假期實(shí)踐報(bào)告

大學(xué)生假期社會(huì)實(shí)踐報(bào)告題目：淺談MATLAB與LaTeX實(shí)踐實(shí)習(xí)單位：四川理工學(xué)院非線性科學(xué)與工程計(jì)算研究所實(shí)習(xí)人：蘭順學(xué)號(hào)：1411050001學(xué)院：汽車與電子工程學(xué)院專業(yè)：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)時(shí)間：2015.1-2015.2摘要：本文主要探討數(shù)學(xué)MATLAB7.0.1軟件在具體應(yīng)用方面的價(jià)值以及LaTeX排版軟件在數(shù)學(xué)方面的應(yīng)用。筆者在對(duì)兩種軟件的接觸中了解到了計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)之間不可分割的關(guān)系，并就未來學(xué)習(xí)方向做出了規(guī)劃。關(guān)鍵詞：MATLAB，LaTeX，數(shù)學(xué)軟件，應(yīng)用Abstract：Inthispaper,theapplicationofmathematicalsoftwareMATLAB7.0.1inconcreteapplicationvalueandLaTeXtypesettingsoftwareinmatharemainlydiscussed.Theinseparablerelationbetweencomputertechnologyandmathematicsisunderstoodthroughstudingtwosoftwares.Further,thestudydirectioninthefutureisplanned.Keywords:MATLAB,LaTeX,MathematicalSoftware,Application導(dǎo)語在平時(shí)的WORD文字排版與公式編輯中，我們常常因?yàn)閺?fù)雜公式的編輯繁瑣而苦惱，并且在WORD中的排版也不盡如人意。筆者在在假期中有幸在四川理工學(xué)院非線性科學(xué)與工程計(jì)算研究所擔(dān)任助理職務(wù)，在工作的過程中接觸和了解到MATLAB與LaTeX兩款軟件，這兩款軟件的圖形處理能力與公式編輯效果給了我很大的啟發(fā)，為此，我在這里簡單的談一談我對(duì)這兩款軟件的了解和實(shí)踐認(rèn)識(shí)。MATLAB作圖實(shí)踐MATLAB是matrix&laboratory兩個(gè)詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實(shí)驗(yàn)室）。是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。通過MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)的程序性處理，我們可以得到直觀的數(shù)據(jù)圖像。在二維三維空間中，MATLAB優(yōu)異的數(shù)據(jù)處理能力可以在數(shù)學(xué)建模、地址勘探、空間測算等方面發(fā)揮出色的作用，以下是筆者應(yīng)用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到的兩組圖像（見圖1、圖2）：圖1三維隨機(jī)散點(diǎn)圖圖2二次函數(shù)的響應(yīng)曲面從圖1可以清晰直觀得反應(yīng)出隨機(jī)點(diǎn)的圖形，在地質(zhì)研究，三維游戲地理圖層開發(fā)等領(lǐng)域有著不可忽視的價(jià)值，以下是第一組圖像的程序代碼：>>x=0:0.5:5;>>y=0:0.5:6;>>z=[8990878592919693908782929698999591898684828496989592908885848381858081828995969392898686828587989996978885828382858994939291868392858989878588929498978487849785828684959795859587898898858497858998848789878987898798879897848485878185879584878487899884858585868587858782848694959885848286]>>mesh(x,y,z)>>xi=linspace(0,5,50);>>yi=linspace(0,6,80);>>[xii,yii]=meshgrid(xi,yi);>>zii=interp2(x,y,z,xii,yii,'cubic');>>mesh(xii,yii,zii)>>holdon>>[xx,yy]=meshgrid(x,y);>>plot3(xx,yy,z+0.1,'ob')在圖2中，方程在三維空間中的實(shí)際圖像被直觀得反映了出來，這種圖像可以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起到了解方程特征的作用，有著重要的價(jià)值，以下為源程序代碼：>>[x1,x2]=meshgrid(-512:4:512);>>f=-(x1.^2+x2.^2);>>mesh(x1,x2,f);>>xlabel('$x_1$');>>ylabel('$x_2$');>>zlabel('$f(x_1,x_2)=-(x_1^2+x_2^2)$');>>xlabel('$x_1$');在這組代碼中，筆者應(yīng)用了LaTeX的數(shù)學(xué)環(huán)境，使得公式的表達(dá)變得更加美觀（見圖2豎軸旁的函數(shù)表達(dá)式），下面我將淺談LaTeX軟件在數(shù)學(xué)方面的應(yīng)用。LaTeX編譯實(shí)踐LaTeX（LATEX，音譯“拉泰赫”）是一種基于ΤΕΧ的排版系統(tǒng)，由美國計(jì)算機(jī)學(xué)家萊斯利·蘭伯特（LeslieLamport）在20世紀(jì)80年代初期開發(fā)，利用這種格式，即使使用者沒有排版和程序設(shè)計(jì)的知識(shí)也可以充分發(fā)揮由TeX所提供的強(qiáng)大功能，能在幾天，甚至幾小時(shí)內(nèi)生成很多具有書籍質(zhì)量的印刷品。對(duì)于生成復(fù)雜表格和數(shù)學(xué)公式，這一點(diǎn)表現(xiàn)得尤為突出。因此它非常適用于生成高印刷質(zhì)量的科技和數(shù)學(xué)類文檔。這個(gè)系統(tǒng)同樣適用于生成從簡單的信件到完整書籍的所有其他種類的文檔。Latex軟件以其優(yōu)異的性能與豐富的排版模板，在論文、數(shù)學(xué)公式的排版中起到了不可忽視的作用。用LaTeX編輯產(chǎn)生的文稿，板式美觀大方，并且在現(xiàn)今國際學(xué)術(shù)界，普遍采用的也是LaTeX系統(tǒng)排版。這也意味著在更高的科學(xué)學(xué)術(shù)界，LaTeX系統(tǒng)的應(yīng)用是不可或缺的，這也意味著現(xiàn)今大學(xué)生需要對(duì)這類軟件進(jìn)行一定程度的學(xué)習(xí)。以下是通過使用LaTeX系統(tǒng)編譯生成的一段英文文章：圖3Latex編譯生成的dvi文件截圖編譯代碼如下：\documentclass{article}\begin{document}\section{Abstract}Inthispaper,theapplicationofmathematicalsoftwareMATLAB7.0.1inconcreteapplicationvalueandLaTeXtypesettingsoftwareinmatharemainlydiscussed.Theinseparablerelationbetweencomputertechnologyandmathematicsisunderstoodthroughstudingtwosoftwares.Further,thestudydirectioninthefutureisplanned.\section{Formula}\[\int_0^1f(x)dx\].Since\[f(x)=x^3+2x^2+x\],\[\int_0^1f(x)dx=\left.\left(\frac{1}{4}x^4+\frac{2}{3}x^3+\frac{1}{2}x^2\right)\right|_{0}^{1}\],\[\int_0^1f(x)dx=\frac{17}{12}\].\end{document}由圖3可以看出，Latex系統(tǒng)在英文文字排版和數(shù)學(xué)公式編輯方面有著十分突出的優(yōu)勢，并且借助現(xiàn)有模版，我們可以十分快捷得使用和掌握Latex系統(tǒng)的基本操作方法，并由此達(dá)到一個(gè)新的高度。四.結(jié)語在本次假期實(shí)踐的過程中，筆者親身經(jīng)歷了非線性科學(xué)與工程計(jì)算研究的部分過程，并對(duì)于MATLAB和LaTeX這兩種工具