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1、Introduction顾世梁扬州大学农学院87979358(o),87328797(h)1.1 Matlab 的特点：的特点：1.矩阵处理无所不能;2.计算功能包罗万象;3.画图功能丰富多彩;4.操作应用方便直观.1 简介简介1.由由Matrix Laboratory 1967年推出。年推出。Mathworks于于1984年年发布发布Matlab。2.Matlab 不断改进，现不断改进，现在为在为7.4版本。版本。3.有些网站有下载。有些网站有下载。1.2 发生发展发生发展1.3 安装安装硬件要求不太高，硬件要求不太高，一般的台式机、笔一般的台式机、笔记本均可安装。记本均可安装。2 基本操作
2、基本操作2.1 视窗环境视窗环境2.1.1 命令窗口：命令窗口：命令和数据的输入输出命令和数据的输入输出2.1.2 M文件窗口：文件窗口：编辑源程序文件和调试程序编辑源程序文件和调试程序2.1.3 工作空间窗口：工作空间窗口：存放变量相关信息存放变量相关信息2.1.4 当前目录窗口：当前目录窗口：存放存放M或函数文件的工作目录或函数文件的工作目录2.1.5 命令历史窗口：命令历史窗口：命令的历史纪录命令的历史纪录2.1.6 起始面板窗口：起始面板窗口：工具箱组合工具箱组合2.1.7 图形窗口：画图图形窗口：画图2.1.8 帮助窗口：帮助窗口：功能强大的帮助功能强大的帮助2.2 赋值赋值1)x=
3、1 2 3 4(直接键盘输入);2)x=2:.5:20,x=a:i:b,x=a:b,x=a:i:b;3)x=linspace(1,10,20),x=linspace(1,20);4)x=rand(3,4),x=randn(m,n),x=random(name,a,b,c,m,n),x=Random(unid,k,m,n)5)x,y=meshgrid(-2:.1:2)6)import(通过array editor)7)Load data.dat,data.txt,data.csv,load filename or load filename8)xlsread exam.xls，xlsread(f
4、ilename)9)复制与粘贴 除此以外：Matlab可读写几十种数据、文字、图形、音像、压缩文件。imread -Read image from graphics file.p=imread(sxh.jpg),image(p)wavread -Read(WAV)sound file.Sd=wavread(music.wav),sound(Sd,22500)aviread-Read movie(AVI)file.mv=Aviread(vip.avi),movie(mv,2)2.3 矩阵基本数据操作函数矩阵基本数据操作函数极大、极小：max,min总和、平均：sum(x),mean(x)中位数：
5、median,iqr,prctile(x,p)偏度系数skewness,峰度系数 kurtosis排序：sort 乘积：prod标准差：std,std(a,1)方差：var,var(x,1);协方差 cov相关系数：corrcoef(x,y),corr(x)2.4 矩阵运算矩阵运算2.4.1 矩阵运算：加减：a+b,a-b乘法：a*b，a2除法：左除 ab,右除 a/b2.4.2 数组运算乘法：a.*b除法：a./b,a.b幂函数：a.2,a.b2.4.3 矩阵函数运算矩阵函数运算C=sqrtm(A),B=expm(A),logm(A),C=funm(A,fun),fun=sqrtm,sin2
6、.4.4 逻辑运算逻辑运算逻辑关系：A=b,Ab,ab,a=b,a=b逻辑与：A&B 逻辑非：A逻辑或：A|B逻辑异或：XOR2.5 矩阵函数矩阵函数转置:c=a,逆阵:c=inv(a)翻转:fliplr,flipud,flipdim,rot90点乘:dot(a,b)产生特殊矩阵：eye,ones,magic,zeros行列式值:det(a)重排、提取(diag)、拼接、删除分解：lu,chol,qr,eig置换：冒号(:)的使用计数：Size(x,n)2.6 常用函数常用函数 三角函数：sin,cos,asin,acos,atan,asec 常用函数(1):exp,log,log2,log1
7、0,sqrt 常用函数(2):abs,sign,fix,floor,ceil,round 工具函数：gcd,lcm,primes,mod,rem,fact 数学函数：airy,bessel,beta,ellipk,legendr 复数函数：complex,conj,imag,real 坐标转换：各种坐标转换2.7 结果存贮结果存贮Save filename var1 var2 var3Save filename x,指定变量xSave filename x y z,Save filename variables ASCII,Save(filename,var1,var2)Load filena
8、me,调入数据或结果文件Delete filename，删除文件若是图形的存贮，可使用文件菜单的“save,save as”或“export”命令2.8 Help 命令命令Help说明opsOperationslangLanguage constructsgeneralGeneral purpose commandselfunElementary functionsspecfunSpecific math functionselmatElementary matrix functionspolyfunInterpolation and polynomialsfunfunFunctions an
9、d ode solversgraph2dTwo dimension graphicsgrahp3dThree dimension graphicsHelp说明specgraphSpecialized graphicsgraphicsHandles of graphicsuitoolsGraphical user interface toolsdatafunData analysis and Fourier transformationsstrfunCharacter stringiofunInput and outputTimefunTimes and datesdatatypesDataty
10、pes and structuresoptimOptimization toolboxstatsStatistics toolboxHelp菜单（续）菜单（续）2.9 Help 窗口窗口1)打开Help窗口，可得到：Contents,Index,Search(full text,documents,function name)Demos,favorites2)Help general,stats,elmat,elfun3)Help ttest,ttest2,anova1,anova23 画图画图3.1 二维画图二维画图Plot(x,y)画线Plot(x,y,ro)画点Plot(x1,y1,x2
11、,y2,)画多条线Plotyy(x1,y1,x2,y2)画两条不同尺度线 Stem(x,y);stem(x,y,filled)画竖线Text(x,y,str),(*str必须为列向量)注Text(x,y,str,fontsize,15)Hold on;hold off;Subplot(2,3,2),subplot(2,3,6),subplot(1,1)Plot 绘图函数的参数参数意义参数意义rRed-红色-实线实线ggreen-绿色-虚线虚线bBlue-蓝色：点线点线yYellow-黄色-.点划线点划线mMagenta-深红o圆圈圆圈cCyan-青蓝x叉号叉号wWhite-白色+加号加号kBl
12、ack-黑色s方形方形*-星号d菱形菱形.点号3.2 三维画图三维画图mesh(x,y,z)surf(x,y,z)scatter3(x,y,z)WaterfallStem3(x,y,z）,stem3(x,y,z,filled)Text(x,y,z,str),text(x,y,z,str,fontsize,12)3.3 统计作图统计作图bar(x),bar3(x),area(x),pie(x),pie3(x)hist(y),hist(y,x),stem(x,y),stem3(x,y,z)scatter(x,y),scatter(x,y,s,c),scatter3(x,y,z)text(x,y,s
13、tr),text(x,y,z,str,fontsize,15)fplot(fun,a b);fplot(100/(1+20*exp(-.4*x),0 20ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi)ezplot3(cos(t),t.*sin(t),sqrt(t),0,4*pi)fplot(tpdf(x,2),-4 4),hold on fplot(normpdf(x),-4 4)4 符号运算符号运算4.1 多项式运算多项式运算多项式赋值 p=2 1 3 5由根生成多项式 poly(p)多项式转换 poly2sym(p)多项式加、减 p+q,多项式求根
14、 roots(p)多项式乘、除conv(p,q)，deconv(p,q)多项式取值 polyval(p,x)多项式拟合 polyfit(x,y,k)4.2 符号运算符号运算泰勒级数:taylor(sin(x),taylor(exp(x),n);级数和:symsum(k),symsum(k2,0,n);求极限：limit(xx),limit(sin(x)/x,0);limit(1+1/x)x),limit(1+1/x)x,inf);方程精简:pretty,simplify,simple;微、积分:diff,int,quad解方程(solve),solve(a*x2+b*x+c=0)x y=sol
15、ve(3*x+4*y-10,4*x-7*y+3)x y z=solve(4*x-6*y+15*z-3,x+3*y-7*z+16,3*x-17*y-20*z-5)解微分方程(dsolve),dsolve(Dy+y+c,)y=dsolve(Dy-b*y+c*y2,y(0)=k/(1+a)syms c b k;y=subs(y,c b/k);pretty(y)解非线性方程组(fsolve)function F=myfun(x)F=2*x(1)-x(2)-exp(-x(1);-x(1)+3*x(2)-exp(-x(2);%将其存入myfun.mx0=1 1;fsolve(myfun,x0)5 函数和编
16、程函数和编程5.1自定义函数自定义函数 1)编辑m文件，2)function开头，3)定义依变量(输出变量)名=函数名(自变量,参数)，4)按(数组而非矩阵运算)格式输入函数，5)存贮。Peaks函数函数：二维二维正态分布概率密度函数：正态分布概率密度函数：5.2 编程编程程序文件的几种结构顺序结构(sample1)循环结构(sample2)分支结构(sample3)在m文件中Run运行在命令窗口中运行http:/bbs.bc- 统计分析统计分析6.1 简单数据计算简单数据计算max,min,mean,median,sum,prod;geomean,harmmean;nanmax,nanmea
17、n,nanmedian;nanmin,nanstd,nansum;factorial,primes,perms(x1 x2 x3 x4;mod(x,n),round,rem;fix,floor,ceil,sign6.2 概率分布概率分布6.2.1 计算概率密度函数值(pdf):f=binopdf(x,n,p),normpdf(x,mu,),tpdf(x,v),chi2pdf(x,v),fpdf(x,v1,v2),6.2.2 计算累积分布函数(cdf,概率值):P=binocdf(x,n,p),normcdf(x,u,),tcdf(x,v),fcdf(F,v1,v2),chi2cdf(x,v),
18、6.2.3 产生服从一定分布的随机数rand(3,4),randn(5,6),normrnd(mu,),y=random(name,a1,a2,a3,m,n),y=random(Nomal,0,1,3,5),random(poiss,np,m,n),y=random(unif,a,b,m,n),y=random(unid,k,m,n),用help random查看name6.3 常用统计计算常用统计计算mean,median,geomean,harmmean;max,min,sum,sort;var(x),var(x,1),std(x),std(x,1),cov;corrcoef,corr;k
19、urtosis,skewness,size;tabulate;nanmax,nanmean,nanmedian;nanmin,nanstd,nansum;range,iqr,prctile(x,p),quantile(x,p)6.4 假设测验假设测验ztest（利用正态分布测验）（利用正态分布测验）h,p,ci,z=ztest(x,m,tail)ttest（单个样本的（单个样本的 t 测验）测验）h,p,ci,stat=ttest(x,m,tail)ttest2（两个样本的两个样本的 t 测验）测验）h,p,ci,stat=ttest2(x1,x2,tail)6.5 方差分析方差分析anova
20、1（单向分组资料方差分析）p,table,stats=anova1(x)multcompare(stats)anova2（两向分组资料方差分析）p,table,stat=anova2(x)p,table,stat=anova2(x,n)multcompare(stat,display,ctype,est,dim)Anovan（多因素资料的方差分析）多因素资料的方差分析）Anovan(x,group,model)三因素三因素model=1 2 3 4 5 6 7(三因素三因素方差分析编码表方差分析编码表)数值数值含义含义1A(主效主效)2B(主效主效)3A*B(互作互作)4C(主效主效)5A*C
21、(互作互作)6B*C(互作互作)7A*B*C(互作互作)四因素四因素方差分析编码表方差分析编码表(model)数 值含 义数 值含 义1A(主效主效)9A*D2B(主效主效)10B*D3A*B(互作互作)11A*B*D4C(主效主效)12C*D5A*C13A*C*D6B*C14B*C*D7A*B*C15A*B*C*D8D(主效主效)6.6 相关和回归分析相关和回归分析回归分析:b=(X*X)-1*(X*Y);b=A-1*K;b=Xy;Regress(y,x,model)回归诊断:Regstats(y,x)逐步回归:Stepwise(x,y),stepwise(x,y,Inmodel,alpha
22、)稳健回归(一维):b,stat=Robustfit(x,y)6.7 协方差分析协方差分析h,atab,ctab,stats=aoctool(x,y,g,alpha)6.8 多变数统计分析多变数统计分析多元方差分析(manova1)d,p,stats=manova1(X,group,alpha)主成分分析(princomp)pc,score,latent,tsquare=princomp(X)典范相关分析(canoncorr)a,b,r,u,v,stats=canoncorr(X,Y)因子分析(factoran)lambda,psi,T,stats,F=factoran(X,m)判别(clas
23、sify)class=classify(X,training,group)聚类分析1(hierarchical clustering)Y=pdist(X),计算分类单位间距离；Z=linkage(Y),将相近的类合并；cluster(Z,g),给出分类结果；dendrogram(Z),画出聚类图。聚类分析2(non-hierarchical clustering)kmeans(x,g)cassw，catdw，catsdw6.9 曲线、曲面拟合曲线、曲面拟合b,R,J=Nlinfit(x,y,fun,b0)b,resnorm=Lsqcurvefit(fun,b0,x,y)Polyfit(x,y,n)，Tool中basic fittingNlintool(x,y,fun,b0)Gnlin(X,y,fun,b0)Thank you!