MatLab入门:矩阵运算与符号计算详解
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第1章MATLAB入门是针对初学者的一门基础教程,主要目标是帮助读者深入了解MATLAB这款强大的数值计算和数据分析软件。MATLAB由美国CleverMoler博士在1980年为简化线性代数教学中的矩阵运算而创立,它的名字来源于“Matrix Laboratory”,旨在结合易用性、可靠性和专业性,以及高级科学计算的灵活性。 1.1 MATLAB语言概述 MATLAB语言最初是为教育和科研目的设计的,它发展至今已成为一种功能强大的通用编程语言。MATLAB支持矩阵运算,即使是简单的算术表达式,如Y=5,也被视作一个1x1的矩阵。此外,MATLAB的符号运算功能极其强大,能够进行符号表达式的数学分析,包括解代数方程、微积分、求解微分方程等,并能输出解析符号解。 MATLAB的绘图功能是其亮点之一,包括高级的二维和三维图形绘制,以及底层的句柄绘图,用户可以通过plot函数将计算结果直观地展示出来。软件还支持图形化编程,用结构图的形式构建动态系统的模型,无需复杂的代码编写。 MATLAB提供了众多工具箱,如主工具箱、符号数学工具箱、SIMULINK仿真工具箱等,覆盖了控制工程、信号处理、图像处理、通信、系统辨识、神经网络和金融等多个领域。这使得MATLAB成为一个高度集成且功能丰富的平台。 MATLAB具有良好的兼容性,可以与C语言和FORTRAN语言无缝对接,通过CMEX和FMEX函数实现跨平台交互。同时,它的容错机制使得即使在执行过程中出现错误,如试图除以零的情况,软件会给予警告并继续执行,不会中断工作。 最后,MATLAB采用开放式可扩充结构,所有的函数都可供用户自由修改和扩展,这种特性极大地推动了MATLAB在科研和工业界的应用范围不断扩大,使其成为现代数据科学和工程领域不可或缺的工具。通过本章的学习,读者将建立起对MATLAB基本概念、语法和常见功能的扎实理解,为进一步深入学习和实践打下坚实的基础。
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