MATLAB基礎培訓

第一部分

MATLAB簡介

目標：概述MATLAB是什麼、包含哪些元件，以及能為您做些什麼

• 範例：C語言與MATLAB的比較
• MATLAB產品概覽
• MATLAB應用領域
• MATLAB能為您做些什麼？
• 課程大綱

操作MATLAB使用者介面

目標：介紹MATLAB整合設計環境及其使用者介面的主要功能，並概述課程主題。

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

變數與表達式

目標：輸入MATLAB指令，重點在於建立與存取變數中的資料。

• 輸入指令
• 建立變數
• 取得協助
• 存取與修改變數中的值
• 建立字元變數

向量的分析與視覺化

目標：使用向量執行數學與統計計算，並建立基本視覺化。了解MATLAB語法如何以單一指令對整個資料集進行計算。

• 向量的計算
• 繪製向量
• 基本繪圖選項
• 為圖表添加註解

矩陣的分析與視覺化

目標：將矩陣作為數學物件或（向量）資料的集合使用，並理解如何適當運用MATLAB語法來區分這些應用。

• 大小與維度
• 矩陣的計算
• 矩陣資料的統計
• 繪製多個欄位
• 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，以便輕鬆重現與實驗。隨著任務複雜度增加，在指令視窗中輸入長串指令將變得不切實際。

• 建模範例
• 指令歷史
• 建立腳本檔案
• 執行腳本
• 註解與程式碼儲存格
• 發佈腳本

處理資料檔案

目標：從格式化檔案將資料匯入MATLAB。由於匯入的資料可能有多種類型與格式，因此重點在於處理細胞陣列與日期格式。

• 匯入資料
• 混合資料型別
• 細胞陣列
• 數值、字串與細胞之間的轉換
• 匯出資料

多重向量圖

目標：建立更複雜的向量圖，例如多重圖，並使用色彩與字串操作技巧來產生引人注目的資料視覺化。

• 圖形結構
• 多重圖形、軸與圖表
• 繪製方程式
• 使用色彩
• 自訂圖表

邏輯與流程控制

目標：使用邏輯運算、變數與索引技巧來建立靈活的程式碼，使其能做出決策並適應不同情況。探索其他程式建構，用於重複程式碼區段，以及允許與使用者互動的建構。

• 邏輯運算與變數
• 邏輯索引
• 程式建構
• 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，並探索使用影像顯示資料與視覺化矩陣資料之間的差異。

• 使用向量與矩陣資料的散點插值
• 三維矩陣視覺化
• 二維矩陣視覺化
• 索引影像與色彩對應
• 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，包括開發理論模型並擬合真實資料。這自然會引出MATLAB最強大的功能之一：以單一指令求解線性方程組。

• 處理缺失資料
• 相關性
• 平滑化
• 頻譜分析與快速傅立葉變換
• 求解線性方程組

編寫函式

目標：透過將模組化任務封裝為使用者自訂函式來提高自動化程度，並了解MATLAB如何解析檔案與變數的參考。

• 為何使用函式？
• 建立函式
• 新增註解
• 呼叫子函式
• 工作區
• 子函式
• 路徑與優先順序

資料型別

目標：探索資料型別，重點在於建立變數與存取陣列元素的語法，並討論資料型別之間的轉換方法。資料型別在可包含的資料種類與組織方式上有所不同。

• MATLAB資料型別
• 整數
• 結構
• 型別轉換

檔案輸入/輸出

目標：探索MATLAB中低階的資料匯入與匯出函式，這些函式可精確控制文字與二進位檔案的輸入/輸出，包括提供文字檔案讀取精確控制的textscan函式。

• 開啟與關閉檔案
• 讀取與寫入文字檔案
• 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。

結論

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：總結所學內容

• 課程總結
• 其他即將開設的MATLAB相關課程

請注意，課程在實際授課時可能因少數差異而有所調整，恕不另行通知。