 1:m);
X = x1(:, 2:m)';
Yn = A;
Yn(1) = [];
Yn = Yn';
Z = Z(:, 2:m);
B = [-Z', X];
C = ((B' * B) \ (B' * Yn))';
a = C(1);
b = C(:, 2:n-1);
F = [];
F(1) = A(1);
u = zeros(1, m);
for i = 1:m
for j = 1:n
u(i) = u(i) + (b(j) * x11(j, i));
end
end
for k = 2:m
F(k) = (A(1) - u(k) / a) * exp(-a * (k-1)) + u(k) / a;
end
G = [];
G(1) = A(1);
for k = 2:m
G(k) = F(k) - F(k-1);
end
t1 = 2011:2011+m-1;
t2 = 2011:2011+m-1;
plot(t1, A, 'bo--');
hold on;
plot(t2, G, 'r*-');
title('G(1,N)预测结果');
xlabel('年份');
ylabel('事故数量');
legend('真实值', '预测值');
```
如果需要使用灰色GM(1,N)模型进行预测,可以按照上述步骤将数据导入MATLAB并运行代码即可。需要注意的是,根据具体需求,你可以根据自己的数据进行调整,以获得更准确的预测结果。
矩阵正定matlab 解矩阵方程A为已知3*3矩阵,At为其转置矩阵,Q为已知正定单位阵,解方程:AtP + PA=-Q
好的,同样使用MATLAB中的ode45函数求解,步骤如下:
1. 定义已知数据:
```
A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
At = A';
Q = eye(3);
```
2. 定义方程的标准形式:
```
n = size(A, 1);
X0 = zeros(n^2*2, 1);
f = @(t, X) [zeros(n^2) At; -Q -reshape(X(n^2+1:end), n, n)] * X;
```
3. 求解:
```
tspan = [0 1];
[t, sol] = ode45(f, tspan, X0);
```
4. 取出P和A:
```
P = reshape(sol(end, 1:n^2), n, n)
A = reshape(sol(end, n^2+1:end), n, n)
```
注意,这里的初始状态X0是一个n^2*2的向量,其中前n^2个元素为P的展开形式,后n^2个元素为A的展开形式,因此需要用reshape函数将sol中的结果转换成矩阵形式。