MATLAB 基礎培訓

第一部分

MATLAB 簡要介紹

目標：概述 MATLAB 是什麼、由哪些部分組成，以及它能為您做什麼

• 範例：C 與 MATLAB 的對比
• MATLAB 產品概覽
• MATLAB 應用領域
• MATLAB 能為您做什麼？
• 課程大綱

操作 MATLAB 使用者介面

目標：了解 MATLAB 整合式設計環境及其使用者介面的主要功能。總覽課程主題。

• MATLAB 介面
• 從檔案讀取資料
• 儲存與載入變數
• 繪製圖表
• 自訂圖表
• 計算統計量與最佳擬合線
• 導出圖形以供其他應用程式使用

變數與運算式

目標：輸入 MATLAB 命令，重點在於創建及存取變數中的資料。

• 輸入命令
• 創建變數
• 取得協助
• 存取及修改變數中的值
• 創建字元變數

向量分析與視覺化

目標：對向量執行數學與統計計算，並創建基礎視覺化內容。了解 MATLAB 語法如何允許通過單一命令對整個資料集進行計算。

• 向量計算
• 繪製向量圖表
• 基本圖表選項
• 為圖表添加註釋

矩陣分析與視覺化

目標：將矩陣用作數學對象或（向量）資料集合。理解適當使用 MATLAB 語法以區分這些應用場景。

• 大小與維度
• 矩陣計算
• 矩陣資料統計
• 繪製多欄圖表
• 重塑與線性索引
• 多維陣列

第二部分

使用腳本自動化命令

目標：將 MATLAB 命令收集到腳本中，以便於重現與實驗。隨著任務複雜度增加，在命令視窗中輸入長序列命令將變得不再切實可行。

• 一個建模範例
• 命令歷史
• 創建腳本檔
• 執行腳本
• 註釋與程式碼區塊
• 發佈腳本

處理資料檔

目標：從格式化檔案中將資料導入 MATLAB。由於導入的資料可能包含多種型別與格式，課程重點講解處理儲存格陣列與日期格式的方法。

• 導入資料
• 混合型別資料
• 儲存格陣列
• 數字、字串與儲存格之間的轉換
• 導出資料

多個向量圖表

目標：創建更複雜的向量圖表，例如多個圖表，並利用顏色與字串處理技巧生成引人注目的資料視覺表示。

• 圖形結構
• 多個圖形、座標軸與圖表
• 繪製方程式
• 使用顏色
• 自訂圖表

邏輯與流程控制

目標：使用邏輯運算、變數及索引技巧創建靈活的程式碼，使其能進行決策並適應不同情況。探索其他用於重復程式碼區塊的編程結構，以及允許與使用者互動的結構。

• 邏輯運算與變數
• 邏輯索引
• 編程結構
• 流程控制
• 迴圈

矩陣與影像視覺化

目標：在二維或三維空間中視覺化影像與矩陣資料。探索使用影像顯示與視覺化矩陣資料之間的差異。

• 使用向量與矩陣資料進行散射插值
• 3D 矩陣視覺化
• 2D 矩陣視覺化
• 索引影像與色圖
• 真彩影像

第三部分

資料分析

目標：在 MATLAB 中執行典型的資料分析任務，包括針對真實資料發展並擬合理論模型。這自然引向 MATLAB 最強大的功能之一：通過單一命令求解線性方程組。

• 處理遺漏資料
• 相關性
• 平滑處理
• 光譜分析與快速傅立葉變換（FFT）
• 求解線性方程組

編寫函數

目標：將模組化任務封裝為使用者定義函數以提高自動化程度。理解 MATLAB 如何解析對檔案及變數的引用。

• 為什麼需要函數？
• 創建函數
• 添加註釋
• 調用子函數
• 工作區
• 子函數
• 路徑與優先級

資料型別

目標：探索資料型別，重點介紹創建變數及存取陣列元素的語法，並討論在資料型別之間轉換的方法。資料型別在可包含的資料種類及資料組織方式上有所不同。

• MATLAB 資料型別
• 整數
• 結構體
• 型別轉換

檔案 I/O

目標：探索 MATLAB 中的低層資料導入與導出函數，這些函數允許對文字檔與二進位檔案的 I/O 進行精確控制。這些函數包括 textscan，它提供對讀取文字檔的精確控制。

• 開啟與關閉檔案
• 讀取與寫入文字檔
• 讀取與寫入二進位檔案

請注意，實際授課內容可能與上述大綱略有出入，恕不另行通知。

總結

請注意，實際授課內容可能與上述大綱略有出入，恕不另行通知。

目標：總結我們所學的知識

• 課程總結
• 其他即將開課的 MATLAB 課程

請注意，實際授課時可能會有少數細微差異，恕不另行通知。