数学软件与数学实验（第二版）杨杰-第1章 MATLAB概述.pptxVIP

数学软件与数学实验;1.1 数学软件;70到80年代：处理数学问题的应用软件，即我们现在所谓的数学软件（或数学软件包） 从90年代初：逐渐出现了功能更强的数学软件，如Maple、 MATLAB、Mathematica、SPSS、LINGO等等;1.1.2 常用数学软件 在科技和工程界上比较流行和著名的数学软件主要有四个，分别是MATLAB、Maple、Mathematica和MathCAD，它们除了具有一些共同功能外，都有各自不同的特色。 在统计与运筹方面也有四个常用的软件，它们分别是SAS，SPSS，LINDO，LINGO。 另外，还有在几何教学中常用的几何画板(sketchpad)和Geogerba软件。;1. MATLAB 软件 MATLAB原是矩阵实验室(Matrix Laboratory) MATLAB是用于数据分析、机器学习、信号处理、图像处理、计算机视觉、通信、 计算金融、控制设计、机器人等领域的商业数学软件。; 2. Maple软件 Maple是一种计算机代数系统,被广泛应用于科学、工程和教育等领域。经过多年的不断发展,Maple已成为当今世界上最优秀的几个数学软件之一,它以良好的使用环境、强有力的符号运算能力、高精度的数字计算、灵活的图形显示和高效的可编程功能,为越来越多的教师、学生和科研人员所喜爱,并成为他们进行数学处理的工具.;3. Mathematica 软件 Mathematica是一款科学计算软件，为广大技术人员、教育工作者、学生和其他人士提供了最主要的计算环境，广泛应用到数学、机器学习、计算几何、图像计算许多领域。;4. MathCAD 软件 Mathcad是一款工程计算软件，作为工程计算的全球标准，MathCAD与专有的计算工具和电子表格不同，它允许工程师利用详尽的应用数学函数和动态、单位感知(unit-aware)的计算来同时设计和记录工程计算。因而MathCAD在很多科技领域中承担着复杂的数学计算,图形显示和文档处理，是工程技术人员不可多得的有力工具。;5. SAS软件 SAS是Statistical Analysis System的缩写，意为统计分析系统，用于决策支持的大型信息集成系统，是当前最重要的专业统计软件之一。 SAS系统是一个组合软件系统，它由多个功能模块组合而成。系统的易用性很强，除了基本部分BASE SAS模块，它还包含STAT(统计)、QC(质量控制)、OR(规划)、ETS(预测)、IML(矩阵运算)等等三十多个大小模???。;6. SPSS软件 SPSS( Statistical Product and Service Solutions)，意为统计产品与服务解决方案，主要应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域。 SPSS由多个模块构成，其中SPSS Base为必需的基本模块，管理整个软件平台,并能进行多种常见的基本统计分析.;11;LINGO软件 LINGO是求解最优化问题的专业软件包，它在求解各种大型线性、非线性、凸面和非凸面规划、整数规划、随机规划、动态规划、多目标规划、圆锥规划及半定规划；二次规划、二次方程、二次约束及双层规划等方面有明显的优势。;9. 几何画板软件 几何画板(The Geometers Sketchpad)非常适用于辅助数学、物理的教学，它提供丰富而方便的创造功能使用户可以随心所欲地编写出自己需要的教学课件，也适用于学生进行研究性学习。用它可以构造图形、图表，可以用鼠标拖拉几何对象，图形的几何关系保持不变。它为教师和学生提供了一个观察和探索几何图形内在关系的环境，帮助用户实现其教学思想。;14;1.2.1 什么是数学实验 数学实验是利用计算机和软件为主要工具，进行数学运算、模拟仿真、显示图形、探索发展数学理论、证明猜想等，帮助人们学习数学，研究数学和应用数学。 数学实验是一种科研方法，应用这种方法有利于人类提出猜想，验证定理，纠正谬误。第二，数学实验是一种技术，这种技术适用于解决大量实际问题。从工程问题到理论问题，从社会科学到生命科学 …… 第三，数学实验也是一种学习手段，学习者借助计算机对数学概念、定理、命题进行多方位的演示或验证，获得在传统学习环境中无法获得的知识信息。;1.2.2 数学实验的基础 1.计算方法 计算方法又称“数值分析”。是为各种数学问题的数值解答研究提供最有效的算法。主要内容为函数逼近论，数值微分，数值积分，误差分析等。常用方法有迭代法、差分法、插值法、有限元方法等。 ;2.数学软件 做数学实验需要有一个软件平台,可以直接利用计算机语言, 比如BASIC语言、FORTRAN 语言、PASCAL语言、C语言等等; 也可以利用专门的数学软件, 比如Maple、Mathem