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lysysxx        

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发表于 2009-4-18 20:03 |只看该作者 |倒序浏览
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数学建模软件介绍 + M4 T: c+ T" O9 Z4 V' Q
一般来说学习数学建模,常用的软件有四种,分别是:matlab、lingo、Mathematica和SAS下面简单介绍一下这四种。 3 \1 z) G5 ], p8 _4 S% \; P

+ i/ t$ S. R3 L0 T- R! E1.MATLAB的概况 5 n7 A5 ?, o3 m2 f/ I8 i
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处
& |! I. y0 l! m" l+ u" n# H: w* y( \7 a5 z* R- q" v4 S
理,可视化建模仿真和实时控制等功能。
( k4 ^: E( U' }' o, W2 f( U! ^
/ v- b8 d$ u$ x$ |MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等 ! ?- C: t4 B+ D+ s9 X9 e

; y& i' Q9 n4 ~6 m9 X9 b语言完相同的事情简捷得多. 4 f0 H" e; T  `, i; w- o

4 [! k# a. N: p  |& G当前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox).工具包又可以分为功能性工具
* ~( x2 p9 _/ I' H: N* ^$ |% l0 Y8 f5 C7 j4 b* F" L& t
包和学科工具包.功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能.学科工具包是专业性比较强
% c" N1 @- m" ]0 S$ I9 |/ ]& l) n0 A1 r& v+ h6 V- m$ }
的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类. & T( s; t' E  ?4 f

7 j' `* F, m& s! v开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改 * }/ q+ i5 y- h- _

7 V! F- @" s; g或加入自己编写程序构造新的专用工具包.
, q+ V" ?: {3 `. f6 j* J! y, B# V% _& y+ ]
2.Mathematica的概况
' p& {. v& l/ z$ O# A1 |& @. h7 ZWolfram Research 是高科技计算机运算( Technical computing )的先趋,由复杂理论的发明者 Stephen Wolfram 成立于
1 _7 }4 O5 A  F$ {8 k. D
" d- m( e, q( m5 d0 g" n1987年,在1988年推出高科技计算机运算软件Mathematica,是一个足以媲美诺贝尔奖的天才产品。Mathematica 是一套整合数字以
( H- o& u# s4 |# I  v8 ]! ^4 e/ u' S" f" j/ Q& ^0 v
及符号运算的数学工具软件,提供了全球超过百万的研究人员,工程师,物理学家,分析师以及其它技术专业人员容易使用的顶级
9 |( D$ X8 M2 F8 _% g
6 h5 s- [; E+ K! G/ @' L科学运算环境。目前已在学术界、电机、机械、化学、土木、信息工程、财务金融、医学、物理、统计、教育出版、OEM 等领域广
* F# c/ F8 M) _, l" ]
# k# P- l2 A3 ]: q泛使用。
& a0 k9 M9 D% f: t+ ^3 O9 T( i
) r# W1 A& @  I6 B7 cMathematica 的特色
' A$ T0 [" @. _$ a5 w
7 |% }( l* I; P+ e6 k·具有高阶的演算方法和丰富的数学函数库和庞大的数学知识库,让 Mathematica 5 在线性代数方面的数值运算,例如特征向量、 反矩阵等,皆比Matlab R13做得更快更好,提供业界最精确的数值运算结果。 6 A4 p+ j+ f( s7 K- i. j9 c
+ v3 z! |) w4 Q7 m
·Mathematica不但可以做数值计算,还提供最优秀的可设计的符号运算。 . b8 {4 z1 W! c9 v
1 J4 A0 z: d$ H6 d% f3 {- m+ n. M
·丰富的数学函数库,可以快速的解答微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、机率统计等等问题。
. {2 c6 y" P* C2 Q4 b
- ]/ E' w$ k6 G8 x# H·Mathematica可以绘制各专业领域专业函数图形,提供丰富的图形表示方法,结果呈现可视化。
2 w% _+ o0 S3 {8 o
$ \' `  Z- @0 d+ r·Mathematica可编排专业的科学论文期刊,让运算与排版在同一环境下完成,提供高品质可编辑的排版公式与表格,屏幕与打印的 自动最佳化排版,组织由初始概念到最后报告的计划,并且对 txt、html、pdf 等格式的输出提供了最好的兼容性。 ' o- i& X0 f5 I7 y

; t% L* o3 g( I$ f4 p5 p2 E9 \: I·可与 C、C++ 、Fortran、Perl、Visual Basic、以及 Java 结合,提供强大高级语言接口功能,使得程序开发更方便。 5 n* x0 F/ ~4 @& [& E
3 s) U) G/ F  L" `
·Mathematica本身就是一个方便学习的程序语言。 Mathematica提供互动且丰富的帮助功能,让使用者现学现卖。强大的功能,简 单的操作,非常容易学习特点,可以最有效的缩短研发时间。 ; v# M- v; o0 `  G

! w3 _) z" ]% W' B4 H3.lingo的概况 ( Z8 s& v6 X( X, S
LINGO则用于求解非线性规划(NLP—NON—LINEAR PROGRAMMING)和二次规则(QP—QUARATIC PROGRAMING)其中 9 n$ R! w9 I* B4 t1 n. e

7 _: C7 @6 n- \$ s5 F+ S, e! LLINGO 6.0学生版最多可版最多达300个变量和150个约束的规则问题,其标准版的求解能力亦再10^4量级以上。虽然LINDO和
2 U% O& |& R/ s& `& j9 N. \' L/ p* q
LINGO不能直接求解目标规划问题,但用序贯式算法可分解成一个个LINDO和LINGO能解决的规划问题。 - b4 n: G: y- f8 J0 b0 [
# f* i0 v1 n6 M: ^- y" C8 m- I

$ h# k1 x) g. x: S0 S- f! h模型建立语言和求解引擎的整合 3 M' @) k0 Y( ]- W$ L3 M

/ y/ `7 e# M: B: C  g
1 |2 v6 ]0 W) R7 c# e' l% v5 |LINGO是使建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具。LINGO提供强大的语言和快速的求解引擎来阐述和求解最佳化模型。
  L8 p6 k( `2 {% j8 n9 V
6 J  r6 c/ b2 s: A. b& u# j4 X; D
2 J0 t+ f4 G- o" t( m5 I8 V4 c■ 简单的模型表示
# w: i) D! y% H, p. J! iLINGO可以将线性、非线性和整数问题迅速得予以公式表示,并且容易阅读、了解和修改。
1 W; I  ?) Z$ S5 p
4 i7 ?9 B2 Z7 D
: o5 J$ q& j+ z8 O■ 方便的数据输入和输出选择
, j; z3 H0 T4 i. {+ c9 p5 k+ CLINGO建立的模型可以直接从数据库或工作表获取资料。同样地, LINGO可以将求解结果直接输出到数据库或工作表。 ; L4 a  O# [3 W9 {& @* `0 C0 K3 x
+ l7 _) [* J7 ~5 K
/ D- N8 a- X5 |1 B5 [- y: m$ T: B
■ 强大的求解引擎 $ C' S, z8 O& L5 B
LINGO内建的求解引擎有线性、非线性(convex and nonconvex)、二次、二次限制和整数最佳化。
8 C. {3 l  }2 _, ?) u& Z* x; y! ^* K7 I! i. v' V
& V2 `- K. B5 e* t7 u/ _' A" [2 W% m
■ Model Interactively or Create Turn-key Applications
! H0 X: Y3 v/ s9 O5 V7 sLINGO提供完全互动的环境供您建立、求解和分析模型。LINGO也提供DLL和OLE界面可供使用者由撰写的程序中呼叫。
$ X* B, H3 v' h, ?: [8 N/ ~, Q7 C! @4 y  n: K
( u7 Q! d/ Z( w  k7 D+ h. y
■ 广泛的文件和HELP功能
1 g1 ^# G# B  t4 ULINGO提供的所有工具和文件可使你迅速入门和上手。LINGO使用者手册有详细的功能定义。 8 l6 L( k* A8 x
+ e+ K8 _" K% K" D/ o& ]
4.SAS软件概况
8 ^* O% g, y7 F0 Z6 kSAS系统全称为Statistics Analysis System,最早由北卡罗来纳大学的两位生物统计学研究生编制,并于1976年成立了SAS软件研究所,正式推出了SAS软件。SAS是用于决策支持的大型集成信息系统,但该软件系统最早的功能限于统计分析,至今,统计分析功能也仍是它的重要组成部分和核心功能。SAS现在的版本为9.0版,大小约为1G。经过多年的发展,SAS已被全世界120多个国家和地区的近三万家机构所采用,直接用户则超过三百万人,遍及金融、医药卫生、生产、运输、通讯、政府和教育科研等领域。在英美等国,能熟练使用SAS进行统计分析是许多公司和科研机构选材的条件之一。在数据处理和统计分析领域,SAS系统被誉为国际上的标准软件系统,并在96~97年度被评选为建立数据库的首选产品。堪称统计软件界的巨无霸。在此仅举一例如下:在以苛刻严格著称于世的美国FDA新药审批程序中,新药试验结果的统计分析规定只能用SAS进行,其他软件的计算结果一律无效!哪怕只是简单的均数和标准差也不行!由此可见SAS的权威地位。
: Q7 n+ _3 E% p
* l8 L7 G  E+ MSAS系统是一个组合软件系统,它由多个功能模块组合而成,其基本部分是BASE SAS模块。BASE SAS模块是SAS系统的核心,承担着主要的数据管理任务,并管理用户使用环境,进行用户语言的处理,调用其他SAS模块和产品。也就是说,SAS系统的运行,首先必须启动BASE SAS模块,它除了本身所具有数据管理、程序设计及描述统计计算功能以外,还是SAS系统的中央调度室。它除可单独存在外,也可与其他产品或模块共同构成一个完整的系统。各模块的安装及更新都可通过其安装程序非常方便地进行。SAS系统具有灵活的功能扩展接口和强大的功能模块,在BASE SAS的基础上,还可以增加如下不同的模块而增加不同的功能:SAS/STAT(统计分析模块)、SAS/GRAPH(绘图模块)、SAS/QC(质量控制模块)、SAS/ETS(经济计量学和时间序列分析模块)、SAS/OR(运筹学模块)、SAS/IML(交互式矩阵程序设计语言模块)、SAS/FSP(快速数据处理的交互式菜单系统模块)、SAS/AF(交互式全屏幕软件应用系统模块)等等。SAS有一个智能型绘图系统,不仅能绘各种统计图,还能绘出地图。SAS提供多个统计过程,每个过程均含有极丰富的任选项。用户还可以通过对数据集的一连串加工,实现更为复杂的统计分析。此外,SAS还提供了各类概率分析函数、分位数函数、样本统计函数和随机数生成函数,使用户能方便地实现特殊统计要求。
; K' j/ w' [' b1 f6 j9 }参考资料:http://hi.baidu.com/keaiquan/blog/item/965b8a01436c8dd7267fb554.html
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