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1、 学号： 06416125 常 州 大 学毕业设计（论文）（2010届） 题 目 基于MATLAB的数据分析与 建模工具的设计与实现 学 生 学 院 信息科学与工程学院 专 业 班 级 计算机科学与技术 校内指导教师 专业技术职务 副教授 校外指导老师 专业技术职务 二一年六月基于MATLAB的数据分析与建模工具的设计与实现摘 要进入20世纪以来，随着数学以空前的广度和深度向一切领域渗透，以及计算机的飞速发展，数学建模越来越受到人们的高度重视，这由数学建模被列入新的高中数学课程标准，全国大学生数学建模竞赛活动如火如荼地开展，足可窥见一般。数学软件MATLAB 在数学建模中的应用，以期提高数学建
2、模的效率和质量，进而增强解决实际问题的能力。 在本文的系统实现中，我们主要用要的软件是MATLAB2009b，JDK，和MATLAB中的Java Builedr。本文主要做了以下几个工作（1）选择了人口的马得尔萨斯人口模型和Logistic模型，以及战争模型（2）对这些模型分析处理得出函数式（3）查资料学习连接数据库（4）利用MATLAB分析数据画出图形（5）JAVA调用MATLAB现有的模块来构建数据分析建模工具显示图形。通过这样可以很方便的实现数据的分析与建模，调用现有的模块，省去大量编写程序的时间，简单，有效，而不像以前的做法中如果所设计的系统中需要对数据进行分析和建模，则只能针对所采用
3、建模方法和理论，编写JAVA程序来实现。本课题致力于采用现有的成熟的建模工具中提供的数据分析模块接口来构建一个数据分析建模工具的原型，旨在提供一种简单有效且准确性高，可以在各种自主开发的系统中应用的建模方式，而不是采用的是Java编程来实现，这不就是一种创新么。关键词：MATLAB；数学模型；数学建模IIIBased on MATLAB data analysis and modeling tools for the design and implementationAbstract into the 20th century, with the mathematics at an unpre
4、cedented breadth and depth of penetration to all areas, as well as the rapid development of computer, mathematical modeling more and more peoples attention, this consists of mathematical modeling was listed in the new high school mathematics curriculum standards, National University mathematical mod
5、eling contest stride, enough to see the General. Mathematical software MATLAB in mathematical modeling, with a view to improving the efficiency and quality, which will in turn strengthen the ability to solve practical problems. In this article of the system implementation, we mainly used to software
6、 is MATLAB2009b, JDK, and Java Builedr in MATLAB. This article is mainly done on several work (1) select a population of elsas population model and Logistic model, as well as war model (2) on the model of treatment that functional (3) checking the information on learning to connect to the database (
7、4) use MATLAB analysis data to draw graphics (5) JAVA call MATLAB existing modules to build a data analysis modeling tools display the graphic. This can easily data analysis and modeling, call an existing module, saving a lot of time writing programs, simple, effective, and not like the old practice
8、s if the design of the system of data analysis and modeling, you can only use modeling method and theory, writing Java programs. This topic focuses on using existing mature modeling tools provide data analysis module interface to build a data analysis modeling tools prototype, is designed to provide
9、 a simple and effective and accurate in all kinds of homegrown system modeling approach, rather than resorting to Java programming, this is an innovative Mody. Key words: MATLAB, mathematical models, mathematical modeling 常州大学本科生毕业设计目 录摘 要IAbstractII目 录III1绪论11.1 研究背景11.2 课题研究现状21.3 本文的工作及意义21.4 文章大
10、体结构32 需求分析42.1 总体要求42.2 性能需求42.3开发环境需求72.4 功能需求82.5 方案的原理、特点和选择依据83 系统的总体设计113.1 总体结构图113.2 数学模型的选择113.2.1 指数增长模型（马尔萨斯人口模型）113.2.2阻滞增长模型（Logistic模型）133.2.3 Lanchester战争模型144 系统的详细设计与实现184.1 建模功能提取184.1.1指数增长模型（马尔萨斯人口模型）184.1.2阻滞增长模型（Logistic模型）194.1.3 Lanchester战争模型214.2 数据读入模块设计与实现244.3 模型选择与调用模块设计
11、与实现254.4 建模结果和显示模块设计265 结论31参 考 文 献32致谢331绪论1.1 研究背景随着科学技术对研究对象的日益精确化，定量化和数字化，随着电子计算机的技术的广泛应用，数学模型以成为处理科技领域中各种实际问题的重要工具。人们在用复杂的数学知识解决实际问题的过程中，利用了具有代表性的数学软件MATLAB。现在应用数学知识解决实际问题，往往要用到复杂的数学知识并且要进行大量的数学计算1。而MATLAB的使用，就可以使得人们从繁重的计算中解脱出来，把更多的精力投人到对知识的理解和应用之中，从而也大大提高了进行数学建模的效率。数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发
12、展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性，结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性，进入20世纪以来，随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及，人们对各种问题的要求越来越精确，使得数学的应用越来越广泛和深入，特别是在即将进入21世纪的知识经济时代，数学科学的地位会发生巨大的变化，它正在从国或经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展，数学理伦与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。数
13、学是在实际应用的需求中产生的，我们把遇到的实际问题进行分析，发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律，把这个实际问题转化成一个数学问题，建立了数学模型。但数学模型迫切需要一个方便、快捷且功能强大的工具去实现并解决，特别随着科技的进步，人们在解决问题的时候常常要用到许多比较复杂的数学知识和大量的数据计算，这无疑加大了人们解决间题的难度，也要耗费更长的时间。而MATLAB正是在数学计算和大量数据处理方面具备其它软件所不具备的优势，且操作简单，运算速度快，所以应用MATLAB进行数学建模也就大大提高了人们的效率。而且MATLAB还有很强的绘图功能，这就可以使得模型图象化，使得研究人员对建模成果的优
14、劣一目了然，容易进行修正与改进。MATLAB是当前国际上最流行的科学计算软件，在数学建模与数学实验中得到广泛的应用。目前，MATLAB在全国高校与研究单位正扮演着重要角色，应用领域也越来越广。MATLAB是英文Ma trix Laboratory(矩阵实验室)的缩写，由美国Mathworks公司开发。MATLAB语言是当今国际上科学界（尤其是自动控制领域）最具影响力、也是最有活力的科学计算软件。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。MATLAB语言在各国的高校与研究单位正扮演着重要的角色。在美国的一些大学，MATLAB正在成
15、为对数值线性代数以及其他一些高等应用数学课程进行辅助教学的有益工具。在工程技术界，MATLAB也被用来解决一些实际课题和数学模型问题。而将MATLAB以用于数序教学，不仅可以提高学生的理解和解题能力，而且可以激发学生的学习兴趣。1.2 课题研究现状2 0世纪 80年代末 90年代初 ,世界发达国家纷纷开始对各自数学教育发展历程作全面的考察 ,出台了一系列数学教育发展纲要和数学课程改革蓝图 ,强调数学教育必须重视应用 ,培养和提高学生的数学应用能力已经成为国际数学教育改革的主旋律。而数学建模 (MathematicalModeling)则是一种具有创新性的科学方法 ,它将现实问题简化、抽象为一个数学问题或数学模型
