第1章数据分析与MATLAB软件.docx
《第1章数据分析与MATLAB软件.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第1章数据分析与MATLAB软件.docx(51页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。
1、第1章数据分析与MAT1AB软件目前,我们正处于“数据时代”,每天都接触大量的数据。”数据里有黄金屋”无数事实证明:数据是一种重要的资源,里面包含着大量宝贵的信息,采用合适的方法对数据进行分析,就能够发现这些信息。1.1 数据分析概述原始数据需要采用一定的方法进行分析,然后才能挖掘出其中蕴含的信息。目前,人们已经开发出多种数据分析方法,在很多行业中都取得了令人满意的效果。1.1.1 数据时代科研人员几乎每天都要接触大量的数据:一方面,自己通过实验测量、测试获得数据;另一方面,查阅资料时也能获得很多前人积累的数据。而且,近年来,随着实验测试技术的提高,人们获得数据的数量更多、速度更快。在这些浩如
2、烟海的数据里,隐含着大量重要的信息,如果能通过数据分析,把这些信息提取、挖掘出来,对下一步的工作就可以起到很好的指导作用。比如,通过分析材料的化学成分、工艺参数、显微结构、性能之间的关系,就可以发现它们之间存在的规律,从而预测新材料的性能,或按照自己预定的性能要求,去有目的地设计新材料和新工艺,这样就能有效地缩短研发周期,降低成本,提高效率。近年来,数据分析技术在很多行业和领域,如材料、化学、机械、生物、通信、经济、管理、互联网、电子商务等方面获得了广泛应用,对产品研发、市场营销、风险控制、经营管理、规划决策等起到了重要作用。阿里巴巴的马云曾预测:未来的时代将是数据技术(DataTeChnO1
3、ogy,DT)的时代。所以,对科研和生产来说,数据是最重要的资源之一,它们的价值不可估量。1.1.2 数据分析的意义和作用从一个有趣的故事一一“啤酒和尿布”,可以看出数据分析的作用。世界著名的沃尔玛公司有一次在分析销售数据时,发现啤酒和尿布的销售额之间存在密切的关系。然后,公司对这个现象进行了详细的研究,发现在很多家庭里,丈夫一般负责给孩子买尿布,买完尿布后再顺便买一些啤酒。发现这个规律后,沃尔玛公司让自己的连锁店调整了商品布局:把啤酒和尿布放在一起。这个措施使二者的销售额大大增加了!由于数据的重要性,有人把它们比喻为一座座金矿。但是,金矿要想实现最终的价值,需要进行开采,开采出来后还要进行深
4、入的加工,最后才能获得真正有价值的产品。而且,大家知道,金矿的含金量有高有低,开采和加工技术也各有优劣,有的技术能够从含金量很低的矿石里提取出黄金,而有的技术即使从含金量很高的矿石中也提取不到黄金。对数据“金矿”来说,也是一样的道理。所以,要想从数据里获得有用的信息,就需要采用合适的方法和技术,对数据进行加工和处理,即数据分析。1.1.3 数据分析方法具体的数据分析方法有多种,人们一般把它们分为3类,即描述性分析、探索性分析和验证性分析。(1)描述性分析一般采用传统的统计学方法,描述数据的一些基本特征,如平均值、最大值、最小值等,这种方法可以使人们了解数据的基本特征。(2)探索性分析是进一步揭
5、示数据的内在特征及它们间存在的规律,这种方法通过绘图、列表及一些复杂的分析技术,揭示数据间隐含的信息,对后面的科研和生产会起到重要的指导作用。(3)验证性分析是指在探索性分析的基础上,对揭示的规律进行验证,从而确认发现的规律。不论采用哪种分析技术,使用的具体方法和工具有多种,包括初等数学、统计学等较简单的运算,还经常涉及高等数学、线性代数、复变函数等复杂运算。简单的运算使用一些常规的分析工具就可以进行,而复杂的运算仅依靠它们就不够了,需要更合适的方法和更有力的工具。1.2 MAT1AB软件MAT1AB是美国MaIhWOrkS公司开发的科学计算软件,早于1984年推出。经过几十年的完善和推广,在
6、科学研究和工程技术领域得到了广泛应用,应用领域遍及多个行业,得到了人们的广泛认可,被认为是目前最优秀的科学计算软件之一。1.2.1 功能和应用MAT1AB的功能全面,主要包括以下几个方面。 数值计算。 符号计算。 绘图与可视化。 信号与图像处理。 系统设计与仿真等。MAT1AB的应用领域很多,常见的包括以下几个。 科学计算。 数据分析。 金融与财务分析。 信号处理与通信。 系统仿真。 管理与决策等。涉及的行业包括教学、科学研究、工程、通信、电气、财务金融、管理等。1.2.2 特点MAT1AB软件具有自身的一些特点,主要包括以下几个。1 .简单易学MAT1AB软件的用户界面简洁,程序语言自然,用
7、它编写的数学表达式程序语句的形式和人们平常使用的特别像,所以容易学习和使用。这一点尤其对非计算机专业以及编程基础较差的人来说特别重要。本人在学习MAT1AB之前,没有编写过程序,一听说“编程”,就感觉那是很专业、很神秘的事情,心里有一种畏惧感。有一天,偶尔看到实验室里放着一本张志涌老师编写的MAT1AB书籍,封面上的一句话深深吸引了我“演算纸式的程序设计语言”,从此就开始学习和使用,确实感觉用MAT1AB编程时,就好像在草稿纸上列算式一样,可以说,后来就不知不觉地迷上了它。2 .功能强大MAT1AB中包含很多常用的函数,这些函数有的功能比较简单、很基本,而有的功能很强大,用户可以直接调用这些函
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数据 分析 MATLAB 软件
