实例介绍
【实例简介】
陈继光《Matlab与自适应神经网络模糊推理系统》电子书
录 3.27将号矩阵的综合运算指令·· 3.28符号短阵的分解运算····· 3.2.9符号矩阵的微积分求解··,,,··,。,,,· 75 3.2.10符号矩阵线性方程组的解。···· 76 3.2.11符号矩阵代数方程组的解·:·············。。。··77 3.2.12符号徽分方程组的求解 ··79 3.213符号计算中状得指定精度数值解。·,· 第4章数据和函数的图形处··········。· 83 4]数据和函数图形化的一般方法 4,1.1高散型数据和函数的图形表示,,····。, 41.2连续函数的图形表示···, ·*·····84 1.3数据图形表示的一般步巢 :··.·.:·。··::84 4.2二维图形绘制 ·.···:·85 4.2.1plot指今的形式···:·;· 422图形色彩、线型和数据点形参数的选择 4.2.3坐标刻划和格网控制·。·。·· 87 4.24图形注释操作。。,:·····。。:··,·,··88 4.2.5重叠绘图 ■■會■命 4.2.6双纵坐标绘图·。·· A2.7多子图—列··4··4 4,2,8交互式图形指令· 43二维图形绘制·:·········。‘······ 93 4.!二维图形绘图的数据准备 b■■■● 4.3.2三维图形网线图、曲面图基本指令格式。···。,,,。。·。。,,··94 4.3.3三维图形的色彩设定· 43.4三维图形的透视处理 96 4.3.5三维图形上的标志设定·· 4,36三维图形的镂空和裁切····:······。。·。。。。 4.4函效绘图的商掩指令··。······。············。·9 45图形的实时动志操作 ■會■曾冒曾■■曾■■曾■■冒■■■ 4,6工程观测数据分析绘图 ····"*.··:·103 第5章MLAB程序设计·,········。···········105 51 HAELAB程序设计方法 5.3.1贴TLAB程序的文件编粗方式·· ······105 录 5.1.2m文件的两种格式· ···:·107 52 HATLAB程序中的参数和变量··:,*·········。··110 5.2.1 CATLAB系统参数 10 52.2 MATLAB系统变量 ·111 5.3硎 ATLAB程序结构·,。··· :112 531版序结构·。····:··········。。·。。···112 5.3.2循环结构。·,。··。,····“·。·。“······113 6.33分支结构 5,4程序流棹制話句······。 416 5.4.1ec0指令 5,4,2impu-, vesirput指令···· ■····■····音 3 pause指令 1I7 5.4.4 keyboard指令····; 117 4,5brea指令 5,5函数调用和参氮饭递· ■■ ·····l19 5.5.1函数调用 L19 5.5.2数传递 56 MATLA数据的存取操作· 122 5,6,1MTLB数据的输入输出方式 5,2用ope:,fre、 fsr f函数指令完成数据的读取:.···:·:·123 56.3sae和load函数指令的使用 123 56.4矩昨数据的内存浏览器查掏 第6章摸糊逻辑工具箱工作原理及其应用 1z6 6.上模集合和模糊逻辑关系 ·······■ ·自曹着■ 126 6.1.1模糊集合与就属度函数表示。。·· 126 6.12隶屙度数形式 29 6.1,3模糊逻辑概念····· 6.l,4模糊摊理计算“·······‘··。·。。··。。。。。。:·141 6,2模糊逻辑运算的图形界面工具及使用 142 6.2.1模糊推理系统編辑器及其应用···,·。·······,···143 622隶属度函数编辑器及其应用········。,··。“····145 62,3模糊规编辑器及其应用··· 47 6.24模拗规划浏览器及其应用。。· ···149 6,2,5模糊推理系统输入、输出曲而图 ·.·····4····149 6.3 MATLAB系统模逻辑运算的程序编写 罩 6.3I模糊逻辑推理系统的建立·····。··:···;··,····:152 录 6.32输入变量就属度函数选择·····,,“·,,,,,“,·152 633输出变量就属度函数选择 ■■ ▲154 6.3.4模糊规则定义···:········,:·······:···154 6.3.5程序运行科函数指令介網········;···········155 6.4自适应网络模糊推理系统ANF1概述。· 161 6.5自适应网络模糊推理系统编辑器的图形界面及其使用···········*162 6,5.l自适应网络模推理系统编料器的图形界面 65.2自适应网络模糊推理系统编辑器使用示例 ··:··169 6.6自适应网绌模糊攉理系统的程序运算 ····*·175 66数据文件连接和数据类型定义 ,····。:·177 6.6.2调用函数指令由训综数据生成初始自适应网络模糊推理系统模型 78 6.6.3运用训练数据进行系统模型优化训练s·· ■即咖鲁幽 8 66.4模型预测值计算和预测数据曲线图 b182 6.6.5预测误差计算和预测误差线···。····,。····。···183 6.6.6模型结杓误差分析计算。··········。。·······“···184 6.7白适应网络模糊推理系统工程应用示例一流观测数据预测·。。··。··185 6.7.1最住延迟叶间间隔和世入维数选取的预测误差最小法········186 67.2模型分析:: 愚啬鲁鲁申鲁·咖鲁即·●·鲁·■■ l85 67.3应用举例··-·············.····187 6.7.1结论····· 188 MATLAB与自适应神经网络模蝴推理系統 第1章 MATLAB系统的基础准备 1.1 MATLAB系统的运行环境 1.1. HATLAB系统的运行环境概述 照 ATLAB可以运行在 Microsoft windows、Lnix、 Macintosh3种操作系统平台, 般要求16以上内存,系统所需占用的硬盘空间托系统安装时有提示要求,且需留有 足够的空间作为虚拟内存。运行 MATLAB HELP DESK需要安装 Microsoft interne Explorer40以上版本;查看PF格式的说明文挡;需要安装 Adobe Reader;如需运 行 MATLAB AOTE BOOK,需安装 Microsoft word7.0以上版本:在装有 FORTEAN利 visua1C¨编译器时,硎TLAB还可以与 FCRTRAN和 Visual c¨混合编程。 .1.2 MATLAB系统运行的硬廾环境 表1-1 MAELAB系统运行的硬件环境 设备 MATLAB 3. X MATLAB 4.x mAtLAB 5.5 最小配量386最小配置PEm1um75建议配置 Pu 建议配置586建议配置 Pentium133| Fent ium133上 最小配置1娴最小配置4MB 最小配置8MB RAFF 建议配童4恥建戏配置8B 建议配64B 最小配置1.2MB|最小配32B 最小配置6AB 硬盘空间建议配置32MB建议配置68 建议配4G 最小露置vcs最小配置6s 最小配置 图形卡建议配置GS建议院置SGS 建议配貿 操作系统Ds2.0 Windows 3.x indos 98 1.2 MATLAB的启动 完成 MATLAE5X的软件安装后,MTLA图标会自动出现在 Windows桌画中,如 图1-1所示:操作时,光标选中MTAB图标,双击左键,确认希望运行MTAB程 序,屏幕弹出图1-2 MATLAR工作窗口。 笫1章 MATLAB系统的基础准备 连接到 Internet 网上邻居 MATLAB 5.3 Aerobat Reader 4.0 Ef 图1-1 Windows桌面出现 MATLAB图标 MAILAS CoN程1l re get started, type one of these: helpwin, helpdesk, or demo productinformaTionvisitwww.nathworks.com I MATLAB Command Window 图1-2 MATLAB工作窗口及顶部菜单命令 MATLAB工作窗口是标准的 Windows工作界面,操作者可以利用窗口顶部的下拉菜 单选项实现工作窗口内容的各种操作,同时工作窗口还是显示执行效果信息的区域。 窗口顶部菜单项包括:File、Edit、View、 Window和Help,可以执行文件的打开、保 存、编辑、显示等操作;图1-3是 MATLAB工作窗口中File项下拉菜单内容,其中标有 三角形标记的选项可以拉出下一级子指令,图1-4是选择New拉出的三项子指令 MATLAB与自适应神经网络模糊推理系统 HATLAB Comm and Windon rat se 戏M时 图1-3 MATLAB工作窗口中File项下拉菜单内容 1.2.1File一基本文件操作 New 建立新的M文件、图形文件或 Simul inkmk模块 Open 打开文件 Open selected 打开指令窗口指定的M文件 Run Script 运行工作窗口内的文件内容 Load Workspace 与MAT文件连接 Save Workspace As 将工作窗口内容存入指定MAT文件 Show Workspace 显示MT文件内容 Show Graphics Property Editor图形文件属性编辑 Show GUI Layout Tool图形用户界面工具 Set path 设置 MATLAB工作路径 Preferences 参数选择 第1章 MATLAB系統的基础准备 Print Setup 打印设置 Print 打印工作窗口内容 Print selection 打印选择的内容 Exit MATLAB 退出 MATLAB,释放占用的内存空间 1.2.2Edit一编辑操作 noo 操作回退 剪切 C 复制 Clear 清除内存中的变量和函数 Sclect all 全选 Clear session 清除窗口显示内容,但不清除内存中的变量和函数 1.2.3View一视窗管理 loBar 选择是否在工作窗口显示工具拦 1.2.4 Window一窗口管理 0 MATLAB Command Window没有图形文件情况下,下拉菜单中只存在一个 MATLAB 工作窗口选项,建立图形文件后,菜单中出现相应图 形文件选项 1.2.5Help一帮助选项 Help window 帮助窗口,显示帮助信息 Help tips 帮助提示,按窗口提示选择帮助信息 Help desk(HTML)在窗口内输入问题关键字,读取田ML文件,寻求帮助 信息 Examples and Demos范例演示 About matlaB 关于 MATLAB MATLAB Command Window 图1-4选择New拉出的三项子命令 MATLAB与自适应神经网络模糊推理系统 5 1.3 Command Window显示方式设置和操作 MATLAB工作窗口是系统运行内容显示的主要窗口,熟悉工作窗口的各种操作方式 和显示效果将更有利于 MATLAB系统的应用,本节将进一步对工作窗口的显示方式设 置、常用操作指令、简化编辑方式等内容进行介绍。 1.3.1工作窗口显示方式设置 使用 MATLAB工作窗口时可根据用户的需要对工作窗口的字体风格、尺寸、颜色及 数值计算结果显示格式进行定义设置。图1-5为点击工作窗口顶部文件菜单下拉选项 preferances后屏幕弹出的工作窗口的字体风格、尺寸、颜色设置窗口,操作者可在窗 口中根据需要完成各项日设置,完成设置后点击确定确认选择。该设置将长期保存即 设置不会因工作窗口关闭而改变,如需变更设置内容,用户需对更改项进行重新设 置 Tetet 区 TG·nd Ir GDI hite RaBuYyZz 图1-5工作窗口选项 preferances后屏幕弹出的工作窗口的 字体风格、尺寸、颜色设置窗口 工作窗口数值显示格式的设置通过表1-2数据显示格式控制指令完成,数值显示格 式的设置与工作窗口字体等设置不同,这种设置仅适时有效,即一旦工作窗口关闭数 值显示格式设置失效,系统恢复原默认设置。 表1-2数据显示格式控制指令 控制指令格式 控制指令格式含义1 format short 小数点后4位有效,大于1000的实数 【实例截图】
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录 3.27将号矩阵的综合运算指令·· 3.28符号短阵的分解运算····· 3.2.9符号矩阵的微积分求解··,,,··,。,,,· 75 3.2.10符号矩阵线性方程组的解。···· 76 3.2.11符号矩阵代数方程组的解·:·············。。。··77 3.2.12符号徽分方程组的求解 ··79 3.213符号计算中状得指定精度数值解。·,· 第4章数据和函数的图形处··········。· 83 4]数据和函数图形化的一般方法 4,1.1高散型数据和函数的图形表示,,····。, 41.2连续函数的图形表示···, ·*·····84 1.3数据图形表示的一般步巢 :··.·.:·。··::84 4.2二维图形绘制 ·.···:·85 4.2.1plot指今的形式···:·;· 422图形色彩、线型和数据点形参数的选择 4.2.3坐标刻划和格网控制·。·。·· 87 4.24图形注释操作。。,:·····。。:··,·,··88 4.2.5重叠绘图 ■■會■命 4.2.6双纵坐标绘图·。·· A2.7多子图—列··4··4 4,2,8交互式图形指令· 43二维图形绘制·:·········。‘······ 93 4.!二维图形绘图的数据准备 b■■■● 4.3.2三维图形网线图、曲面图基本指令格式。···。,,,。。·。。,,··94 4.3.3三维图形的色彩设定· 43.4三维图形的透视处理 96 4.3.5三维图形上的标志设定·· 4,36三维图形的镂空和裁切····:······。。·。。。。 4.4函效绘图的商掩指令··。······。············。·9 45图形的实时动志操作 ■會■曾冒曾■■曾■■曾■■冒■■■ 4,6工程观测数据分析绘图 ····"*.··:·103 第5章MLAB程序设计·,········。···········105 51 HAELAB程序设计方法 5.3.1贴TLAB程序的文件编粗方式·· ······105 录 5.1.2m文件的两种格式· ···:·107 52 HATLAB程序中的参数和变量··:,*·········。··110 5.2.1 CATLAB系统参数 10 52.2 MATLAB系统变量 ·111 5.3硎 ATLAB程序结构·,。··· :112 531版序结构·。····:··········。。·。。···112 5.3.2循环结构。·,。··。,····“·。·。“······113 6.33分支结构 5,4程序流棹制話句······。 416 5.4.1ec0指令 5,4,2impu-, vesirput指令···· ■····■····音 3 pause指令 1I7 5.4.4 keyboard指令····; 117 4,5brea指令 5,5函数调用和参氮饭递· ■■ ·····l19 5.5.1函数调用 L19 5.5.2数传递 56 MATLA数据的存取操作· 122 5,6,1MTLB数据的输入输出方式 5,2用ope:,fre、 fsr f函数指令完成数据的读取:.···:·:·123 56.3sae和load函数指令的使用 123 56.4矩昨数据的内存浏览器查掏 第6章摸糊逻辑工具箱工作原理及其应用 1z6 6.上模集合和模糊逻辑关系 ·······■ ·自曹着■ 126 6.1.1模糊集合与就属度函数表示。。·· 126 6.12隶屙度数形式 29 6.1,3模糊逻辑概念····· 6.l,4模糊摊理计算“·······‘··。·。。··。。。。。。:·141 6,2模糊逻辑运算的图形界面工具及使用 142 6.2.1模糊推理系统編辑器及其应用···,·。·······,···143 622隶属度函数编辑器及其应用········。,··。“····145 62,3模糊规编辑器及其应用··· 47 6.24模拗规划浏览器及其应用。。· ···149 6,2,5模糊推理系统输入、输出曲而图 ·.·····4····149 6.3 MATLAB系统模逻辑运算的程序编写 罩 6.3I模糊逻辑推理系统的建立·····。··:···;··,····:152 录 6.32输入变量就属度函数选择·····,,“·,,,,,“,·152 633输出变量就属度函数选择 ■■ ▲154 6.3.4模糊规则定义···:········,:·······:···154 6.3.5程序运行科函数指令介網········;···········155 6.4自适应网络模糊推理系统ANF1概述。· 161 6.5自适应网络模糊推理系统编辑器的图形界面及其使用···········*162 6,5.l自适应网络模推理系统编料器的图形界面 65.2自适应网络模糊推理系统编辑器使用示例 ··:··169 6.6自适应网绌模糊攉理系统的程序运算 ····*·175 66数据文件连接和数据类型定义 ,····。:·177 6.6.2调用函数指令由训综数据生成初始自适应网络模糊推理系统模型 78 6.6.3运用训练数据进行系统模型优化训练s·· ■即咖鲁幽 8 66.4模型预测值计算和预测数据曲线图 b182 6.6.5预测误差计算和预测误差线···。····,。····。···183 6.6.6模型结杓误差分析计算。··········。。·······“···184 6.7白适应网络模糊推理系统工程应用示例一流观测数据预测·。。··。··185 6.7.1最住延迟叶间间隔和世入维数选取的预测误差最小法········186 67.2模型分析:: 愚啬鲁鲁申鲁·咖鲁即·●·鲁·■■ l85 67.3应用举例··-·············.····187 6.7.1结论····· 188 MATLAB与自适应神经网络模蝴推理系統 第1章 MATLAB系统的基础准备 1.1 MATLAB系统的运行环境 1.1. HATLAB系统的运行环境概述 照 ATLAB可以运行在 Microsoft windows、Lnix、 Macintosh3种操作系统平台, 般要求16以上内存,系统所需占用的硬盘空间托系统安装时有提示要求,且需留有 足够的空间作为虚拟内存。运行 MATLAB HELP DESK需要安装 Microsoft interne Explorer40以上版本;查看PF格式的说明文挡;需要安装 Adobe Reader;如需运 行 MATLAB AOTE BOOK,需安装 Microsoft word7.0以上版本:在装有 FORTEAN利 visua1C¨编译器时,硎TLAB还可以与 FCRTRAN和 Visual c¨混合编程。 .1.2 MATLAB系统运行的硬廾环境 表1-1 MAELAB系统运行的硬件环境 设备 MATLAB 3. X MATLAB 4.x mAtLAB 5.5 最小配量386最小配置PEm1um75建议配置 Pu 建议配置586建议配置 Pentium133| Fent ium133上 最小配置1娴最小配置4MB 最小配置8MB RAFF 建议配童4恥建戏配置8B 建议配64B 最小配置1.2MB|最小配32B 最小配置6AB 硬盘空间建议配置32MB建议配置68 建议配4G 最小露置vcs最小配置6s 最小配置 图形卡建议配置GS建议院置SGS 建议配貿 操作系统Ds2.0 Windows 3.x indos 98 1.2 MATLAB的启动 完成 MATLAE5X的软件安装后,MTLA图标会自动出现在 Windows桌画中,如 图1-1所示:操作时,光标选中MTAB图标,双击左键,确认希望运行MTAB程 序,屏幕弹出图1-2 MATLAR工作窗口。 笫1章 MATLAB系统的基础准备 连接到 Internet 网上邻居 MATLAB 5.3 Aerobat Reader 4.0 Ef 图1-1 Windows桌面出现 MATLAB图标 MAILAS CoN程1l re get started, type one of these: helpwin, helpdesk, or demo productinformaTionvisitwww.nathworks.com I MATLAB Command Window 图1-2 MATLAB工作窗口及顶部菜单命令 MATLAB工作窗口是标准的 Windows工作界面,操作者可以利用窗口顶部的下拉菜 单选项实现工作窗口内容的各种操作,同时工作窗口还是显示执行效果信息的区域。 窗口顶部菜单项包括:File、Edit、View、 Window和Help,可以执行文件的打开、保 存、编辑、显示等操作;图1-3是 MATLAB工作窗口中File项下拉菜单内容,其中标有 三角形标记的选项可以拉出下一级子指令,图1-4是选择New拉出的三项子指令 MATLAB与自适应神经网络模糊推理系统 HATLAB Comm and Windon rat se 戏M时 图1-3 MATLAB工作窗口中File项下拉菜单内容 1.2.1File一基本文件操作 New 建立新的M文件、图形文件或 Simul inkmk模块 Open 打开文件 Open selected 打开指令窗口指定的M文件 Run Script 运行工作窗口内的文件内容 Load Workspace 与MAT文件连接 Save Workspace As 将工作窗口内容存入指定MAT文件 Show Workspace 显示MT文件内容 Show Graphics Property Editor图形文件属性编辑 Show GUI Layout Tool图形用户界面工具 Set path 设置 MATLAB工作路径 Preferences 参数选择 第1章 MATLAB系統的基础准备 Print Setup 打印设置 Print 打印工作窗口内容 Print selection 打印选择的内容 Exit MATLAB 退出 MATLAB,释放占用的内存空间 1.2.2Edit一编辑操作 noo 操作回退 剪切 C 复制 Clear 清除内存中的变量和函数 Sclect all 全选 Clear session 清除窗口显示内容,但不清除内存中的变量和函数 1.2.3View一视窗管理 loBar 选择是否在工作窗口显示工具拦 1.2.4 Window一窗口管理 0 MATLAB Command Window没有图形文件情况下,下拉菜单中只存在一个 MATLAB 工作窗口选项,建立图形文件后,菜单中出现相应图 形文件选项 1.2.5Help一帮助选项 Help window 帮助窗口,显示帮助信息 Help tips 帮助提示,按窗口提示选择帮助信息 Help desk(HTML)在窗口内输入问题关键字,读取田ML文件,寻求帮助 信息 Examples and Demos范例演示 About matlaB 关于 MATLAB MATLAB Command Window 图1-4选择New拉出的三项子命令 MATLAB与自适应神经网络模糊推理系统 5 1.3 Command Window显示方式设置和操作 MATLAB工作窗口是系统运行内容显示的主要窗口,熟悉工作窗口的各种操作方式 和显示效果将更有利于 MATLAB系统的应用,本节将进一步对工作窗口的显示方式设 置、常用操作指令、简化编辑方式等内容进行介绍。 1.3.1工作窗口显示方式设置 使用 MATLAB工作窗口时可根据用户的需要对工作窗口的字体风格、尺寸、颜色及 数值计算结果显示格式进行定义设置。图1-5为点击工作窗口顶部文件菜单下拉选项 preferances后屏幕弹出的工作窗口的字体风格、尺寸、颜色设置窗口,操作者可在窗 口中根据需要完成各项日设置,完成设置后点击确定确认选择。该设置将长期保存即 设置不会因工作窗口关闭而改变,如需变更设置内容,用户需对更改项进行重新设 置 Tetet 区 TG·nd Ir GDI hite RaBuYyZz 图1-5工作窗口选项 preferances后屏幕弹出的工作窗口的 字体风格、尺寸、颜色设置窗口 工作窗口数值显示格式的设置通过表1-2数据显示格式控制指令完成,数值显示格 式的设置与工作窗口字体等设置不同,这种设置仅适时有效,即一旦工作窗口关闭数 值显示格式设置失效,系统恢复原默认设置。 表1-2数据显示格式控制指令 控制指令格式 控制指令格式含义1 format short 小数点后4位有效,大于1000的实数 【实例截图】
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