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MATLAB 基础入门

MathWorks 中国

2

主要内容

▪ MATLAB 介绍

▪ MATLAB 基础操作

▪ MATLAB 应用实例

▪ MATLAB 学习资源扫描二维码

获取讲座资料

MATLAB

3

MATLAB 介绍

4

MATLAB 是什么？

MATLAB®是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的科学计算语言和

编程环境。全球数以百万计的工程师和科学家使用 MATLAB®来分析和设计可改变世界的系统和

产品。

MATLAB是工程师和科学家最易用、并且最高效的开发平台

5

Education

Aerospace & defense

Signal processing & communications

Utilities & energy

Finance & economics

Government

Biotech, medical, & pharmaceutical

Instrumentation

Automotive

MATLAB 应用领域

6

Kalman Filter

Predicted state and covariance

Estimation

Estimated state and covariance

Estimated measurements

1. MATLAB 精通数学

7

Files

Software

Hardware

Access

Code & Applications

Reporting and

Documentation

Outputs for Design

Deployment

Share

2. MATLAB 为工程师和科学家设计

8

3. MATLAB 工具箱得心应手

9

4. MATLAB 具有交互式应用

10

VHDL/Verilog

C, C++

PLC

1000+ 款硬件器件

自动代码生成

5. MATLAB 集成工作流程

11

快速3D 数据并行计算

6. MATLAB 迅速高效

12

每天 100 - 200 万次测试

7. MATLAB 备受信任

13

MATLAB 基础操作

14

MATLAB 用户界面

MATLAB工具栏

显示MATLAB当前路径

MATLAB的当前目录，可以点击查看目录内的文件或切换到其他目录

MATLAB命令窗口，可以运行命令并查看结果

MATLAB工作空间，可以查看内存中的

变量

快捷方式工具条

15

Array（数组）:

包含多个值的变量(任意长度，任意维度)

Matrix（矩阵）:

数值型 2-D array (m-by-n)

Vector（向量）:

1-D array (1-by-n or m-by-1)

Scalar（标量）:

单个值

MATLAB 中的数据结构

16

分类型 函数句柄型 逻辑型

数值型时间型 异构型和字符型

MATLAB 中的数据类型

17

19 13 7 11 2 17 5 3

19

13

7

11

2

17

5

3

>> x = [19 13 7 11 2 17 5 3]

>> x = [19;13;7;11;2;17;5;3]

MATLAB 创建数组

▪ 手动输入

▪ 函数生成 linspace, ones, zeros, eye

rand, randi, randn, magic, ……

>> x = a:dx:b

[a a+dx a+2dx … a+mdx], a+mdx<=b

18

MATLAB 矩阵计算

▪ 矩阵化的数据索引

19

*

m-by-n n-by-p m-by-p

▪ 矩阵乘法

MATLAB 矩阵计算

20

▪ 矩阵点乘法

MATLAB 矩阵计算

21

▪ 向量化操作的内置函数

MATLAB 矩阵计算

元素运算 向量运算

22

示例演示

▪ 矩阵与数组– MATLAB 帮助文档 > Getting Started > Matrices and Array

23

✓ Automatic code

数据绘图

24

surf(z)

数据可视化

surf surfl surfc contour3

mesh meshz waterfall contour

25

Axis labels -2Units -1

4/10

更改属性

选择绘制组件添加绘制元素

绘图工具

26

示例演示

▪ 2D 和 3D 绘图– MATLAB 帮助文档 > Getting Started > 2-D and 3-D Plots

27

MATLAB 命令行

检索重用

28

MATLAB 脚本编辑器

29

MATLAB 实时编辑器

https://www.mathworks.com/videos/using-the-live-editor-116936.html

30

MATLAB 编程

▪ 判断分支

31

MATLAB 编程

▪ 循环

for-loops 遍历

while-

loops条件判断

32

为什么要用函数？

script1.m script2.mWorkspace

管理代码管理变量

33

MATLAB 函数

42

0.7623

foo.m

BlackBox™

34

示例演示

▪ 脚本与函数– MATLAB 帮助文档 > Programming Scripts and Functions > Programming Basics

> Scripts vs. Functions

▪ 实时脚本– MATLAB 帮助文档 > Programming Scripts and Functions > Programming Basics

> Create Live Scripts

35

MATLAB 应用实例

36

>> appdesigner

1. App Designer

37

App Designer 开发流程

1. 在设计视图添加图形布局

2. 设置组件属性

3. 创建并实现回调

38

设计视图

组件库 画板

组件浏览器

组件属性

39

代码视图

组件浏览器

组件属性App 层次图

代码浏览器

App 代码

40

示例演示

▪ 创建一个图形 App– MATLAB 帮助文档 > App Building > App Designer > App Building Basics >

Create a Simple App Using App Designer

– https://cn.mathworks.com/videos/app-designer-117921.html

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2. MATLAB数据分析

航空

医疗设备

非公路汽车

汽车

石油天然气

工业自动化

车队分析

健康监测分析

资产分析

过程分析

预测分析 状态监测分析

清洁能源

零售分析

制造过程分析

供应链分析

运营分析

健康管理分析

风险分析

物流

零售

金融

健康管理

互联网

铁路

42

为什么需要数据分析？

• 发生了什么？描述

• 为什么会发生？诊断

• 将会发生什么?预测

• 应该做什么?规范

将大量复杂数据转化为可操作的信息

数据 决策

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MATLAB 令数据分析变得简单

分析结果分享与实现

桌面 Apps

企业级系统集成

嵌入式系统与硬件

文件

数据库

传感器

数据获取与探索 开发预测模型

数学建模

模型验证

参数优化

数据预处理

处理散乱的数据

数据压缩与转换

特征提取

44

数据分析与探索

▪ 选择并点击多个工具可直接获取

各类数据源

▪ 高性能大数据环境

文件

信号

数据库

图像

▪ 利用内置的数据预处理算法，获取

传感器、图像、音频、视频等实时

数据

MATLAB 支持商用数据和工程数据

1

文件

数据库

传感器

数据获取与探索

45

数据处理与模型开发

MATLAB 协助各领域专家从容应对数据科学

2

Apps 代码

▪ Apps 简单易用

▪ 广泛领域的工具，以方便特定领域

的分析

▪ 案例和视频协助快速入门

▪ MATLAB 代码自动生成

▪ 大数据高速运算

数据预处理

处理散乱的数据

数据压缩与转换

特征提取

开发预测模型

数学建模

模型验证

参数优化

46

应用发布与部署

▪ 选择并点击实现部署

▪ 桌面和服务器应用统一的实现过程

MATLAB 分析应用可以在任一平台运行

3分析结果分享与部署

桌面 Apps

企业级系统集成

嵌入式系统与硬件

47

示例演示

▪ 使用 timetable 处理带有时间戳的数据– MATLAB 帮助文档 > Examples > Language Fundamentals > Preprocess and

Explore Time-stamped Data using timetable

▪ Machine Learning with MATLAB Overview– https://cn.mathworks.com/videos/machine-learning-with-matlab-87051.html

48

3. 工具箱应用示例

▪ Symbolic Math Toolbox– MATLAB 帮助文档 > Symbolic Math Toolbox > Examples > Computational

Mathematics in Symbolic Math Toolbox

▪ Image Processing Toolbox– MATLAB 帮助文档 > Image Processing Toolbox > Examples > Image

Segmentation > Detecting a Cell Using Image Segmentation

▪ Neural Network Toolbox– MATLAB 帮助文档 > Neural Network Toolbox > Getting Started > Tutorials > Try

Deep Learning in 10 Lines of MATLAB Code

▪ …

49

MATLAB 学习资源

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资源宝藏：MathWorks 官网

▪ www.mathworks.com, cn.mathworks.com

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学术类资源

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交互式免费课程

55

免费教程 – MATLAB Onramp

56

免费教程 – MATLAB Onramp

57

视频与网上研讨会

58

答疑解惑：用户社区

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