MATLAB 基礎培訓

第一部分

MATLAB 簡要介紹

目標：概述 MATLAB 是什麼、其組成元素以及它能為您提供哪些功能

• 範例：C vs. MATLAB
• MATLAB 產品概觀
• MATLAB 應用領域
• MATLAB 能為您做什麼？
• 課程大綱

使用 MATLAB 使用者介面

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

• MATLAB 介面
• 從檔案讀取數據
• 儲存與載入變數
• 繪製數據圖表
• 自訂圖表
• 計算統計數據與最佳擬合線
• 匯出圖形以供其他應用程式使用

變數與運算式

目標：輸入 MATLAB 指令，重點在於建立變數中的數據並進行存取。

• 輸入指令
• 建立變數
• 取得協助
• 存取並修改变數中的值
• 建立字串變數

向量的分析與可視化

目標：對向量進行數學與統計計算，並建立基本的可視化圖表。了解如何透過 MATLAB 語法以單一指令計算整個數據集。

• 向量計算
• 繪製向量圖
• 基本圖表選項
• 添加圖表註解

矩陣的分析與可視化

目標：將矩陣用作數學物件或（向量）數據集合。理解如何運用合適的 MATLAB 語法來區分這些應用。

• 大小與維度
• 矩陣計算
• 矩陣數據的統計
• 繪製多列數據
• 重塑與線性索引
• 多維陣列

第二部分

使用腳本自動化指令

目標：將 MATLAB 指令收集到腳本中，以方便重現與實驗。當任務複雜度增加時，在指令視窗中輸入長串指令將變得不再實用。

• 建模範例
• 指令歷史
• 建立腳本檔案
• 執行腳本
• 註解與程式區塊
• 發佈腳本

處理數據檔案

目標：從格式化的檔案中將數據導入 MATLAB。由於匯入的數據類型和格式多樣，重點在於處理儲存格陣列和日期格式。

• 匯入數據
• 混合數據類型
• 儲存格陣列
• 數字、字串與儲存格之間的轉換
• 匯出數據

多重向量圖表

目標：製作更複雜的向量圖表，例如多重圖表，並運用顏色和字串操作技術，創造吸引眼球的數據視覺表現。

• 圖形結構
• 多重圖形、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、變數和索引技術來建立靈活的程式碼，以進行決策並適應不同情境。探索其他用於重複程式碼區塊的程式結構，以及允許與使用者互動的結構。

• 邏輯運算與變數
• 邏輯索引
• 程式結構
• 流程控制
• 迴圈

矩陣與影像可視化

目標：在兩維或三維空間中可視化影像和矩陣數據。探索使用影像顯示與使用影像可視化矩陣數據之間的差異。

• 使用向量和矩陣數據進行散佈插值
• 三維矩陣可視化
• 二維矩陣可視化
• 索引影像與色圖
• 真彩影像

第三部分

數據分析

目標：在 MATLAB 中執行典型的數據分析任務，包括開發理論模型並對實際數據進行擬合。這自然引向 MATLAB 最強大的功能之一：使用單一指令解線性方程組。

• 處理缺失數據
• 相關性
• 平滑
• 譜分析與 FFT
• 解線性方程組

撰寫函數

目標：將模塊化任務封裝為使用者自定義函數，以增強自動化程度。理解 MATLAB 如何解析對檔案和變數的引用。

• 為什麼需要函數？
• 建立函數
• 添加註解
• 呼叫子函數
• 工作區
• 子函數
• 路徑與優先級

數據類型

目標：探索數據類型，重點在於建立變數和存取陣列元素的語法，並討論不同數據類型之間的轉換方法。數據類型在於其包含的數據種類及數據組織方式的差異。

• MATLAB 數據類型
• 整數
• 結構體
• 類型轉換

檔案 I/O

目標：探索 MATLAB 中底層的數據匯入和匯出函數，這些函數允許對文字和二進位檔案 I/O 進行精確控制。這些函數包括 textscan，可提供讀取文字檔案的精確控制。

• 開啟和關閉檔案
• 讀取和寫入文字檔案
• 讀取和寫入二進位檔案

請注意，實際交付內容可能與上述大綱略有出入，恕不另行通知。

結論

請注意，實際交付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
• MATLAB 其他即將開課的課程

請注意，課程交付時可能會有少量細微差異，恕不另行通知。