【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。5應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱　　MATLAB對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來(lái)說(shuō)，它們都是由特定領(lǐng)域的專家開(kāi)發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地?！　⌒掳姹镜腗ATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C++代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C++語(yǔ)言程序。另外，MATLAB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫(kù)，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。（包括用戶界面）在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。二．GUI 圖形用戶界面簡(jiǎn)介（一）.GUI圖形用戶界面介紹圖形用戶界面（Graphical User Interfaces ，GUI）是一種圖形化的溝通界面，通過(guò)此界面可以很方便地達(dá)到一些特定控制的操作，而這些界面又是由按鈕、窗口、工具欄、鍵盤操作等對(duì)象所構(gòu)成的，以方便借助這些界面調(diào)用MATLAB來(lái)運(yùn)行運(yùn)算處理操作。在MATLAB中，GUI編程和M文件編程相比，除了要編寫程序功能的內(nèi)核代碼外，還需要編寫前臺(tái)界面。MATLAB圖形用戶界面程序的前臺(tái)界面由一系列交互組件組成，主要包括按鈕、單選按鈕、框架、復(fù)選框、文本標(biāo)簽、編輯文本框、滾動(dòng)條、下拉菜單、列表框和雙位按鈕等。也就是說(shuō)GUI圖形用戶界面是由窗口、光標(biāo)、按鍵、菜單、文字說(shuō)明等對(duì)象（Objects）構(gòu)成的一個(gè)用戶界面。用戶通過(guò)一定的方法（如鼠標(biāo)或鍵盤）選擇、激活這些圖形對(duì)象，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí)現(xiàn)計(jì)算、繪圖等。使用MATLAB來(lái)分析數(shù)據(jù)，求解問(wèn)題，繪制結(jié)果常使用GUI 工具。因?yàn)镚UI可以在MATLAB中生成非常有效的工具和應(yīng)用程序，或是建立演示工作的交互式界面。（二）創(chuàng)建MATLAB 用戶圖形界面必須由三個(gè)基本元素: 1 組件. 在MATLAB GUI 中的每一個(gè)項(xiàng)目(按鈕,標(biāo)簽,編輯框等):圖形化控件(按鈕,編輯框,列表,滾動(dòng)條等),靜態(tài)元素(窗口和文本字符串),菜單和坐標(biāo)系. 圖形化控件和靜態(tài)元素由函數(shù)uicontrol 創(chuàng)建,菜單由函數(shù)uimenu 和uicontextmenu 創(chuàng)建,坐標(biāo)系經(jīng)常用于顯示圖形化數(shù)據(jù),由函數(shù)axes 創(chuàng)建. 2圖象窗口(Figure).GUI 的每一個(gè)組件都必須安排圖象窗口中。以前，我們?cè)诋嫈?shù)據(jù)圖象時(shí)，圖象窗口會(huì)被自動(dòng)創(chuàng)建。但我們還可以用函數(shù)figure 來(lái)創(chuàng)建空?qǐng)D象窗口，空?qǐng)D象窗口經(jīng)常用于放置各種類型的組件。 3回應(yīng)。最后，如果用戶用鼠標(biāo)單擊或用鍵盤鍵入一些信息，那么程序就要有相應(yīng)的動(dòng)作。鼠標(biāo)單擊或鍵入信息是一個(gè)事件，如果MATLAB 程序運(yùn)行相應(yīng)的函數(shù)，那么MATLAB函數(shù)肯定會(huì)有所反應(yīng)。例如，如果用戶單擊一按鈕，這個(gè)事件必然導(dǎo)致相應(yīng)的MATLAB語(yǔ)句執(zhí)行。這些相應(yīng)的語(yǔ)句被稱為回應(yīng)。只要執(zhí)行GUI 的單個(gè)圖形組件，必須有一個(gè)回應(yīng)。（三）.GUI層次結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一個(gè)GUI的過(guò)程包括兩個(gè)基本任務(wù)：一是GUI的組建布局，另一個(gè)是GUI組件編程。另外用戶還必須能夠保存并發(fā)布自己的GUI，使得用戶開(kāi)發(fā)的圖形用戶界面能夠真正得到應(yīng)用。在MATLAB中GUIDE是一個(gè)組建布局工具集，能夠生成用戶所需的組件資源并保存在一個(gè)FIG文件中；其次，GUIDE還可以生成一個(gè)包含GUI初始化和發(fā)布控制代碼的M文件，該文件為回調(diào)函數(shù)提供了一個(gè)框架。GUIDE可以首先在布局GUI的同時(shí)生成兩個(gè)文件1．FIG文件。該文件包括GUI的圖像窗口和所有子對(duì)象的完全描述以及所有對(duì)象的屬性值。2．M文件。該文件包括用戶用來(lái)發(fā)布和控制界面和回調(diào)函數(shù)的各種函數(shù)。該文件不含任何組件的布置信息MATLAB中GUI的建立有兩大方式。（一）通過(guò)GUIDE編輯快速生成GUI編輯界面 直接通過(guò)MATLAB的GUI編輯界面——GUIDE來(lái)建立GUI。這個(gè)界面當(dāng)前已經(jīng)改善的很實(shí)用，對(duì)于實(shí)用過(guò)窗口程序的用戶或新手而言，是個(gè)非常好的選擇，它直接通過(guò)鼠標(biāo)拖拽到達(dá)目的地，就可以快速的建構(gòu)出整個(gè)的GUI；此外，這種方式在M文件管理上也比較好，如果要修改部分程序代碼，也可以快速容易的找到被修改部分。具體方法在Command 里面輸入 GUIDE 或者從菜單里面，或者從快捷按鈕均可進(jìn)入GUIDE。新建并且保存后，會(huì)生成相應(yīng)的fig文件和m文件，在Layout編輯視圖，可以使用如Layout Editor（布局編輯器）：添加和安排圖形窗口中的對(duì)象；Alignment Tool（對(duì)齊工具）：排列對(duì)象的相對(duì)次序；Property Inspector（對(duì)象屬性觀察器）：檢查和設(shè)置屬性值；Object Browser（對(duì)象瀏覽器）：觀察本次運(yùn)行中圖形對(duì)象句柄的層次關(guān)系；Menu Editor（菜單編輯器）：創(chuàng)建圖形窗口菜單等工具進(jìn)行編輯。這些工具集中在布局編輯器界面中，使用GUIDE命令可以顯示該界面，如圖31GUIDE啟動(dòng)對(duì)話框圖31如圖32可以看到，創(chuàng)建新的GUI程序時(shí)可以使用四種不同的GUIDE模板。選擇空白GUI，將會(huì)打開(kāi)如圖32所示的空白GUIDE設(shè)計(jì)界面，在此界面下用戶可以通過(guò)單擊和拖拽鼠標(biāo)的方式輕松創(chuàng)建自己的GUI程序界面。同時(shí)也可以選擇其他模板項(xiàng)，在這種情況下打開(kāi)的GUIDE設(shè)計(jì)界面下會(huì)有模板預(yù)先安排的一些交互組件，可以很大減少工作量。打開(kāi)空白GUI所示的界面如圖32圖32前臺(tái)界面由一系列交互式組件組成，主要包括按鈕、單選按鈕、框架、復(fù)選框、文本標(biāo)簽、編輯文本框、滑動(dòng)條、下拉菜單、列表框和雙位按鈕。用戶以某種方式選擇或激活這些對(duì)象，通常引起動(dòng)作或發(fā)生變化。用鼠標(biāo)激活或者其他單擊設(shè)備去控制屏幕上鼠標(biāo)指針的運(yùn)動(dòng)。按下鼠標(biāo)按鈕，標(biāo)志著對(duì)象的選擇或者其他動(dòng)作。（二）編寫程序使用 .m 文件直接動(dòng)態(tài)添加控件直接通過(guò)程序編寫的方式產(chǎn)生對(duì)象，即利用uicontrol 、uimenu 、uicontextmenu等函數(shù)編寫M文件的方式來(lái)開(kāi)發(fā)整個(gè)GUI。此方式的優(yōu)點(diǎn)在于GUI菜單的建立比較齊全，并且程序代碼的通用性非常高，因此當(dāng)完成一個(gè)GUI后，該程序就可以復(fù)制到一般的MATLAB的M文件中使用，也可以復(fù)制到GUIDE的M文件中使用，如已通過(guò)編寫的方式編寫好一系列的uimenu菜單選項(xiàng)，因此就可以直接將這些程序復(fù)制輸入到GUIDE的Opening Function中，直接在GUIDE中運(yùn)用這些菜單選項(xiàng)，如此就可以節(jié)省額外開(kāi)發(fā)相同或類似對(duì)象的時(shí)間。程序編寫來(lái)建立GUI對(duì)象的最大缺點(diǎn)就是GUI對(duì)象位置的配置，若不是非常熟悉的用戶可能會(huì)比較難以控制。本設(shè)計(jì)是直接利用uicontrol 、uimenu 、uicontextmenu等函數(shù)編寫M文件的方式來(lái)開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)界面的。首先說(shuō)明使用程序編寫建立GUI環(huán)境的方式，必須一一通過(guò)uicontrol 、uimenu 、uicontextmenu函數(shù)逐漸建構(gòu)出需要的GUI，步驟如下所示：第一步：建立figure對(duì)象以座位種鴿GUI的基礎(chǔ)窗口，并設(shè)置該窗口的相關(guān)屬性，假設(shè)后續(xù)需要建立uimenu，做必須更改窗口Menubar屬性為menubar或figure。第二步：決定需要建立的axes或者uicontrol 、uimenu 、uicontextmenu對(duì)象，并設(shè)置相關(guān)屬性及callback。其中uicontrol用以建立用戶控制圖形對(duì)象，當(dāng)用戶激活該對(duì)象后，MATLAB將執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的Callback函數(shù)。第四章 MATLAB程序設(shè)計(jì)及其預(yù)測(cè)結(jié)果一．計(jì)算機(jī)仿真股票線性預(yù)測(cè)模型在整個(gè)預(yù)測(cè)模型中，信源取自于MATLAB工具箱中的Finance文件中的Dow jones industrial average（）指數(shù)自1994年3月4日至1996年2月26日之間以周為間隔的采樣值。其中有四組數(shù)據(jù)open,close,high,low, 即為該股票的開(kāi)盤價(jià)、收盤價(jià)、最高價(jià)、最低價(jià)。因此在此模型中對(duì)每一種價(jià)位都可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)可以選擇預(yù)測(cè)周數(shù)，還可以選擇濾波器的階數(shù)以提高其精確度。（1）開(kāi)盤價(jià)： 　　 上午9:159:25為集合競(jìng)價(jià)時(shí)間，在集合競(jìng)價(jià)期間內(nèi)，交易所的自動(dòng)撮合系統(tǒng)只儲(chǔ)存而不撮合，當(dāng)申報(bào)競(jìng)價(jià)時(shí)間一結(jié)束，撮合系統(tǒng)將根據(jù)集合競(jìng)價(jià)原則，產(chǎn)生該股票的當(dāng)日開(kāi)盤價(jià)。按上海證券交易所規(guī)定，如開(kāi)市后半小時(shí)內(nèi)某證券無(wú)成交，則以前一天的收盤價(jià)為當(dāng)日開(kāi)盤價(jià)。有時(shí)某證券連續(xù)幾天無(wú)成交，則由證券交易所根據(jù)客戶對(duì)該證券買賣委托的價(jià)格的走勢(shì)，提出指導(dǎo)價(jià)格，促使其成交后作為開(kāi)盤價(jià)。首日上市買賣的證券經(jīng)上市前一日柜臺(tái)轉(zhuǎn)讓平均價(jià)或平均發(fā)售價(jià)為開(kāi)盤價(jià)。 （2）收盤價(jià)： 　　 收盤價(jià)是指某種證券在證券交易所一天交易活動(dòng)結(jié)束前最后一筆交易的成交價(jià)格。如當(dāng)日沒(méi)有成交，則采用最近一次的成交價(jià)格作為收盤價(jià)，因?yàn)槭毡P價(jià)是當(dāng)日行情的標(biāo)準(zhǔn)，又是下一個(gè)交易日開(kāi)盤價(jià)的依據(jù)，可據(jù)以預(yù)測(cè)未來(lái)證券市場(chǎng)行情；所以投資者對(duì)行情分析時(shí)，一般采用收盤價(jià)作為計(jì)算依據(jù)。 （3）最高價(jià)： 　　 是指當(dāng)日所成交的價(jià)格中的最高價(jià)位。有時(shí)最高價(jià)只有一筆，有時(shí)也不止一筆。（4）最低價(jià)： 　　 是指當(dāng)日所成交的價(jià)格中的最低價(jià)位。有時(shí)最低價(jià)只有一筆，有時(shí)也不止一筆。（一）.模型