北大心理学系.Matlab编程简介.
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MATLAB语言简介
Help Window命令：打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令： 打开帮助窗口，并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令： 打开系统WWW浏览器，并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令：能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项：
Undo、Cut、Copy、Paste命令：分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令：
删除内容。
Select All命令：
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令：
清除命令编辑区旳全部内
容，但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令：一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令，另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令：
第一章 Matlab简介
~=
三峡大学理学院 杜廷松
它们用于比较两个元素的大小关系，结果是1表明为 它们用于比较两个元素的大小关系，结果是 表明为 结果是0表明为假 表明为假. 真，结果是 表明为假
3.逻辑运算符 逻辑运算符
&与
| 或
~ 非
它们用于元素或矩阵的逻辑运算. 它们用于元素或矩阵的逻辑运算
三峡大学理学院 杜廷松
20
三峡大学理学院 杜廷松
10
(2) 函数 函数zeros和ones分别产生 和1矩阵 例如 分别产生0和 矩阵 矩阵.例如 和 分别产生 zeros(n) 为阶方阵 zeros(m,n) 为阶矩阵 zeros(size(A)) 为与矩阵 同阶的矩阵 为与矩阵A同阶的矩阵 函数ones与此类同 与此类同. 函数 与此类同 (3) 函数 函数rand(m,n)产生阶随机数矩阵 产生阶随机数矩阵. 产生阶随机数矩阵 (4) 函数 函数diag(A)，tril(A)，triu(A)分别取矩阵 的 对角、 分别取矩阵A的 对角、 ， ， 分别取矩阵 下三角、上三角部分.其中 三角矩阵包含对角部分. 其中， 下三角、上三角部分 其中，三角矩阵包含对角部分
三峡大学理学院 杜廷松
22
3.矩阵的乘法 3.矩阵的乘法 矩阵的乘、 在Matlab中,矩阵的乘、除、乘方及各种 中 矩阵的乘 函数运算等有两种方式： 函数运算等有两种方式： (1)矩阵运算； 矩阵运算； 矩阵运算 (2)元素运算（.运算） 元素运算（ 运算） 元素运算 运算 矩阵乘(*): 两个同维相同的矩阵相乘 两个同维相同的矩阵相乘. 矩阵乘 元素乘(.*): 两个同维的矩阵相应元素 元素乘 相乘. 相乘
二 矩阵运算
1.矩阵转置 矩阵转置
>> x=[1,2,3]' >> A=[1 2 3 456 7 8 9]; >> B=A'
第1章MATLAB简介讲稿
第一篇MATLAB入门第1章MATLAB简介MATLAB（Matrix Laboratory）是由MathWorks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱。
它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力。
1.1 MATLAB的主要特点该软件的主要特点：⑴简单易学：MATLAB是一门编程语言，其语法规则与一般的结构化高级编程语言大同小异，而且使用更方便，具有一般语言基础的用户很快就可以掌握。
⑵代码短小高效：由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数，用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等，通过调用函数很快就可以解决问题，而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。
⑶计算功能非常强大：该软件具有强大的矩阵计算功能，利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆等运算，而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵，非常适合于有限元等大型数值算法的编程。
此外，该软件现有的数十个工具箱，可以解决应用中的很多数学问题。
⑷强大的图形绘制和处理功能：该软件可以绘制常见的二维三维图形，还可以对三维图形进行颜色、光照、材质、纹理和透明性设置并进行交互处理。
⑸可扩展性能：可扩展性能是该软件的一大优点，用户可以自己编写M文件，组成自己的工具箱，方便地解决本领域内常见的计算问题。
此外，利用MATLAB编译器可以生成独立的可执行程序，从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。
1.2 MATLAB桌面简介启动MATLAB时，MA TLAB的桌面如图1－1。
可以根据需要改变桌面外观，包括移动、缩放和关闭工具窗口等。
MATLAB桌面包括表1－1中的几种工具窗口，在默认情况下，它们中间有一些没有显示。
1.2.1 启动按钮(“Start”)打开MATLAB主界面以后，单击“Start”按钮，显示一个菜单，利用“Start”菜单及其子菜单中的选项，可以直接打开MA TLAB的有关工具。
Matlab简要总体介绍
例15
求
A
2 0
5 6
4 3
5
1
的转置矩阵。
1 6 5 2
说明：矩阵转置运算的命令为’。
七、矩阵的介绍
判例断16A已是知否矩是阵对称矩阵。
说明：disp( )函数也可以显示字符串。
练习：已知矩阵
A
0 1
1
0, 求A的转置矩阵，并判断A是
否是对称矩阵。
七、矩阵的介绍
八、矩阵的逆运算
1 1 1 0 A1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0
在国外发达国家MATLAB是攻读学位的大学生、 硕士生、博士生必须掌握的基本工具，这几乎成了 20世纪90年代新版教科书与旧版书籍的标志性区别。
在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确的、 可靠的科学计算标准软件。
二、学习Matlab的意义
在设计研究单位和工业部门，MATLAB是公认 的进行高效研究、开发的首选软件工具。
四、命令窗口的使用及基本命令
二、MATLAB的简单编程 例1 计算当a=1,b=2,c=3时，表达式 2a a cb的值。
b
练1 计算底a为5，高h为3的三角形面积s。
五、运算符和操作符
一、MATLAB运算符 （1）算术运算符
运算符 + * / \
功能 加 减 乘 (左)除 右除
运算符 ^ .* .^ ./ .\
说明：在matlab中使用函数inv( )求解矩阵的逆； 还可以通过幂运算“A^-1”来求解。
七、矩阵的介绍
九、矩阵的混合运算 求
3 2
例19
例已1知8 矩已阵知A 矩阵1 4
2 5
6 3,B1 2
00 .5,C 011 0,I1 0
MATLAB简介
3、矩阵运算
基本算术运算 、－( *(乘 /(右除 右除) 左除) ＋(加)、－(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、 ^(乘方 乘方) ^(乘方) • 运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术 运算是在矩阵意义下进行的， 运算只是一种特例。 运算只是一种特例。 • 加减运算允许参与运算的两矩阵之一是标量。 加减运算允许参与运算的两矩阵之一是标量。 标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作。 标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作。 • 标量可与任何矩阵相乘。 标量可与任何矩阵相乘。
2、函数文件： 函数文件：
在函数文件中，定义了用户所需要的函数， 在函数文件中，定义了用户所需要的函数， 当某些程序使用该函数时即可调用该函数。 当某些程序使用该函数时即可调用该函数。 MATLAB函数文件的组成： MATLAB函数文件的组成： 函数文件的组成 文件第一行： ★文件第一行：函数定义行
常用的矩阵生成函数有： 常用的矩阵生成函数有： eye 产生单位矩阵 产生0 zeros(m,n) 产生0矩阵 ones(m,n) 产生幺矩阵 rand(m,n) 产生0～1间均匀分布的随机矩阵 产生0 产生均值为0 方差为1 randn 产生均值为0，方差为1的标准正 态分布随机矩阵。 态分布随机矩阵。
function[返回参数1 返回参数2 function[返回参数1，返回参数2，……]= 返回参数 ]= 函数名（输入参数1 输入参数2 函数名（输入参数1，输入参数2，……） ）
这一行的有无， 这一行的有无，是区分命令文件与函数文件 的重要标志； 的重要标志； 注意： 注意：函数文件保存的文件名应与用户定义 的函数名一致。 的函数名一致。
MATLAB简介 MATLAB简介
Matlab操作基础 一、Matlab操作基础
matlab的基本语法和编程概念
一、MATLAB语言概述MATLAB是一种专门用于科学计算和工程应用的高级语言和交互式环境。
它可以实现矩阵运算、绘图功能、数据分析等各种功能，被广泛应用于控制系统设计、信号处理、图像处理等领域。
MATLAB的语言能力强大，语法简洁，可读性高，非常适合用于快速原型设计和算法验证。
二、MATLAB的基本数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括常见的数值类型（例如整型、浮点型）、字符型、逻辑型和复数型等。
其中，数值类型占据了绝大部分，常用的数值类型包括：1. 整型：int8、int16、int32、int642. 浮点型：single、double3. 复数型plex4. 字符型：char5. 逻辑型：logical三、MATLAB的变量与运算符1. 变量：在MATLAB中，变量的命名遵循标识符命名规则，可以包括字母、数字和下划线，但不能以数字开头，也不能使用MATLAB的保留字作为变量名。
变量的赋值可以使用等号“=”，例如：a = 3。
2. 运算符：MATLAB支持各种常见的数学运算符，例如加减乘除运算符“+、-、*、/”；逻辑运算符“、||、~, xor”；比较运算符“>、<、==、~=”等。
四、MATLAB的控制结构MATLAB支持多种控制结构，包括条件语句、循环语句和程序结构等。
1. 条件语句：MATLAB中的条件语句包括if语句和switch语句，其中if语句用于根据条件的真假执行不同的代码块，switch语句则用于多个条件之间的选择。
2. 循环语句：MATLAB提供了for循环和while循环两种循环结构，用于重复执行特定的代码块，实现程序的迭代。
3. 程序结构：MATLAB中的程序结构包括函数和脚本两种形式，函数是可独立调用的代码块，而脚本则是按顺序执行的代码文件。
五、MATLAB的数组与矩阵运算MATLAB中的数组和矩阵运算是其最强大的特性之一，它提供了丰富的矩阵运算函数和操作符，使得矩阵运算变得非常简洁高效。
matlab编程
while 循环
while expression （条件） ） statement（循环体） （ ） end 循环语句可以嵌套使用 不能在 for 循环体内改变循环变量的值 为了提高代码的运行效率，应尽可能提高代码的向量 化程度，避免 for 循环的使用 如果预先就知道循环的次数，则可以采用 for 循环； 否则，如果预先无法确定循环的次数，则可以使用 while 循环。
在命令窗口中输入 f2cs，即可执行该 M 文件。 脚本文件运行后，文件中所产生的所有变量都驻 所有变量都驻 当前工作空间，可以用 whos 查看。 留在 Matlab 当前工作空间
M文件控制流 文件控制流
程序控制结构有三种：顺序结构、选择结构和循 环结构。任何复杂的程序都由这三种基本结构组成。
顺序结构
if 条件语句
多分支结构 if expression1 （条件1） ） statements1（语句组1） （ ） elseif expression2 （条件2） ） statements2（语句组2） （ ） ... ... elseif expressionm （条件m） ） statementsm（语句组m） （ ） else statements（语句组） （ ） end
x = 2, x = 15 时的值
( x < 1) (1 ≤ x < 10 ) 在 ( x ≥ 10 )
3、利用 for 循环求 1！+2！+3！+…+10！的值。 nπ 4、对 n = 1, 2, ,10 ，求 xn = sin 的值。 12
先建立M文件 再在MATLAB 先建立 文件fun2.m来定义函数 （x）,再在 文件 来定义函数f（ ） 再在 命令窗口输入fun2(2),fun2(0.5), fun2(-1)即可 即可. 命令窗口输入 即可
超详细的Matlab基本操作与应用
Matlab基本操作与应用北京信息科技大学理学院1 Matlab 概 述Matlab 是由美国Mathworks 公司推出的一个科技应用软件，它的名字是由矩阵（MATrix ）和实验室 ( Laboratory)的头三个字母组成。
顾名思义，它相当于把矩阵放在实验室里做实验，Matlab 是以矩阵为单位进行处理的，也就是它把一切都当作矩阵，即使是一个数也是。
Matlab 是一种高性能的、用于工程计算的编程软件，它把科学计算、结果可视化和编程都集中在一个使用非常方便的环境中。
Matlab 语言的首创人是 Cleve Moler 。
1984年 MathWorks 的公司推出了第一个 Matlab 1.0 的商业版本，用 C 语言作了完全的改写,其后又增添了丰富多彩的图形图像处理、多媒体功能、符号运算和它与其他流行软件的接口功能，使得 Matlab 的功能越来越强大。
到九十年代初期，在国际上 30 几个数学类科技应用软件中， Matlab 在数值计算方面独占鳌头，而 Mathematica 和 Maple 则分居符号计算软件的前两名。
历经二十多年的发展与竞争，发展为Matlab 7.0版，已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。
Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。
在欧美各高等院校，Matlab 已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的基本技能。
2 Matlab 环境的进入与退出1、双击Matlab 图标，进入Matlab 主界面 （见图3-1）2、结束Matlab有三种方法可以结束MATLAB ： 1.键入exit 2.键入quit3.直接关闭MATLAB 的命令视窗（Command window ）命令窗口当前工作目录 命令图 3-13 Matlab 的特点和主要功能1 、Matlab 是一个交互式软件系统给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果 2、数值计算功能◆Matlab 以矩阵作为基本单位，但无需预先指定维数（动态定维） ◆ 按照IEEE 的数值计算标准进行计算◆ 提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率◆ Matlab 命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握3、符号运算功能和著名的 Maple 相结合，使得 Matlab 具有强大的符号计算功能4 、绘图功能Matl ab 提供了丰富的绘图命令，能实现一系列的可视化操作5、 编程功能Matlab 具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
matlab 编程语言
matlab 编程语言（原创实用版）目录1.MATLAB 编程语言概述2.MATLAB 编程语言的特点和优势3.MATLAB 编程语言的应用领域4.MATLAB 编程语言的学习资源和工具5.总结正文1.MATLAB 编程语言概述MATLAB（Matrix Laboratory）是一种高级编程语言，主要用于数值计算、数据分析、可视化以及算法开发等。
它由 Cleve Moler 于 1984 年创立，目前广泛应用于科学研究、工程设计和金融领域等。
MATLAB 具有强大的矩阵计算能力，丰富的函数库以及灵活的编程环境，使得用户可以更加高效地完成各种复杂任务。
2.MATLAB 编程语言的特点和优势（1）强大的矩阵计算能力：MATLAB 以矩阵计算为基础，提供了许多高效的矩阵操作函数，如加法、乘法、求逆、分解等。
这使得 MATLAB 在处理大规模数据时具有非常高的性能。
（2）丰富的函数库：MATLAB 提供了丰富的函数库，涵盖了数学、统计、图像处理、信号处理、控制系统等众多领域。
用户可以直接调用这些函数进行计算，无需从头编写代码。
（3）灵活的编程环境：MATLAB 支持面向对象编程、函数式编程等多种编程范式。
同时，它还具有优秀的调试和仿真功能，便于用户开发和测试程序。
（4）跨平台性：MATLAB 支持多种操作系统，如 Windows、Linux、Mac OS 等。
用户可以在不同的平台上进行开发和部署，满足多样化的需求。
3.MATLAB 编程语言的应用领域MATLAB 在众多领域都有广泛的应用，包括但不限于：（1）科学研究：在物理、化学、生物、地理等各个领域，MATLAB 可以用于数据分析、模型建立和仿真等。
（2）工程设计：在机械、电子、通信、计算机等工程领域，MATLAB 可以用于产品设计、系统仿真和性能分析等。
（3）金融领域：在金融分析、风险管理、投资策略等方面，MATLAB 具有很高的实用价值。
4.MATLAB 编程语言的学习资源和工具对于初学者，可以通过以下途径学习 MATLAB 编程语言：（1）官方文档：MATLAB 官网提供了详尽的文档和教程，是学习MATLAB 的最佳资源。
全面了解Matlab编程语言
全面了解Matlab编程语言第一章：Matlab简介Matlab是一种专业的、高效的数值计算与科学数据可视化编程语言，被广泛应用于工程学、科学研究和商业领域。
它具有强大的矩阵运算能力和丰富的内置函数，能够方便地进行数值分析、信号处理、图像处理、机器学习等任务。
第二章：语法和基本数据类型Matlab的语法采用类似于C语言的风格，使用脚本文件(.m文件)进行编程。
Matlab支持多种基本数据类型，如数值型、字符型、逻辑型等。
数值型包括整数、浮点数和复数，而字符型则用于处理文本数据。
逻辑型用于逻辑运算和判断。
第三章：变量和运算符在Matlab中，变量可以直接赋值并进行运算。
Matlab支持各种算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，可以进行常见的数学运算，如加减乘除，以及逻辑判断，如与、或、非等运算。
第四章：控制流程和循环Matlab提供了丰富的控制流程和循环结构，包括条件判断、循环语句等。
通过使用if语句和switch语句，可以根据条件来执行不同的语句块。
同时，通过for循环和while循环，可以重复执行一定次数的代码块。
第五章：函数和脚本Matlab中函数的定义和调用非常简单，可以将一组语句封装为一个函数，并在需要时进行调用。
函数可以接受多个输入参数和输出结果。
脚本文件则是一组按顺序执行的Matlab语句。
函数和脚本的灵活使用可以提高Matlab程序的复用性和可维护性。
第六章：矩阵和向量运算矩阵是Matlab中重要的数据结构之一，它可以用于表示二维表格、图片和图像等。
Matlab提供了丰富的矩阵运算函数，如矩阵乘法、矩阵求逆、特征值分解等。
通过索引和切片操作，可以灵活地访问矩阵和向量的元素。
第七章：图形绘制和数据可视化Matlab具有强大的图形绘制和数据可视化能力，可以用于绘制二维和三维图形、制作动画效果、可视化数据等。
Matlab提供了丰富的图形绘制函数和工具箱，用户可以自由选择不同的绘图风格和参数设置。
(完整版)Matlab简介
Matlab简介1980年，美国CleveMoier博士在新墨西哥大学讲课时，认为高级语言的运用十分不便，于是创立了Matlab（MatrixLaboratory的缩写)，即矩阵实验室，早期的Matlab 软件是为了帮助老师和学生更好地学习，是作为一个辅助工具而之后逐渐演变成了一种实用性很强的工具。
1984，MathWorks软件公司推出了一种高级语言。
它不但能编程还能用于数值计算以及图形显示，并用与控制系统以及工程设计。
90年，MathWorks 软件公司为Matlab开发了一种新的用于图形控制及仿真模型建立的软件Simulink。
它是Matlab的一个扩展软件模块，这个模块为用户提供了一个用于建模仿真各种数学物理模型的软件，并且提供各种动态的结构模型，是用户可以快速方便的建模并且仿真，而不必写任何程序。
基于此优点，该工具很快被业界认可，并用于各种控制系统。
Matlab编程工具不像C语言那样难以掌握，所以在这种仿真环境下用户只需要简单的列出计算式，结果便会以数值或图形的方式显示出来。
从Matlab被发明以来，它的快速性集成性、以及应用的方便性在高校中得到了好评。
它可以很方便的进行图形输出输入，同时还具有工具箱函数库，也能针对各个学科领域实现各种计算功能。
另外，Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便地与其他语言实现混合编程，这都进一步拓宽了它的应用范围和使用领域。
Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab工具箱三部分组成。
其中主程序包括Matlab语言、工作环境以及应用程序；Simulink动态仿真系统是一个相互交互的系统，用户制作一个模拟系统，并动态控制它；而工具箱就是Matlab基本语句的各种子程序和函数库。
它有可以分为功能性和学科性工具箱。
功能性的工具箱主要用于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、文字处理功能和与硬件的实时交互过程，如符号计算工具箱等；学科性的工具箱则有较强的专业性，用于解决特定的问题，如信号处理工具箱和通信工具箱。
第1章MATLAB简介
第1章MATLAB简介
➢然后单击图1-1中 的“Next”按钮，将 出现图1-2协议基 本信息对话框，填 入相应的内容；
➢单击“Next”按钮， 进入图1-3软件许 可协议对话框，选 中“yes”后；单击 “Next”按钮
第1章MATLAB简介
➢进入图1-4安装类型选择对话框，有两个选项： “Typical”选项表示安装所有组件，是完全安装， “Custom”选项表示自定义安装，根据需要进行选择， 这里选择的是“Typical”完全安装，单击“Next”按钮
第1章MATLAB简介
MATLAB主窗口
菜单栏
– File菜单：实现文件的有关操作，如新建文件、打开文 件和导入文件等。
– Edit菜单：实现命令窗口的编辑，如复制、粘贴和删除等操作。 – View菜单：用于设置如何显示当前目录下的文件，或如何在工作
空间窗口中显示变量。 – Graphics菜单：用来打开绘图工具。 – Debug菜单：设置程序的调试。 – Desktop菜单：设置主窗口中需要打开的子窗口。 – Window菜单：实现已打开的各窗口间的切换，或关闭所有的窗
第1章MATLAB简介
➢进入图1-5安装目 录选择对话框，单 击“Browse”按钮选 择路径后，单击 “Next”按钮。
➢将进入图1-6安装 进度对话框，安装 完成后，就可以启 动MATLAB了。
第1章MATLAB简介
• MATLAB系统的3种启动方法
➢使用Windows的“开始”菜单。 ➢ 运行MATLAB系统的启动程序matlab.exe。 ➢ 利用桌面上的快捷方式。
功能
Sum Polynomial Dot Product MinMax
对输入求代数和 多项式 点积（内积） 求最值
➢然后单击图1-1中 的“Next”按钮，将 出现图1-2协议基 本信息对话框，填 入相应的内容；
➢单击“Next”按钮， 进入图1-3软件许 可协议对话框，选 中“yes”后；单击 “Next”按钮
第1章MATLAB简介
➢进入图1-4安装类型选择对话框，有两个选项： “Typical”选项表示安装所有组件，是完全安装， “Custom”选项表示自定义安装，根据需要进行选择， 这里选择的是“Typical”完全安装，单击“Next”按钮
第1章MATLAB简介
MATLAB主窗口
菜单栏
– File菜单：实现文件的有关操作，如新建文件、打开文 件和导入文件等。
– Edit菜单：实现命令窗口的编辑，如复制、粘贴和删除等操作。 – View菜单：用于设置如何显示当前目录下的文件，或如何在工作
空间窗口中显示变量。 – Graphics菜单：用来打开绘图工具。 – Debug菜单：设置程序的调试。 – Desktop菜单：设置主窗口中需要打开的子窗口。 – Window菜单：实现已打开的各窗口间的切换，或关闭所有的窗
第1章MATLAB简介
➢进入图1-5安装目 录选择对话框，单 击“Browse”按钮选 择路径后，单击 “Next”按钮。
➢将进入图1-6安装 进度对话框，安装 完成后，就可以启 动MATLAB了。
第1章MATLAB简介
• MATLAB系统的3种启动方法
➢使用Windows的“开始”菜单。 ➢ 运行MATLAB系统的启动程序matlab.exe。 ➢ 利用桌面上的快捷方式。
功能
Sum Polynomial Dot Product MinMax
对输入求代数和 多项式 点积（内积） 求最值
北大matlab课件
用函数m文件编写 s函数一旦创建，即可在框图中使用，也可在 文件中调用。
S函数的调用格式
用户定义的系统 当前输入值
[sys, x0]=sfunction( t, x, u, flag)
系统状态 状态初值
当前时刻 当前状态值
标志量
S函数与函数m文件类似，只是输入、输出 变量是限定的。
(4). 函数句柄 函数句柄是matlab6特有的语言结构，其优点：
❖ echo对于命令文件函数文件有所不同，命令文 件用法简单，函数对所有命令起作用；函数文 件用法较复杂，具体请help查询。 echo file on — 打开file函数文件的显示方式 echo file off — 关闭file函数文件的显示方式 echo file — 切换file函数文件的显示方式 echo on all — 打开所有函数文件的显示方式 echo off all —关闭所有函数文件的显示方式
程序文件不能在指令窗口下建立，因为指令 窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语 句。
二、m文件的创建
❖ m文件的类型是普通的文本文件，我们可以 使用系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。 如dos下的edit，windows的记事本和word等。
❖ 具体的创建方法： 1. 在matlab命令窗
口点击file 菜单
funh=str2func('det') funh = @det str2func —— 函数句柄转换函数名字符串 func2str(funh) ans = det
四、matlab的程序结构
matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致 的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。 (1).顺序结构 —— 依次顺序执行程序的各条语句 (2).循环结构 —— 被重复执行的一组语句，循环 是计算机解决问题的主要手段。 循环语句主要有：
S函数的调用格式
用户定义的系统 当前输入值
[sys, x0]=sfunction( t, x, u, flag)
系统状态 状态初值
当前时刻 当前状态值
标志量
S函数与函数m文件类似，只是输入、输出 变量是限定的。
(4). 函数句柄 函数句柄是matlab6特有的语言结构，其优点：
❖ echo对于命令文件函数文件有所不同，命令文 件用法简单，函数对所有命令起作用；函数文 件用法较复杂，具体请help查询。 echo file on — 打开file函数文件的显示方式 echo file off — 关闭file函数文件的显示方式 echo file — 切换file函数文件的显示方式 echo on all — 打开所有函数文件的显示方式 echo off all —关闭所有函数文件的显示方式
程序文件不能在指令窗口下建立，因为指令 窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语 句。
二、m文件的创建
❖ m文件的类型是普通的文本文件，我们可以 使用系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。 如dos下的edit，windows的记事本和word等。
❖ 具体的创建方法： 1. 在matlab命令窗
口点击file 菜单
funh=str2func('det') funh = @det str2func —— 函数句柄转换函数名字符串 func2str(funh) ans = det
四、matlab的程序结构
matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致 的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。 (1).顺序结构 —— 依次顺序执行程序的各条语句 (2).循环结构 —— 被重复执行的一组语句，循环 是计算机解决问题的主要手段。 循环语句主要有：
MATLAB简介及程序编写
矩阵求积
使用*进行矩阵乘法。
矩阵求逆
使用inv函数，例如inv(A)。
矩阵分解与特征值
1 2
矩阵分解
包括LU分解、QR分解、SVD分解等，用于求解 线性方程组、计算行列式、求解特征值等。
特征值
使用eig函数计算矩阵的特征值和特征向量。
3
特征值分解
将矩阵分解为特征值和特征向量的乘积，用于求 解矩阵的相似变换、判断矩阵稳定性等。
信号滤波
Matlab提供了多种信号滤波方法，如低通滤波、高通滤波等。
信号分析
Matlab可以分析信号的频谱、功率谱等特性。
机器学习算法实现
线性回归
Matlab实现了线性回归算法，用于预测连续值的目标变量。
支持向量机
Matlab提供了支持向量机算法的实现，用于分类和回归问 题。
聚类分析
Matlab实现了多种聚类算法，如K均值聚类、层次聚类等。
通过Matlab的COM接口，可以 实现Matlab与Excel的实时数据 同步。
与C/C/Fortran的接口
MATLAB Engine API
提供一组函数和应用程序接口，允许在C/C/Fortran程序中调用Matlab引擎，从而在非 Matlab环境中执行Matlab代码。
MATLAB Compiler SDK
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
在Simulink中，可以使用Matlab函数块来编写和运行 Matlab代码，实现与Simulink模型的集成。
03
此外，还可以使用Simulink Coder将Simulink模型转换为 C代码，以便在嵌入式系统和其他非Matlab环境中使用。
REPORT
使用*进行矩阵乘法。
矩阵求逆
使用inv函数，例如inv(A)。
矩阵分解与特征值
1 2
矩阵分解
包括LU分解、QR分解、SVD分解等，用于求解 线性方程组、计算行列式、求解特征值等。
特征值
使用eig函数计算矩阵的特征值和特征向量。
3
特征值分解
将矩阵分解为特征值和特征向量的乘积，用于求 解矩阵的相似变换、判断矩阵稳定性等。
信号滤波
Matlab提供了多种信号滤波方法，如低通滤波、高通滤波等。
信号分析
Matlab可以分析信号的频谱、功率谱等特性。
机器学习算法实现
线性回归
Matlab实现了线性回归算法，用于预测连续值的目标变量。
支持向量机
Matlab提供了支持向量机算法的实现，用于分类和回归问 题。
聚类分析
Matlab实现了多种聚类算法，如K均值聚类、层次聚类等。
通过Matlab的COM接口，可以 实现Matlab与Excel的实时数据 同步。
与C/C/Fortran的接口
MATLAB Engine API
提供一组函数和应用程序接口，允许在C/C/Fortran程序中调用Matlab引擎，从而在非 Matlab环境中执行Matlab代码。
MATLAB Compiler SDK
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
在Simulink中，可以使用Matlab函数块来编写和运行 Matlab代码，实现与Simulink模型的集成。
03
此外，还可以使用Simulink Coder将Simulink模型转换为 C代码，以便在嵌入式系统和其他非Matlab环境中使用。
REPORT
北大心理学系.Matlab概述和编程基础教程
命令窗口常用来测试简单的代码，查询 MATLAB 自带的函数，或者对正在运行的代码 进行中断操作。同时，在运行某些需要输入参数的代码时，通常也需要在命令窗口内进行输 入。关于命令窗口有一些常用的快捷键，如表 1 所示。 表 1 MATLAB 命令窗口常用快捷键 快捷键 方向键↑ 方向键↓ Tab 说明 调出历史命令中的前一个命令 调出历史命令中的后一个命令 输入命令的前几个字符，然后按 Tab 键，会弹出前面包含这几个字符的所有命 令，方便查找所需命令 中断程序的运行， 用于耗时过长程序的 紧急中断
图 3：MATLAB 主窗口
从图 3 的 MATLAB 主窗口中我们可以清楚地看到 MATLAB 的编程环境，包括最左侧 的当前路径（Current Directory） ，中间的命令窗口（Command Window）和最右侧的工作空 间（Workspace）以及命令行历史（Command History） 。我们可以通过直接拖拽这些窗口的 上边缘来重新布局窗口。同时，当我们点击图 3 左上方红色窗口内的图表时，就可以打开编 辑器（Editor） ，在这里即可编写 MATLAB 的代码，并生成 MATLAB 可运行的 m 文件，如 图 4 所示。
以上，我们分别从命令窗口，工作空间和编辑器这三方面介绍了 MATLAB 独特的编程 环境，并且初步了解了如何使用 MATLAB。下面，我们将从编程语言的角度，进一步为大 家介绍 MATLAB 的特性。 2.1.2 MATLAB 的编程语言
相对于 MATLAB 丰富多样的编程环境， MATLAB 同样具有自己独特的编程语言， 包括 它所支持的数据类型，能够执行的运算，以及在编写 MATLAB 代码的时候所能够运用的各 种程序结构。在本章和第三章中，我们将逐步从这些方面展开，带领大家了解 MATLAB 的 编程语言，并且逐步上手 MATLAB 的编程操作。在本节中，我们首先带大家了解 MATLAB 编程语言的基础——数据类型。 任何一门编程语言都是建立在数据处理的基础上。MATLAB 所支持的丰富的数据类型 能够帮助我们更方便地处理数据。 合理地定义并且使用不同的数据类型， 能够帮助我们更加 有效地编写实验程序和处理实验数据。 变量的定义 在介绍 MATLAB 的数据类型之前，我们首先介绍如何通过 MATLAB 定义变量。与 C 语言不同的是，在 MATLAB 程序里定义变量无需事先申明，用户可以在任何需要变量的时 刻定义变量。例如 C 语言中定义一个整型变量 X 并赋值为 3，其语句为 >> int X; >> X=3; 但在 MATLAB 中，就只需要以下一条语句 >> X=3; 相比于 C 语言，这里的定义方法更加简单。但需要注意的是，在 MATLAB 中定义变量 仍然需要依据一定的规则： • 变量名必须以字母开头，且变量名中不允许存在空格； • 变量名对大小写敏感，换句话说，大写和小写的同名字符算作两个不同的变量； • 不能使用 MATLAB 中预先定义的变量名、函数名、关键字，如 pi（圆周率） 、NaN （空值） 、save（保存变量的函数） 、else（选择语句中的关键字）等等。 为了尽可能地使得自己的程序可读， 我们建议在编程的时候， 给你所需要定义的变量取 个有意义的名字，如定义姓名变量可用 name，定义性别变量可用 gender 等等。MATLAB 的 变量能够支持多种数据类型，下面我们就针对 MATLAB 的数据类型进行介绍。 MATLAB 的数据类型 MATLAB 能够支持 15 种基本的数据类型，从类型上包括整型（ int/uint ） 、浮点型 （single/double） 、字符型（char） 、逻辑型（logical） 、结构数组（struct） 、元胞数组（cell） 以及函数句柄（function_handle）等。下面我们对这几种数据类型做简单的介绍。 整型：整型分为有符号整型（int）和无符号整型（uint） ，根据存储时占用字节的数目 又分别分为 8 位整型、16 位整型、32 位整型和 64 位整型。通常当我们采用 MATLAB 读取 图片时，系统默认的数据存储格式即为 int8 型。 浮点型：浮点型又分为单精度浮点型（single）和双精度浮点型（double） 。单精度的存 储需要 32 位， 而双精度的存储需要 64 位。 因而双精度浮点型数据可以表示的数值范围要远 高于单精度浮点型数据，其占用的内存空间也要高于整型数据和浮点型数据。默认情况下， MATLAB 将所有的数值存储为双精度浮点型。 字符型： 通常用于表示代码中所需要读写的字符或字符串， 用字符数组的形式进行存储。 通过将字符内容放置于单引号进行定义。例如我们可以分别定义两个变量 s1、s2，一个表示 字符“M” ，另一个表示字符串“MATLAB” ，可以进行如下操作： >> s1 = ‘M’; >> s2 = ‘MATLAB’; 逻辑型：通常用于判断一段语句是否正确。例如我们可以定义一个赋值为 0 的变量 a， 并通过变量 b 判断 a 是否大于 1。可以进行如下操作：
北大心理学系.利用Matlab生成听觉刺激教程
component(i, :) = amplitude * sin(2*pi*(f0*i)*t); amplitude = amplitude/2; end complex = sum(component); complex = complex/max(abs(complex)); figure plot(complex(1:441))
二、用 Matlab 产生纯音、噪音、乐音和复合音（和音）
示例 5.1 生成纯音，生成一段单声道纯音就是生成一列正弦波，sf = 44100（采样率），t = 1.5 秒（持续时长），f = 261.6 纯音频率(C4 = 261.6Hz).
tmp = linspace(0, t, sf*t); % 计算正弦用的采样矩阵 tone = sin(2 * pi * f * tmp); % 产生声音向量 wavplay(tone, sf) % 播放声音 plot(tone(1:200))
第五章 利用 Matlab 生成听觉刺激
【内容提要】
1. 声音的特性； 2. 用 Matlab 产生纯音、噪音、乐音和复合音（和音） 3. 构造声音的移动； 4. 声音的淡入和淡出； 5. 声音的其它处理（滤波和声场分析）
一、声音的特性
如前一章提到的，Psychtoolbox 是一组 Matlab 函数（M 文件）和用 C 语言写的可执行的 mex 文件构成，这使得我们非常方便去定制心理学实验所需要的刺激事件。利用 Matlab 和 Psychtoolbox 工具包，我们也能方便地产生各种类型的声音（包括噪音），复杂和虚拟的声 场，并可以对声音的频谱特性进行修饰，以符合心理学实验的需要。
和声（Harmony）是关于乐音音频同时性（也包括续时性）分布自然法则描述、总结性学科，
二、用 Matlab 产生纯音、噪音、乐音和复合音（和音）
示例 5.1 生成纯音，生成一段单声道纯音就是生成一列正弦波，sf = 44100（采样率），t = 1.5 秒（持续时长），f = 261.6 纯音频率(C4 = 261.6Hz).
tmp = linspace(0, t, sf*t); % 计算正弦用的采样矩阵 tone = sin(2 * pi * f * tmp); % 产生声音向量 wavplay(tone, sf) % 播放声音 plot(tone(1:200))
第五章 利用 Matlab 生成听觉刺激
【内容提要】
1. 声音的特性； 2. 用 Matlab 产生纯音、噪音、乐音和复合音（和音） 3. 构造声音的移动； 4. 声音的淡入和淡出； 5. 声音的其它处理（滤波和声场分析）
一、声音的特性
如前一章提到的，Psychtoolbox 是一组 Matlab 函数（M 文件）和用 C 语言写的可执行的 mex 文件构成，这使得我们非常方便去定制心理学实验所需要的刺激事件。利用 Matlab 和 Psychtoolbox 工具包，我们也能方便地产生各种类型的声音（包括噪音），复杂和虚拟的声 场，并可以对声音的频谱特性进行修饰，以符合心理学实验的需要。
和声（Harmony）是关于乐音音频同时性（也包括续时性）分布自然法则描述、总结性学科，
北大心理学系.Matlab数据分析教程
数据分析入门目录数据分析入门 (1)数据分析的意义和步骤 ................................................................................. 错误!未定义书签。
数据的获取和导入 (2)数据的预处理 (4)数据的修剪、整理和变换 (4)标准化变换 (7)平滑处理 (7)描述统计与分类统计 (9)单变量描述统计——集中趋势和离散度 (9)多变量的描述统计——相关度 (10)分类统计 (11)参数估计与假设检验 (13)常用分布的随机抽样、区间估计 (13)假设检验 (15)曲线拟合 (22)曲线拟合工具包 (22)常用拟合函数 (28)拟合优度的比较 (34)参考文献 (37)数据分析的意义和步骤数据分析是科学研究中十分重要的一步。
根据研究的假设和设计的不同，我们需要针对性的用相应的方法进行原始数据的整理，并进行相应的统计分析，并检验我们的理论假设。
数据分析的基本步骤包括：1 获取数据，并对数据进行初步的整理，比如查看数据的分布情况，去除极端值，以及标准化的变换。
2 对数据进行描述统计。
3 对数据的结果进行推论统计。
4 根据需要进行数据作图以及数据拟合，并进行拟合优度的比较。
数据的获取和导入本节学习的函数●load●xlsread/xlswrite●dlmread/csvread●textread/textscan●imread●importdata数据的获取方式根据研究的问题而有不同的形式，如当需要研究社交网站中的信息共享等问题时，我们便可以通过一些自动化脚本从网站中抓取数据；用MATLAB和Psychtoolbox做的行为实验的数据可以直接读取；脑电或核磁实验的原始数据则需要同特定的软件进行转换后，则可以读取到MATLAB中；问卷调查等所得的数据可以整理成Excel文件，或者首先导出到csv文件（如从SPSS另存为逗号分隔文件）来读取，再导入Matlab。
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二、M文件的调用
三、程序编辑窗口中常用的快捷键
快捷键 Tab 键或 Ctrl+] Ctrl+[ Ctrl+I Ctrl+R Ctrl+T F12 键 F5 键 说 明
增加缩进（对多行有效） 减少缩进（对多行有效） 自动缩进（即自动排版，对多行有效） 添加注释（对多行有效） 去掉注释（对多行有效） 设置或清除断点 运行程序
格 式 说 明 format short format long format short e format long e format short g format long g format short eng format long eng format + format bank format hex format rat 固定短格式，4 位小数。例 3.1416. 固定长格式，14 至 15 位小数（双精度）；7 位小数（单精度）。例 3.141592653589793. 浮点短格式，4 位小数。例 3.1416e+000. 浮点长格式，14 至 15 位小数（双精度）；7 位小数（单精度）。例 3.141592653589793e+000. 最好的固定或浮点短格式，4 位小数。例 3.1416. 最好的固定或浮点长格式，14 至 15 位小数（双精度）；7 位小数（单精度）。例 3.14159265358979. 科学计数法短格式，4 位小数，3 位指数。例 3.1416e+000. 科学计数法长格式，16 位有效数字，3 位指数。例 3.14159265358979e+000. 以“+”号显示 固定的美元和美分格式。例 3.14. 十六进制格式。例 400921fb54442d18. 分式格式，分子分母取尽可能小的整数。例 355/113.
int32 int64
uint62
数据类型
• 默认情况下，MATLAB将所有的数值存储 为双精度浮点型(double) • 整型和单精度浮点型比双精度浮点型占用 较少的内存空间 • 除了int64和uint64两种整型之外，其他的数 值型数据可应用于数学运算。
数组类型
基本 组分
组分内容 双精度实数标量（MATLAB系统 默认） 双精度复数标量 字符 可以存放任意类型、任意大小的 数据 只有结构的“域”可以存放数据， 数据可以是任意类型、任意大小。
N维数组
逻辑型 logical
字符型 char
数值型
函数句柄 function_handle
异质容器
浮点型
整型
基于名字 struct
基于索引 cell
单精度 single
双精度 double 默认类型
有符号 int8 int16
无符号 uint8 uint16 uint32 8位 16位 32位 64位
变量的定义
• • • • 与C语言不同的地方-不用事先申明 以字母开头 对大小写敏感 不使用保留字或matlab预先定义的变量名
数据类型
数据类型
• MATLAB中有15种基本的数据类型，有逻 辑型、字符型、整型、浮点型、结构数组、 元胞数组以及函数句柄等。其中整型又分 为有符号整型和无符号整型，8位整型、16 位整型、32位整型和64位整型，浮点型又 分为单精度浮点型和双精度浮点型。具体 可以通过MATLAB中自带的isa函数查看。
基本组分 占用字节 数 8 16 2
数值数组 (Numeric Array)
字符串数组 (Character String Array) 元胞数组 (Cell Array) 结构数组 (Structure Array)
元素
元素
元胞
不定
结构
不定
元胞数组(cell)
• • • • • • • clear all c = [1:2;3:5] clear c c = {1:2;3:5} c1 = cell2mat(c(1)) c2 = cell2mat(c(2)) c2(2:3) • c = {[ 1 2 3] [4 5 6 7] ['rats mice']; [' d'] [['rats mice'] [' d']] [1 3]}
Ctrl+C
中断程序的运行，用于耗时过长程序的紧急中断
MATLAB搜索路径设置
工作空间窗口（Workspace）
工作空间浏览器（workspace browser） • 查询和编辑已定义变量 • 通过右键菜单进行编辑或绘图等相关操作
程序编辑窗口（Editor）
一、编辑M文件
将M代码保存成扩展名为.m的文件，称之为M文件。M文 件通常在程序编辑窗口（或称脚本编辑窗口）中编写，也 可在记事本、写字板等文本编辑工具中编写，只需保存成 M文件即可。
Matrix Laboratory
主要内容
Matlab的编程环境
Matlab工作界面
运算符 数组运算 M代码的编写与调试 （变量类型 ）
MATLAB工作界面布局
工作界面的显示属性和布局调整
MATLAB命令窗口中常用的快捷键
快捷键 方向键↑ 方向键↓ Tab 键
说
明
调出历史命令中的前一个命令 调出历史命令中的后一个命令 输入命令的前几个字符，然后按 Tab 键，会弹出前 面包含这几个字符的所有命令， 方便查找所需命令
• • • • c_first_row = c{1,:,:} c_second_row = c{2,:,:} c_third_row = c{3,:,:} c_third_row_again = c{3}
• • • •
disp('c first row column 1 and second row column 1') % Assigning this to a variable would cause problems c{1:2,1} d = {[1 2] [3 4 5] [6 7] [8 9 10]} • d_first_row_first_column = d{1,1} • d_first_row_first_column_element_1 = d{1,1}(2) • d_second_row_second_column_elements_2_and3 = d{2,2}(2:3)
• Names_and_Numbers = { 'Bob' 90 'Jane' 100 } • cell2mat(Names_and_Numbers(1,1)) • cell2mat(Names_and_Numbers(1,2))
几种数组的转换
mat2cell，将矩阵分块，转为元胞数组 cell2mat，将元胞数组转为矩阵
num2cell ，将数值型数组转为元胞数组
cell2struct，将元胞数组转为结构数组 struct2cell，将结构数组转为元胞数组 num2str，将数值型数组转为字符型数组 str2num，将字符型数组转为数值型数组
三、数据输出格式
MATLAB中值型数据的输出格式可以通过 format 命 令指定
MATLAB编程简介
预备知识
• 线性代数基础 • 常用编程语言的编程基础 • 实验心理学的组内、组间设计及随机化
本章要点
• • • • • 了解Matlab及其特性 熟悉Matlab基本操作 通过 Matlab进行基本的数值运算 掌握心理实验设计常用的Matlab函数 编写简单的 Matlab 程序并进行调试