# 数学


# 初等数学

# 指数与对数

幂和指数
本主题说明如何使用各种方法计算矩阵幂和指数。
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# 复数

绘制虚数和复数数据图
绘制一个复数向量的虚部对实部的图。
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# 多项式

预测美国人口
此示例说明,即使使用次数最适中的多项式外插数据也是有风险且不可靠的。
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创建并计算多项式
此示例说明如何在 Syslab 中将多项式表示为向量以及根据相关点计算多项式。
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对多项式求积分和微分
此示例演示如何使用 polyint 和 polyder 函数对由系数向量表示的任何多项式求解析积分或微分。
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多项式曲线拟合
此示例说明如何使用 polyfit 函数将多项式曲线与一组数据点拟合。您可以按照以下语法,使用 polyfit 求出以最小二乘方式与一组数据拟合的多项式的系数
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# 线性代数

基本矩阵运算
以下示例演示了以 Syslab 语言处理矩阵的基本方法和函数。
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矩阵指数
此示例说明 19 种矩阵指数计算方法中的 3 种。
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判断矩阵是否为对称正定矩阵
本主题介绍如何使用 chol 和 eig 函数来确定矩阵是否为对称正定矩阵(特征值全为正的对称矩阵)。
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使用低秩 SVD 的图像压缩
此示例说明如何使用 svdsketch 压缩图像,同时保留图像的重要特征。
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# 插值

将二维选项插入三维网格中
本示例显示如何降低三维的网格平面数组的维度以求解二维插值问题。
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对不同量级的数据进行归一化
此示例说明如何通过归一化来用 griddata 改善散点数据插值结果。在某些情况下,归一化可以改善插值结果。
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多个一维值集的插值
此示例说明如何使用 griddedInterpolant 一次性插入三个一维数据集。这是个比遍历数据集更快的替代方案。
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# 优化


通过优化拟合曲线
此示例说明如何通过最大限度地减小误差平方和来使用费希纳性函数对数据进行拟合
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标量函数的根
求解一个实数变量的非线性方程。
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# 数值积分和微分方程

微分方程
此示例说明如何使用 Syslab 构造几种不同类型的微分方程并求解。Syslab 提供了多种数值算法来求解各种微分方程。
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# 常微分方程

求解捕食者-猎物方程
此示例说明如何使用 ode23 和 ode45 求解表示捕食者/猎物模型的微分方程。这两个函数用于对使用变步长 Runge-Kutta 积分方法的常微分方程求数值解。
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求解抛向空中的短棒的运动方程
此示例求解常微分方程组,该方程组对抛向空中的短棒的动态进行建模。
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使用高阶求解器解决天体力学问题
此示例说明如何使用ode78和ode89解决天体力学问题,该问题需要 ODE 求解器的每一步都具有高精度才能成功积分。
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求解刚性晶体管微分代数方程
此示例说明如何使用 ode23t 求解描述电路的刚性微分代数方程 (DAE) 。
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求解具有强状态依赖质量矩阵的 ODE
此示例说明如何使用移动网格方法求解 Burgers 方程 。
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求解非刚性 ODE
本页包含两个使用 ode45 来求解非刚性常微分方程的示例。Syslab 提供几个非刚性 ODE 求解器。
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解算刚性 ODE
本主题说明如何将 ODE 解约束为非负解。施加非负约束不一定总是可有可无,在某些情况下,由于方程的物理解释或解性质的原因,可能有必要施加非负约束。
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非负 ODE 解
本主题说明如何将 ODE 解约束为非负解。施加非负约束不一定总是可有可无,在某些情况下,由于方程的物理解释或解性质的原因,可能有必要施加非负约束。
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求解具有多个初始条件的 ODE 方程组
此示例比较求解具有多组初始条件的常微分方程组的两种方法。
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# 边界值问题

对具有两个解的 BVP 求解
此示例使用 bvp4c 和两个不同的初始估计值来求 BVP 问题的两个解。
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求解具有未知参数的 BVP
以下示例说明如何使用 bvp4c 求解具有未知参数的边界值问题。
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求解具有奇异项的 BVP
以下示例说明如何求解埃姆登方程,埃姆登方程是一个具有奇异项的边界值问题,源于对气球球体建模的过程。
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# 时滞微分方程

具有常时滞项的 DDE
此示例说明如何使用 dde23 对具有常时滞的 DDE(时滞微分方程)方程组求解。
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具有状态依赖时滞的DDE
以下示例说明如何使用 ddesd 对具有状态依赖时滞的 DDE(时滞微分方程)方程组求解。Enright 和 Hayashi [1] 将此 DDE 方程组用作测试问题。
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具有不连续性的心血管模型DDE
此示例说明如何使用 dde23 对具有不连续导数的心血管模型求解。此示例最初由 Ottesen [1] 提出。
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中立型 DDE
以下示例说明如何使用 ddensd 求解中立型 DDE(时滞微分方程),其中时滞出现在导数项中。此问题最初由 Paul [1] 提出。
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中立型的初始值 DDE
以下示例说明如何使用 ddensd 求解具有时间相关时滞的初始值 DDE(时滞微分方程)方程组。此示例最初由 Jackiewicz [1] 提出。
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# 一维偏微分方程

求解单个 PDE
此示例说明单个 PDE 的解的构成以及如何对解进行计算和绘图。
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求解具有不连续性的 PDE
此示例说明如何求解涉及物质界面的 PDE。
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求解 PDE 并计算偏导数
此示例说明如何求解一个晶体管偏微分方程 (PDE),并使用结果获得偏导数,这是求解更大型问题的一部分。
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求解 PDE 方程组
此示例说明由两个偏微分方程构成的方程组的解的构成,以及如何对解进行计算和绘图。
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使用初始条件阶跃函数求解 PDE 方程组
此示例说明如何求解初始条件中使用步函数的偏微分方程组。
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# 数值积分和微分

复曲线积分
本示例显示如何使用 ty_integral 函数的 waypoints 选项计算复曲线积分。
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多项式积分的解析解
本示例显示如何使用 polyint 函数对多项式求解析积分。使用此函数来计算多项式的不定积分。
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数值数据的积分
此示例显示如何对一组离散速度数据进行数值积分以逼近行驶距离。integral 族仅接受函数句柄输入,所以这些函数不能用于离散数据集。当函数表达式不能用于积分时,使用 trapz 或 cumtrapz。
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计算表面的切平面
此示例说明如何按有限差分逼近函数梯度。然后说明如何通过使用这些逼近的梯度,绘制平面上某个点的切平面。
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# 傅里叶分析与滤波

使用FFT分析周期性数据
可以使用傅里叶变换来分析数据中的变化,例如一个时间段内的自然事件。
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从正弦波转换为方波
此示例说明方波的傅里叶级数展开式是如何由奇次谐波的和构成的。
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傅里叶变换
傅里叶变换是用于在许多应用中分析数据的强大工具,包括用于信号处理的傅里叶分析。
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使用卷积对数据进行平滑处理
使用卷积对含噪二维数据进行平滑处理。
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# 稀疏矩阵

有限差分拉普拉斯算子
此示例说明如何在 L 形域中计算和表示有限差分拉普拉斯算子。
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稀疏矩阵的图形表示
此示例说明 NASA 翼型的有限元网格,包括两个尾翼。
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# 图和网络算法

修改现有图的节点和边
此示例演示如何使用 addedge、rmedge、addnode、rmnode、findedge、findnode 及 subgraph 函数访问和修改 graph 或 digraph 对象中的节点和/或边。
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