⑴ 數學建模常用軟體有哪些哈
Matlab
Mathematica
lingo
SAS
詳細介紹:
數學建模軟體介紹
一般來說學習數學建模,常用的軟體有四種,分別是:matlab、lingo、Mathematica和SAS下面簡單介紹一下這四種。
1.MATLAB的概況
MATLAB是矩陣實驗室(Matrix Laboratory)之意。除具備卓越的數值計算能力外,它還提供了專業水平的符號計算,文字處
理,可視化建模模擬和實時控制等功能。
MATLAB的基本數據單位是矩陣,它的指令表達式與數學,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,FORTRAN等
語言完相同的事情簡捷得多.
當前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括擁有數百個內部函數的主包和三十幾種工具包(Toolbox).工具包又可以分為功能性工具
包和學科工具包.功能工具包用來擴充MATLAB的符號計算,可視化建模模擬,文字處理及實時控制等功能.學科工具包是專業性比較強
的工具包,控制工具包,信號處理工具包,通信工具包等都屬於此類.
開放性使MATLAB廣受用戶歡迎.除內部函數外,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過對源程序的修改
或加入自己編寫程序構造新的專用工具包.
2.Mathematica的概況
Wolfram Research 是高科技計算機運算( Technical computing )的先趨,由復雜理論的發明者 Stephen Wolfram 成立於
1987年,在1988年推出高科技計算機運算軟體Mathematica,是一個足以媲美諾貝爾獎的天才產品。Mathematica 是一套整合數字以
及符號運算的數學工具軟體,提供了全球超過百萬的研究人員,工程師,物理學家,分析師以及其它技術專業人員容易使用的頂級
科學運算環境。目前已在學術界、電機、機械、化學、土木、信息工程、財務金融、醫學、物理、統計、教育出版、OEM 等領域廣
泛使用。
Mathematica 的特色
·具有高階的演算方法和豐富的數學函數庫和龐大的數學知識庫,讓 Mathematica 5 在線性代數方面的數值運算,例如特徵向量、 反矩陣等,皆比Matlab R13做得更快更好,提供業界最精確的數值運算結果。
·Mathematica不但可以做數值計算,還提供最優秀的可設計的符號運算。
·豐富的數學函數庫,可以快速的解答微積分、線性代數、微分方程、復變函數、數值分析、機率統計等等問題。
·Mathematica可以繪制各專業領域專業函數圖形,提供豐富的圖形表示方法,結果呈現可視化。
·Mathematica可編排專業的科學論文期刊,讓運算與排版在同一環境下完成,提供高品質可編輯的排版公式與表格,屏幕與列印的 自動最佳化排版,組織由初始概念到最後報告的計劃,並且對 txt、html、pdf 等格式的輸出提供了最好的兼容性。
·可與 C、C++ 、Fortran、Perl、Visual Basic、以及 Java 結合,提供強大高級語言介面功能,使得程序開發更方便。
·Mathematica本身就是一個方便學習的程序語言。 Mathematica提供互動且豐富的幫助功能,讓使用者現學現賣。強大的功能,簡 單的操作,非常容易學習特點,可以最有效的縮短研發時間。
3.lingo的概況
LINGO則用於求解非線性規劃(NLP—NON—LINEAR PROGRAMMING)和二次規則(QP—QUARATIC PROGRAMING)其中
LINGO 6.0學生版最多可版最多達300個變數和150個約束的規則問題,其標准版的求解能力亦再10^4量級以上。雖然LINDO和
LINGO不能直接求解目標規劃問題,但用序貫式演算法可分解成一個個LINDO和LINGO能解決的規劃問題。
模型建立語言和求解引擎的整合
LINGO是使建立和求解線性、非線性和整數最佳化模型更快更簡單更有效率的綜合工具。LINGO提供強大的語言和快速的求解引擎來闡述和求解最佳化模型。
■ 簡單的模型表示
LINGO可以將線性、非線性和整數問題迅速得予以公式表示,並且容易閱讀、了解和修改。
■ 方便的數據輸入和輸出選擇
LINGO建立的模型可以直接從資料庫或工作表獲取資料。同樣地, LINGO可以將求解結果直接輸出到資料庫或工作表。
■ 強大的求解引擎
LINGO內建的求解引擎有線性、非線性(convex and nonconvex)、二次、二次限制和整數最佳化。
■ Model Interactively or Create Turn-key Applications
LINGO提供完全互動的環境供您建立、求解和分析模型。LINGO也提供DLL和OLE界面可供使用者由撰寫的程序中呼叫。
■ 廣泛的文件和HELP功能
LINGO提供的所有工具和文件可使你迅速入門和上手。LINGO使用者手冊有詳細的功能定義。
4.SAS軟體概況
SAS系統全稱為Statistics Analysis System,最早由北卡羅來納大學的兩位生物統計學研究生編制,並於1976年成立了SAS軟體研究所,正式推出了SAS軟體。SAS是用於決策支持的大型集成信息系統,但該軟體系統最早的功能限於統計分析,至今,統計分析功能也仍是它的重要組成部分和核心功能。SAS現在的版本為9.0版,大小約為1G。經過多年的發展,SAS已被全世界120多個國家和地區的近三萬家機構所採用,直接用戶則超過三百萬人,遍及金融、醫葯衛生、生產、運輸、通訊、政府和教育科研等領域。在英美等國,能熟練使用SAS進行統計分析是許多公司和科研機構選材的條件之一。在數據處理和統計分析領域,SAS系統被譽為國際上的標准軟體系統,並在96~97年度被評選為建立資料庫的首選產品。堪稱統計軟體界的巨無霸。在此僅舉一例如下:在以苛刻嚴格著稱於世的美國FDA新葯審批程序中,新葯試驗結果的統計分析規定只能用SAS進行,其他軟體的計算結果一律無效!哪怕只是簡單的均數和標准差也不行!由此可見SAS的權威地位。
SAS系統是一個組合軟體系統,它由多個功能模塊組合而成,其基本部分是BASE SAS模塊。BASE SAS模塊是SAS系統的核心,承擔著主要的數據管理任務,並管理用戶使用環境,進行用戶語言的處理,調用其他SAS模塊和產品。也就是說,SAS系統的運行,首先必須啟動BASE SAS模塊,它除了本身所具有數據管理、程序設計及描述統計計算功能以外,還是SAS系統的中央調度室。它除可單獨存在外,也可與其他產品或模塊共同構成一個完整的系統。各模塊的安裝及更新都可通過其安裝程序非常方便地進行。SAS系統具有靈活的功能擴展介面和強大的功能模塊,在BASE SAS的基礎上,還可以增加如下不同的模塊而增加不同的功能:SAS/STAT(統計分析模塊)、SAS/GRAPH(繪圖模塊)、SAS/QC(質量控制模塊)、SAS/ETS(經濟計量學和時間序列分析模塊)、SAS/OR(運籌學模塊)、SAS/IML(互動式矩陣程序設計語言模塊)、SAS/FSP(快速數據處理的互動式菜單系統模塊)、SAS/AF(互動式全屏幕軟體應用系統模塊)等等。SAS有一個智能型繪圖系統,不僅能繪各種統計圖,還能繪出地圖。SAS提供多個統計過程,每個過程均含有極豐富的任選項。用戶還可以通過對數據集的一連串加工,實現更為復雜的統計分析。此外,SAS還提供了各類概率分析函數、分位數函數、樣本統計函數和隨機數生成函數,使用戶能方便地實現特殊統計要求。