第02讲 Matlab与神经网络工具箱

第02讲 02讲 Matlab与神经网络工具箱 与神经网络工具箱

2.1 Matlab简介 简介Matlab的首创者Cleve Moler博士在数值分析，特 别是在是指线性代数的领域中很有影响。 Matlab(Matrix Laboratory,即矩阵实验室) Matlab于1984年推出了正式版本。后来Moler组建 了一个名为MathWorks的软件开发公司 (http://)专门扩展并改 进Matlab。 1998年推出5.3版。2000年11月6日推出最新版本 Matlab 6.0。

Matlab 6.0有30个工具箱包，包括 控制系统工具箱(Control System Toolbox) 信号处理工具箱(Signal Processing toolbox) 系统辨识工具箱(System Identification toolbox) 鲁棒控制工具箱(Robust Control toolbox) μ分析于综合工具箱(μ-analysis and synthesis toolbox) 定量反馈理论工具箱(QFT toolbox) 神经网络工具箱(Neural Network toolbox) 最优化工具箱(Optimisation toolbox) 数据库工具箱(Database toolbox) 网络工具箱(Matlab WebServer)等。

严格的说，Matlab并不是一种计算机语言，因为 用它编写出来的程序并不能脱离Matlab环境而 执行，但从功能上说，Matlab已经完全具备了 计算机语言的结构和性能，因此我们也习惯的 称之为Matlab语言。 Matlab 5.3以上版本提供了C/C++的接口，通过另 外一个工具MatCom,能用Visual C++调用 Matlab编写的程序，从而大大减少C++程序的 编写难度。此工具我已经用过，效果不错。

2. 2 Matlab的基本操作 的基本操作2.2.1 Matlab的安装 关键是选择合适的工具箱和相应的帮助文件。 2.2.2 2.2.2帮助文件(helpdesk) helpdesk 两种：(1)pdf格式 (2)html格式 2.2.3演示(demo) 2.2.4退出：exit 或quit命令

2.3 Matlab的基本语句结构 的基本语句结构2.3.1 基本的赋值语句 变量名列表=表达式 如：A=[1,2,3;4,5,6;7,8,0] 等号右边的表达式可以用分号结束，也可以用 逗号或换行号结束。 Matlab区分大小写，Abc,ABC,abc表示不同 的矩阵名。 在矩阵A中，同一行中的内容用逗号分隔，而 采用分号来表示换行。 一般情况下，用于同行中分隔的逗号是可以由 空格来代替的。

2.3.2 Matlab的保留字符串 的保留字符串 判断0元素用的误差限eps,其默认值为

eps=2.2204×10-16 pi表示圆周率 Inf表示无穷大。Matlab允许的最大数据为 1.797693×10308;一个数据大于此数则认为是 Inf。1/0产生Inf。 即使在Matlab中保留了若干字符串，它们还可以 重新进行赋值。如果用户想将判0的误差限扩 大10倍，则可以采用eps=10×eps命令来进行修 正。

2.4 矩阵的基本运算矩阵A有n行m列，称A矩阵为n×m矩阵。 矩阵加减法运算： 2.4.1 矩阵加减法运算： C=A+B 和C=A-B。 - 。 矩阵的转置： 2.4.2 矩阵的转置：AT 在Matlab下，矩阵A

的转置(包括复矩阵的转 置)均可以简单地由A’求出。 C=A× 2.4.3 矩阵乘法 C=A×B 在这里并不需要指定A、B的维数。

2.4.4 矩阵的点乘 两个矩阵对应元素之间的乘积。 C=A.×B 2.4.5 矩阵的除法 Matlab定义了矩阵的除法运算，其意义相当于矩 阵的求逆运算。 如：Ax=B, x=inv(A)×B,也可简单地写成 x=A/B。

2.4.6 单个矩阵元素的赋值与运算 Matlab允许用户对一个矩阵地单个元素进行赋值 和操作。 Matlab还允许对子矩阵进行定义和处理。 A(:,j)表示A矩阵的第j列元素； A(i,:)表示A矩阵的第i列全部元素。 A(:,1)=[1,4,7] A(2,:)=[4,5,6]

2.5 Matlab的控制语句 的控制语句2.5.1 Matlab的循环语句结构 的循环语句结构for语句和while语句 for语句和while语句 语句和while for语句的基本格式 for语句的基本格式 循环变量i=表达式S i=表达式 表达式S 表达式S for 循环变量i=表达式S1:表达式S3:表达式S2 循环语句组 end

在C语言中，循环体的内容是以大括号{}括起来的，而在 语言中，循环体的内容是以大括号{}括起来的， {}括起来的 Matlab语言中 循环体的内容是以循环语句和end 语言中， end语句 Matlab语言中，循环体的内容是以循环语句和end语句 括起来的，所以在使用Matlab时应注意这一点。 Matlab时应注意这一点 括起来的，所以在使用Matlab时应注意这一点。

求取S1的值=>i

求取S2的值

i 在 S 1 、 S 2 之间

循 循 循 循 否

是 循环体语句

i+S3=>i

for循环体的程序框图 循环体的程序框图

while语句的结构 语句的结构

while (条件式) 循环语句组 end

条件式成立？ 否 是

循 循 循 循

执行循环体内容

while语句的框图 语句的框图

2.5.2 Matlab的条件转移语句结构 的条件转移语句结构 基本格式： 基本格式： if(条件式) 条件块语句组 end

条件式成立？

是

执行循环体内容

结构框图

绝对转移

由于Matlab没有提供绝对转移的指令，所以这样的功能可 通过if和while的组合来完成。见例3。

复杂的条件结构

if(条件式) 条件块语句组1 else 条件语句组2 end

是 条件

否

语句1

语句2

if(条件式1) 条件块语句组1 elseif (条件式2) 条件块语句组2 ……… end条件1 条件2

是

条件n 是

语句1

语句2

语句n

语句n+1