MATLAB R2020a神经网络典型案例分析
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1.1 MATLAB的功能

随着MATLAB的发展演化,其功能逐渐完善,拥有强大的数值计算、符号处理、领域仿真调试功能,可以非常方便地实现图形绘制、文件管理等。

1.1.1 MATLAB的基本功能

MATLAB是一款功能强大的数学软件,它将数值分析、矩阵计算、可视化、动态系统建模仿真等功能集成在一个开发环境中,为科研工作提供了强大的支持。

MATLAB的基本数据单位是矩阵,一切运算都以矩阵为基础,其核心是一个基于矩阵运算的快速解释程序。MATLAB既可以交互式地接收用户输入的命令,也可以运行大型程序或进行系统仿真。具体来说,MATLAB的基本功能包括以下几点。

● 矩阵运算功能,这是其他功能的基础。

● 数据可视化功能。

● GUI程序设计功能。

● Simulink仿真功能。

● 大量的专业工具箱应用功能。

在此不得不提到Simulink,Simulink是MATLAB软件的工具包之一。Simulink是一种基于MATLAB框图设计环境的可视化仿真工具,用于系统动态建模,在数字信号处理、通信系统、控制系统等领域中具有广泛的应用。

MATLAB还包括丰富的预定义函数和工具箱。为某种目的专门编写一组MATLAB函数并放入一个目录中,即可组成一个工具箱,因此,从某种意义上来说,MATLAB的任意一个用户都可以编写自己的MATLAB工具箱。本书使用的主要是MATLAB软件自带的神经网络工具箱,也会少量涉及一些知名学者编写的、在业界被广泛承认和使用的工具箱。一般来说,工具箱比预定义函数更专业,在数据分析、数值和符号计算、控制系统的设计仿真、数字图像处理、数字信号处理、通信系统的设计仿真、财务与金融分析等多个专业领域中发挥着重要作用。

综上所述,MATLAB产品族可以用于以下领域。

● 数值和符号计算。

● 数字信号处理。

● 数据分析。

● 控制系统和通信系统的设计仿真。

● 工程与科学绘图。

● 图像用户界面程序设计。

● 财务领域。

1.1.2 MATLAB的重要功能

MATLAB的重要功能表现在以下几方面。

● MATLAB:MATLAB语言的单元测试框架。

● Trading Toolbox:一款用于访问价格并将订单发送到交易系统的新产品。

● Financial Instruments Toolbox:赫尔-怀特、线性高斯和LIBOR市场模型的校准与Monte Carlo仿真。

● Image Processing Toolbox:使用有效轮廓对图像进行分割,并且可以实现10个C代码的函数和实现使用GPU加速的11个函数。

● Image Acquisition Toolbox:提供了用于采集图像、深度图和框架数据的Kinect for Windows传感器支持。

● Statistics Toolbox:用于二进制分类的支持向量机(Support Vector Machine,SVM),或者用于缺失数据的PCA算法和Anderson-Darling拟合优度检验。

● Data Acquisition Toolbox:为Digilent Analog Discovery Design Kit提供了支持包。

● Vehicle Network Toolbox:为访问CAN总线上的ECU提供XCP。