浅谈Matlab与Origin软件

浅谈Matlab与Origin软件

李双双,李探(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221116)

LiShuangshuang,LiTan

(ChinaMining&TechnologyUniversity,Information&ElectricalEngineeringCollege,Xuzhou221116,China)

Abstract:OriginandMatlabisthepopulargraphicalvisualizationanddataanalysissoftware.OrigindevelopedfromtheUnitedStatesOriginLabcompany(formerlyMicrocalInc.),Matlab,developedbytheUnitedStatesMathWorks,becausebothsoftwareoperatingsimply,functionalopen,workingreliable,havebecomeScientistsandengineerscommonlyusedinadvanceddataanalysisandmappingtoolsKeywords:MATLAB;Origin一、MATLAB简介MATLAB是Matthworks公司推出的一套工程计算及数值分析软件,具有强大的数学分析能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性,被广泛地应用在科学运算领域里,包括数值计算、符号计算、数据拟合、图形图象处理、系统模拟和仿真分析等功能[12]。MATLAB的最高版为7.0版,与6.5版功能相近。MATLAB程序设计语言非常简洁,效率很高,它具有以下主要特点:(一)运算符和库函数极其丰富,语言简洁,编程效率高,MATLAB除了提供和C语言一样的运算符号外,还提供广泛的矩阵和向量运算符。(二)既具有结构的控制语言(如for循环、while循环、break语句、if语句和switch语句),又有面向对象的编程特征。(三)图形功能强大。它既包括对二维和三维数据可视化、图形处理、动画制作等高层次的绘图命令,也包括可以修改图形及编制完整图形界面的低层次绘图命令。(四)功能强大的工具箱。工具箱可分为功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文学处理功能,以及与硬件实时交互的功能。学科性工具箱是专业性比较强的,如优化工具箱、统计工具箱、控制工具箱、小波工具箱、图形处理工具箱、通信工具箱等。(五)易于扩充。除内部函数外,所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件,用户可修改文件并加入自己的文件,它们可以与库函数一样被调用。二、Origin绘图软件Origin为OriginLab公司出品的较流行的专业函数绘图软件,是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件,既可以满足一般用户的制图需要,也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。Origin是美国OriginLab公司(其前身为Microcal公司)开发的图形可视化和数据分析软件,是科研人员和工程师常用的高级数据分析和制图工具。自1991年问世以来,由于其操作简便,功能开放,很快就成为国际流行的分析软件之一,是公认的快速、灵活、易学的工程制图软件。它的最新的版本号是8.0,另外分为普通版(Origin8)和专业版(OriginPro8)两个版本。Origin采用直观的窗口菜单和操作工具栏,所见所得的绘图方式,全面支持鼠标右键操作,支持拖放式图形转换,最主要的数据处理和绘图操作无需用户编写任何程序代码。

Origin像MicrosoftWord、Excel等一样,是一个多文档界面(multipledocumentinterface,MDI)应用程序。它将用户所有工作都保存在后缀为OPJ的项目文件(pro)中,这点与Visual等软件很类似。保存项目文件时,各子窗口也随之存盘。另外各子窗口也可以单独保存(/SaveWindow),以便别的项目文件调用。

Origin主要有数据分析和科学绘图两大功能。其中,数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换、曲线拟合等多种数学分析功能。将准备好的数据进行分析时,只需要选择拟分析的数据,再选择相关的菜单命令即可。用Origin绘图时,只须借助软件提供的几十种二维或三维绘图模板,再单击相关的工具栏按钮即可。Basicject

Origin基本的数据分析功能包括各项统计参数,如平均值(mean)、标准偏差(standarddeviation,SD)、标准误差(standarderror,SE)、总和(sum)以及数据组数N。可以对数据进行T检验,判断所选数据在给定置信度下是否存在显著性差异。还可以对数据排序(sort)、快速傅立叶变换(FFT)、多重回归(multipleregression)等。Origin可以对两组数据进行简单的数学计算,包括加、减、乘、除、乘方等,另外可以对数据进行平滑、积分、微分、平移等操作,还可以进行其他各种方式的拟合。

Origin更有强大的绘图功能。Origin可以制作各种图形,包括直线图、描点图、向量图、柱状图、饼图、区域图、极坐标图以及各种3D图表、统计用图表,还可以分别进行线性拟合、多项式拟合、S形曲线拟合,等等。Origin能够给出拟合参数,如回归系数、直线的斜率、截距等。

Origin还有其他多种有用的功能,它们是为用户扩展功能而提供的。Origin提供了广泛的定制功能和各种接口。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板;可以方便地与数据库软件、办公软件和图像处理软件连接;可以用C语言等编写数据分析程序;可以用其内置的脚本语言word编程,实现工作自动化,更方便、更快捷地控制Origin,等等。综合运用这些功能就可以完成更为复杂的任务。图形可视化和数据分析方面,Origin和Matlab软件功能都十分强大,应用范围广泛。至于优劣,各有千秋,与本人的应用和使用习惯有较大关系。/biancheng.htm'target='_blank'>参考文献:[1]黄忠霖,黄京.MATLAB符号运算及其应用.北京:国防工业出版社,2004[2]王秀峰,江红涛.数据分析与科学绘图软件ORIGIN详解.北京:化学工业出版社,2008

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