常用数学软件教程 031 第3章 MATLAB使用基础 第1节 MATLAB 的标识符和变量.doc

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1、第3章　MATLAB使用基础MATLAB，取自矩阵（Matrix）和实验室（Laboratory）两个英文单词的前3个字母，意即“矩阵实验室”。它以矩阵作为基本数据单元，提供了数据分析、算法实现与应用开发的交互式环境。MATLAB经历了近30年的发展历程。20世纪70年代中期，美国新墨西哥大学计算机系主任CleverMoler博士及其同事在1国家自然科学基金的资助下，开发了调用LINPACK和EISPACK的Fortran子程序。20世纪70年代后期，Moleer博士编写了相应的接口程序，并将其命名为MATLAB。1983年，Little、Moler和Bangert等一

2、起合作开发了第2代专业版MATLAB，1984年Moler博士和一批数学家、软件专家成立了MATHWORKS公司，继续MATLAB的研制与开发，并着力将软件推向市场。1993年，MATHWORKS公司连续推出了MATLAB3.x（第一个Windows版本）、MATLAB4.0。1997年MATHWORKS公司推出了MATLAB5.0。2000年，MATHWORKS公司推出了MATLAB6.x。2004年，MATHWORKS公司推出了MATLAB7.0。MATLAB5.3对应于Release12，MATLAB6.0对应于Release13，MATLAB7.0对应于Rele

3、ase14。MATLAB分为总包和若干个工具箱，随着版本的不断升级，它的数值计算能力、数据可视化及符号计算功能也不断增强，逐步发展成为支持各种学科、多种工作平台的大型软件，获得了广大科技工作者的普遍认可。它不仅可以方便地实现数值分析、优化分析、数据处理、自动控制、信号处理等领域的数学计算，还可以快捷实现关于可视化计算。图形绘制、场景创建和渲染。图像处理。虚拟现实和地图制作等分析处理工作。在欧美许多高校，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、概率论与数理统计、数字信号处理。时间序列分析、动态系统仿真等课程的基本数学工具，是攻读学位本科生、研究生必须掌握的基本技能。在

4、国内，这一语言也正逐步成为一些大学理工科专业的重要选修课。作为一种高级编程语言，MATLAB具有下面6大特点：l语言简单易学。MATLAB是一种解释执行语言，语句采用数学形式，语法规则与一般结构化高级语言（如C语言等）相差不大，并把编辑、编译、连接、执行功能融为一体，调试程序手段丰富、调试速度快、可以快速排除输入程序时书写、语法等方面的错误，具有一般语言基础的用户都可以较快掌握。l代码短小高效。MATLAB语言将矩阵作为最基本的数据单元，无须预先定义维数，函数是MATLAB中最基本、也是最重要的组成部分，而MATLAB将数学问题的许多算法编成了大量库函数，具有解决许多问

5、题的工具箱。只要熟悉算法基本特点、函数调用格式和参数具体意义等内容，调用现成函数就可以较快地解决自己专业领域的许多问题。而不必再花很多时间去实现常规算法，从而可以使得所编写的代码文件简单短小，求解专业问题时高效方便。l计算功能强大。MATLAB语言具有强大的矩阵数值计算功能。可以方便地处理许多特殊矩阵，利用符号和函数可以对矩阵进行线性代数运算（加减乘除、转置和求逆等），适用于大型数值算法的编程实现。工具箱中有许多高性能的数值计算方法，可以解决实际应用中的许多数学问题，尤其是与矩阵计算有关的问题。l绘图非常方便。MATLAB语言具有强大的绘图功能，它有很多绘图函数命令，可

6、以绘制一般的二维或三维图形（如线形图、条形图、饼图、散点图、直方图等），也可以绘制工程特性较强的特殊图形（如玫瑰花图。极坐标图等），通过其可视化功能还可以绘制一些用于数据分析的图形（如矢量图、等值线图、曲面图、切片图等），并且可以生成快照并进行动画制作。使用MATLAB句柄图形对象并结合绘图函数可以绘制自己最为满意的图形，使用时只需调用不同的绘图函数，使得作图简单易行。l扩充功能强大。MATLAB通常包含系统本身定义的大量库函数，用户也可以定义自己的函数，组成自己的工具箱，不仅进行数学运算时可以直接调用，而且库函数名称与用户文件保持形式一致，用户可以根据需要方便地建立或

7、扩充库函数，方便地解决本领域内的计算问题，MATLAB提供了与Fortran、CC++语言及一些应用程序（如Excel）的接口，利用MATLAB编译器和运行服务器还可以生成独立的可执行程序，使用户可以混合编程，也可以隐藏算法并避免依赖MATLAB平台环境。l帮助功能完整。MATLAB采用基于HTML的自述文件，自述文件中不仅介绍了MATLAB语言，还对各种算法的理论基础与算法实现进行了比较详细的说明，并给出了相应的常规实例，帮助功能比较完整，用户使用比较方便。本章介绍MATLAB的基础内容：数值计算、符号运算、绘图方法和编程入门。每部分