假期实践报告

大学生假期社会实践报告题目：浅谈MATLAB与LaTeX实践实习单位：四川理工学院非线性科学与工程计算研究所实习人：兰顺学号：1411050001学院：汽车与电子工程学院专业：数学与应用数学时间：2015.1-2015.2摘要：本文主要探讨数学MATLAB7.0.1软件在具体应用方面的价值以及LaTeX排版软件在数学方面的应用。笔者在对两种软件的接触中了解到了计算机技术与数学之间不可分割的关系，并就未来学习方向做出了规划。关键词：MATLAB，LaTeX，数学软件，应用Abstract：Inthispaper,theapplicationofmathematicalsoftwareMATLAB7.0.1inconcreteapplicationvalueandLaTeXtypesettingsoftwareinmatharemainlydiscussed.Theinseparablerelationbetweencomputertechnologyandmathematicsisunderstoodthroughstudingtwosoftwares.Further,thestudydirectioninthefutureisplanned.Keywords:MATLAB,LaTeX,MathematicalSoftware,Application导语在平时的WORD文字排版与公式编辑中，我们常常因为复杂公式的编辑繁琐而苦恼，并且在WORD中的排版也不尽如人意。笔者在在假期中有幸在四川理工学院非线性科学与工程计算研究所担任助理职务，在工作的过程中接触和了解到MATLAB与LaTeX两款软件，这两款软件的图形处理能力与公式编辑效果给了我很大的启发，为此，我在这里简单的谈一谈我对这两款软件的了解和实践认识。MATLAB作图实践MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。通过MATLAB对数据的程序性处理，我们可以得到直观的数据图像。在二维三维空间中，MATLAB优异的数据处理能力可以在数学建模、地址勘探、空间测算等方面发挥出色的作用，以下是笔者应用MATLAB进行数据处理后得到的两组图像（见图1、图2）：图1三维随机散点图图2二次函数的响应曲面从图1可以清晰直观得反应出随机点的图形，在地质研究，三维游戏地理图层开发等领域有着不可忽视的价值，以下是第一组图像的程序代码：>>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')在图2中，方程在三维空间中的实际图像被直观得反映了出来，这种图像可以在数学学习中起到了解方程特征的作用，有着重要的价值，以下为源程序代码：>>[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('$x_1$');在这组代码中，笔者应用了LaTeX的数学环境，使得公式的表达变得更加美观（见图2竖轴旁的函数表达式），下面我将浅谈LaTeX软件在数学方面的应用。LaTeX编译实践LaTeX（LATEX，音译“拉泰赫”）是一种基于ΤΕΧ的排版系统，由美国计算机学家莱斯利·兰伯特（LeslieLamport）在20世纪80年代初期开发，利用这种格式，即使使用者没有排版和程序设计的知识也可以充分发挥由TeX所提供的强大功能，能在几天，甚至几小时内生成很多具有书籍质量的印刷品。对于生成复杂表格和数学公式，这一点表现得尤为突出。因此它非常适用于生成高印刷质量的科技和数学类文档。这个系统同样适用于生成从简单的信件到完整书籍的所有其他种类的文档。Latex软件以其优异的性能与丰富的排版模板，在论文、数学公式的排版中起到了不可忽视的作用。用LaTeX编辑产生的文稿，板式美观大方，并且在现今国际学术界，普遍采用的也是LaTeX系统排版。这也意味着在更高的科学学术界，LaTeX系统的应用是不可或缺的，这也意味着现今大学生需要对这类软件进行一定程度的学习。以下是通过使用LaTeX系统编译生成的一段英文文章：图3Latex编译生成的dvi文件截图编译代码如下：\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}由图3可以看出，Latex系统在英文文字排版和数学公式编辑方面有着十分突出的优势，并且借助现有模版，我们可以十分快捷得使用和掌握Latex系统的基本操作方法，并由此达到一个新的高度。四.结语在本次假期实践的过程中，笔者亲身经历了非线性科学与工程计算研究的部分过程，并对于MATLAB和LaTeX这两种工具