1 MATLAB軟件介紹
在教育部門(mén)應(yīng)用MATLAB軟件分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，大多數(shù)研究人員使用SPAA或SAS，但學(xué)校提供的基礎(chǔ)課程是MATLAB。事實(shí)上，MATLAB是一個(gè)具有很強(qiáng)統(tǒng)計(jì)能力的教學(xué)軟件，在教育部門(mén)使用它可以取得很好的效果，特別是在數(shù)學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用中，具有更大的潛力。所謂的MATLAB是MATLAB和Laboratory的縮寫(xiě)，這意味著矩陣實(shí)驗(yàn)室。它不僅可以在數(shù)學(xué)中進(jìn)行矩陣操作，還可以實(shí)現(xiàn)一些算法，可以應(yīng)用于工程計(jì)算、圖像處理等方面。MATLAB還可以建立一個(gè)操作界面，并調(diào)用其他語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，這是一個(gè)功能強(qiáng)大的軟件。
2 MATLAB數(shù)值計(jì)算
2.1 簡(jiǎn)述
在教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了發(fā)現(xiàn)和顯示一組數(shù)據(jù)的規(guī)律性，我們經(jīng)常需要計(jì)算一些能夠反映這組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征的數(shù)字。我們稱這些數(shù)字為統(tǒng)計(jì)或特征數(shù)，包括集中量和相關(guān)量。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用MATLAB來(lái)計(jì)算教育實(shí)驗(yàn)中使用的統(tǒng)計(jì)量，具有方便、快捷、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。以下是一些案例。
2.2 舉例
2.2.1 例1
某組有10名學(xué)生，對(duì)他們進(jìn)行數(shù)學(xué)測(cè)試，他們的成績(jī)是62分、84、78、77、90、79、71、83、76、98.要求:計(jì)算出這10名學(xué)生的總分、平均值、最高值和最小值，其方差、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)。
使用MATLAB軟件計(jì)算這些值的統(tǒng)計(jì)量。由于MATLAB內(nèi)部提供了相應(yīng)的函數(shù)，所以只要調(diào)用它，然后輸入相應(yīng)的值，就可以得到最終的結(jié)果，非常簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確。因此，對(duì)于這個(gè)例子，我們只需要編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的小程序，我們就可以一次性得到結(jié)果。
根據(jù)上述流程，我們可以得到測(cè)試的最終結(jié)果：通過(guò)使用MATLAB工具，輸入這10個(gè)值后，通過(guò)源代碼的計(jì)算，我們可以快速得到最終結(jié)果，即10名學(xué)生的總分為798，平均分為79.8，中位數(shù)為78.5，極差為36，方差和標(biāo)準(zhǔn)差分別為98.178和9.9065，最大值和最小值分別為98和62。
2.2.2 例2
已知：A=[12，21，56]，B=[34，45，78].求2個(gè)矩陣A-B，A=B，A*B，A/B值。只需輸入2個(gè)矩陣，使用系統(tǒng)內(nèi)部函數(shù)即可得到最終結(jié)果：A=122156。B=344578。C=-22-24-22。D=4666134。E=4089454368。F=0.6175。
這兩個(gè)例子都是比較簡(jiǎn)單的例子。使用MATLAB可以快速獲得最終值。對(duì)于一些復(fù)雜的例子，MATLAB也可以計(jì)算，過(guò)程非常簡(jiǎn)單方便，提高了計(jì)算效率，為人們的科學(xué)研究提供了極大的便利。
3 MATLAB在制圖函數(shù)中的應(yīng)用
在教育系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀地圖非常重要，可以清楚地顯示數(shù)據(jù)所反映的現(xiàn)象，對(duì)尋找合適的模型和統(tǒng)計(jì)方法有很大的幫助。統(tǒng)計(jì)圖是一種非常直觀的圖形，顯示了統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，具有簡(jiǎn)潔、生動(dòng)、易于理解的優(yōu)點(diǎn)。在某些情況下，統(tǒng)計(jì)圖可以作為統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的一些補(bǔ)充，使結(jié)果更加清晰。
除了上述MATLAB在數(shù)值計(jì)算中的用途外，MATLAB也是一個(gè)具有強(qiáng)大繪圖功能的軟件。MATLAB提供了許多圖形函數(shù)，不僅可以繪制一些二維和三維圖形，還可以繪制一些專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)圖形，即高層繪圖函數(shù)。此外，MATLAB還可以直接對(duì)圖形句柄進(jìn)行低層繪圖操作。在這種操作中，系統(tǒng)可以為圖形的每個(gè)圖形目標(biāo)分配一個(gè)合適的句柄，通過(guò)這個(gè)句柄操作圖形目標(biāo)，而不會(huì)對(duì)圖形的其他部分產(chǎn)生其他影響。
4 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用
4.1 簡(jiǎn)述
MATLAB還具有信號(hào)處理功能。它本身就有一個(gè)信號(hào)處理工具箱，所以它可以進(jìn)行一系列的數(shù)字信號(hào)處理操作，包括波形的發(fā)生、濾波器的設(shè)計(jì)和分析。其中，MATLAB本身的工具箱提供了使用指令函數(shù)和圖形用戶界面設(shè)計(jì)兩種工具。MATLAB還提供了濾波器分析、濾波器實(shí)現(xiàn)、濾波器離散等功能。這些概念非常抽象，不容易掌握和使用其基本理論。然而，MATLAB具有強(qiáng)大的計(jì)算仿真能力，可以以非常容易理解的方式顯示信號(hào)處理的抽象理論，使學(xué)習(xí)者很容易識(shí)別這些理論。以下是使用MATLAB進(jìn)行頻帶分析的一個(gè)例子。因此，通過(guò)對(duì)離散時(shí)間信號(hào)的基本運(yùn)算和信號(hào)處理系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，可以將MATLAB與數(shù)字信號(hào)處理相結(jié)合。
4.2 舉例
使用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行譜分析。
已知序列X（n）=2sin（0.48πn） cos（0.52πn），0=
根據(jù)上述例子，MATLAB具有許多圖形功能，在計(jì)算共軛問(wèn)題方面具有很好的性能。離散傅里葉轉(zhuǎn)換問(wèn)題是模擬信號(hào)基本理論的核心內(nèi)容，共軛問(wèn)題就是其中之一。使用MATLAB可以輕松處理，極大地方便了大家的學(xué)習(xí)，因此在教學(xué)中具有很大的實(shí)用價(jià)值。
5 結(jié)語(yǔ)
本文主要通過(guò)一些具體的例子闡述了MATLAB的強(qiáng)大功能，突出了其在教育部門(mén)的應(yīng)用價(jià)值和意義。MATLAB中的統(tǒng)計(jì)工具箱具有很強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)分析能力，在函數(shù)繪制、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計(jì)算等方面具有很強(qiáng)的特點(diǎn)，使用非常方便，滿足人們對(duì)功能的需求。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)MATLAB有了更深入的研究，我相信MATLAB將在教學(xué)系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。因此，本文主要介紹了MATLAB軟件在系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望在推廣期間發(fā)揮一定的作用。
