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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
; [" D8 Z2 n3 d2 u6 w) }, M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。
8 ?: a; ?" T2 t: y- i/ E+ ~4 }) B: r2 h: H3 V3 N
1.MATLAB的概况
1 o9 ]( I  R  |! m9 HMATLAB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
- k* G  J6 R, j: G, s) P+ p8 v% {/ L0 X" z( f
理,可视化建模仿真和实时控制等功能。 9 ~" E. S+ E, h5 k* J9 C

) ]1 K4 B" @3 B) c& z1 a. oMATLAB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
1 _8 V4 U) y, g& H+ v; ]) o" O$ }% V, [& c5 y7 m0 X" u
语言完相同的事情简捷得多.
2 `/ b" V% c/ x1 j. L: B$ f& `7 u( b4 R4 o+ y
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
. c9 D3 c6 m/ Q# l- W9 y% h
2 V4 P" r. Z6 s) Y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
4 P: W" O0 x+ _1 z  ]3 u0 _/ @3 w0 G5 m7 }0 w
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.
  I0 \/ o9 q6 Y" M+ e
& T9 i4 P# [% U8 p% J$ [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
7 z, \8 ^. B7 o! |, g; u  m4 x" g* L. ]6 f% {3 p
或加入自己编写程序构造新的专用工具包. $ t0 R. N1 l( y
0 a7 |( k' f7 Q9 C# H
2.Mathematica的概况
8 y4 `) s5 N( Q3 X$ wWolfram 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
( M1 N7 w# n2 A3 K2 D5 _- p: a7 A3 u
1987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
# p% C) {, u- W3 m0 X, `9 g( z' P+ U, p8 l4 w( @
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
# t: e$ y5 [1 o; R) o8 U% T4 L
: Y5 G' Y6 W5 r3 D& M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 2 f% ^0 N" o! }$ p( q6 l

% i2 n, u2 J* E+ W3 P5 g泛使用。 ) `9 @* i1 I9 E0 A: R* m

) `3 }0 k3 H1 ^Mathematica 的特色 $ T) B2 l# j+ |; N- E" b
6 }2 |  l3 Y* |
·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。 2 S5 U+ M7 [( F& g# G% \1 O& e1 l

2 U8 i. K2 ?; {' L9 ]/ k2 U" A·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。
; ^0 k  ]* u# d* F& f& \
7 a% s7 l, E- o·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。 ; _8 B* V, u3 W3 n' d

2 t* z; L# J! o6 N; @6 X) `·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。 & w) |: w( V! B  w2 i& n9 M. m

1 s0 T# ]5 R. L: x9 F' l·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。
1 I1 _- [) j/ N  w  b9 q
( m! @2 {% s- @·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。
0 w0 i6 Q+ H7 T4 P' a' H' F3 w
6 c4 U8 i3 M( X1 K1 D" A·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。   W& D% S( C5 A2 r% i; z

( V  @' _. E+ |7 N: k3.lingo的概况 5 z- y3 c( y" W% y
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 ' g' L0 \0 P- I: G+ O! Z7 l
! ~4 I8 ^7 \! O  N5 j
LINGO 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
( h4 T8 p; z1 J# U- e, A; _2 u6 _6 t) F6 D8 F9 z
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。 " m% M% L# a! C0 E
/ U! q) {! n3 u# l. P* v4 u

5 N& T* S6 M7 D! e2 a模型建立语言和求解引擎的整合
& v# F# y2 c' |5 Q$ w1 _4 a% M. f4 o/ c' C: f- m" B

+ `7 P2 |# _1 u, F5 JLINGO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。 5 E: ]$ M! g6 N; S% \
# w1 M0 [( m% M, D* Q  U* j
# L7 r2 l* Q: O$ t8 S9 l
■ 简单的模型表示 ) H1 a" W. B  L* u. u6 E
LINGO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。 ' l4 ?2 o: i9 l
: M- u" ~1 X1 j# A0 h. c

* \# ]* Z! j$ |) v/ T' ~. W■ 方便的数据输入和输出选择 ( E- y6 v  b; m4 J, t5 ^
LINGO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。 , I# b! i9 K7 a( x. B7 K! r

' Q8 y0 @; L  p, }9 _
* M* `0 k3 m% V* L■ 强大的求解引擎
( q( Z8 {2 d0 X; m  J- xLINGO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。 & N* ?8 e# g9 }6 A
! v% ~  ?. |1 T+ W. a. K9 \

/ @0 @. S2 q+ [: y' n■ Model Interactively or Create Turn-key Applications ' Q( @. X" A4 H3 _; T, h
LINGO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。
, T+ V7 P3 M8 ?- I$ H
0 g0 r, Z- ]* \" _  L% c1 L0 b( `: k3 p# F
■ 广泛的文件和HELP功能
- ~4 t; R  v3 X3 Q' @/ b4 [LINGO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。
4 k  P3 n7 n+ T3 r  ]2 Z1 A
1 E. i% z; \( Z" ?4.SAS软件概况 8 R9 N2 m4 \0 m
SAS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。 , D/ a  m- t( f, k/ _' i1 T
& `2 D" d/ s9 u4 o! R  S% O
SAS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。* D" }; i. L& r
参考资料:http://hi.baidu.com/keaiquan/blog/item/965b8a01436c8dd7267fb554.html
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