MATLAB基础介绍-matlab基础入门

 

前言

我个人以前使用Matlab的场景很少，但在“哈工大、哈工程MATLAB被禁用一事”之后我就比较关注，技术被卡脖子，国产软件或者开源的Python到底能否替代？

Matlab远远不止应用到科学计算、数据分析领域（下图所示，全部安装完在20GB以上）。与Excel、SPSS、Python、Tableau等软件工具相比，Matlab更加倾向于数据科学、实验室研究、学术论证等阶段或领域，为不具备编程知识的人员提供了很大的方便。在商业也就是实际的社会工作中，最常用的还是Excle、Python等这些工具，没有好与不好，做到量体裁衣，选择最适合自身情况和应用场景的工具去使用，工具永远是次要的，基础知识和思维才是最关键，且能够决定这条路走多长的。

官网地址：

一、MATLAB的应用领域

并行计算

Parallel Computing ToolboxMATLAB Parallel Server

AI、数据科学和统计学

Statistics and Machine Learning ToolboxDeep Learning ToolboxReinforcement Learning ToolboxDeep Learning HDL ToolboxText Analytics ToolboxPredictive Maintenance Toolbox

数学和优化

Curve Fitting ToolboxOptimization ToolboxGlobal Optimization ToolboxSymbolic Math ToolboxMapping ToolboxPartial Differential Equation Toolbox

报告和数据库访问

Database ToolboxMATLAB Report Generator

代码生成

MATLAB CoderEmbedded CoderHDL CoderHDL VerifierFilter Design HDL CoderFixed-Point DesignerGPU Coder

应用程序发布

MATLAB CompilerMATLAB Compiler SDKMATLAB Production ServerMATLAB Web App Server

二、快速入门

全世界数以百万计的工程师和科学家都在使用 MATLAB® 分析和设计改变着我们的世界的系统和产品。基于矩阵的 MATLAB 语言是世界上表示计算数学最自然的方式。可以使用内置图形轻松可视化数据和深入了解数据。欢迎您使用桌面环境进行试验、探索和发现。这些 MATLAB 工具和功能全部进行了严格测试，可彼此配合工作。

MATLAB 可帮助您不仅仅将自己的创意停留在桌面。您可以对大型数据集运行分析，并扩展到集群和云。MATLAB 代码可以与其他语言集成，使您能够在 Web、企业和生产系统中部署算法和应用程序。

1、安装使用

安装完成后得到的启动图标只有一个\Polyspace R2021a，而Matlab的启动程序在安装路径：D:\Program Files\Polyspace\R2021a\bin（参考）下，选择matlab.exe启动即可，也可以将该应用程序发送快捷方式到桌面，方便启动。

2、MATLAB常用命令

（其它函数命令不列举，不同领域有所不同）

命令功能命令窗口clc清屏load加载指定文件的变量clf清除图形窗口dir显示当前目录下文件clear清除工作区pack整理内存碎片close关闭图形窗口或文件disp显示变量或文字内容hold保持图形path显示搜索目录diary日志文件echo命令行窗口信息显示开关quit退出MATLABsave保存内存变量指定文件type显示文件内容桌面基础知识

在命令行上输入语句并查看结果。矩阵和数组

MATLAB 主要处理数组和矩阵，既可以整个处理，也可以部分处理。矩阵是指通常用来进行线性代数运算的二维数组。数组索引

MATLAB 中的变量通常是可包含很多数字的数组。如果要访问数组的选定元素，请使用索引。工作区变量

工作区包含在 MATLAB 中创建或从数据文件或其他程序导入其中的变量。文本和字符

为文本创建字符串数组，或为数据创建字符数组。调用函数

MATLAB 提供了大量执行计算任务的函数。要调用函数，请将其输入参数括在圆括号中。二维图和三维图

图形函数包括二维和三维绘图函数，用于以可视化形式呈现数据和通信的结果。编程和脚本

最简单的一种 MATLAB 程序称为脚本。脚本包含一系列命令和函数调用。帮助和文档

所有函数都有辅助文档，这些文档包含一些示例，并介绍函数输入、输出和调用语法。矩阵和幻方矩阵

输入矩阵，执行矩阵运算并访问矩阵元素。表达式

使用变量、数字、运算符、函数和表达式。输入命令

更改输出格式，隐藏输出，输入长行，以及在命令行中进行编辑。索引

访问矩阵元素，通过串联创建矩阵，以及删除矩阵行和列。数组类型

使用多维数组，元胞数组，字符与文本数据以及结构体。线性代数

本主题介绍如何在 MATLAB 中创建矩阵和执行基本矩阵计算。非线性函数的运算

可以创建任何 MATLAB 函数的句柄，并将该句柄用作引用该函数的一种方式。函数句柄通常在参数列表中传递给其他函数，然后，其他函数可以使用该句柄执行或计算相应函数。多变量数据

MATLAB 对多变量统计数据使用列向分析。数据集中的每一列都代表一个变量，每一行都代表一个观测值。第 (i,j) 个元素是第 j 个变量的第 i 个观测值。数据分析

如何设置基本数据分析基本绘图函数

使用绘图函数创建和修改绘图。创建网格图和曲面图

可视化包含两个变量的函数。显示图像

使用图像。打印图形

打印和导出图窗。处理图形对象

可视化包含两个变量的函数。控制流

使用流控制结构，包括 if、switch 和 case、for、while、continue 和 break。脚本和函数

编写脚本和函数，使用全局变量，向函数传递字符参数，使用 eval 计算文本表达式，向量化代码，预分配数组，使用句柄引用函数，以及使用处理函数的函数。

三、最简单的应用

说了这么多举个简单的例子来体说明吧。

求 x2−3x+1=0x^{2}-3x+1=0 的根，一般会有几种解法呢？直接使用求根公式数值计算方法:迭代法、二分法、割线法MATLAB解法（使用不同的函数，会有多种解法）

该函数曲线：

使用Matlab绘制函数曲线