基于matlab webserver的數(shù)值計(jì)算算法演示與實(shí)現(xiàn)【開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電氣工程與自動(dòng)化電氣工程與自動(dòng)化基于基于MatlabMatlabWebServerWebServer的數(shù)值計(jì)算算法演示與實(shí)現(xiàn)的數(shù)值計(jì)算算法演示與實(shí)現(xiàn)一選題的背景與意義選題的背景與意義隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)值方法在工程技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，并且已成為與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，和理論研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)并列為科學(xué)研究的三大分支。要解決工程問(wèn)題，往往需要處理許多數(shù)學(xué)模型，這要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，同時(shí)許多數(shù)學(xué)

2、模型無(wú)法用解析法得到解。使用數(shù)值方法并利用計(jì)算機(jī)就可以解決這些問(wèn)題。目前，有關(guān)“數(shù)值方法”成為了各高等院校工程類學(xué)生必學(xué)課程之一。然而，當(dāng)前有關(guān)各種數(shù)值計(jì)算算法的演示以及教學(xué)，都相對(duì)比較呆板和單一。老師通過(guò)板書(shū)，或者使用一個(gè)固定PPT、flash動(dòng)畫(huà)（一般都是提前做好的一個(gè)特定例子）來(lái)推導(dǎo)并演示一種算法的大致流程。但是，這樣無(wú)法具體到每一個(gè)方程計(jì)算過(guò)程，不方便學(xué)生的實(shí)際理解。同時(shí)，如果碰到一些非常繁雜的計(jì)算，在課堂中根本無(wú)法解答。這樣嚴(yán)

3、重影響教學(xué)質(zhì)量。因此，我們有必要尋求一種更有效的教學(xué)和演示方式。為了提高教學(xué)質(zhì)量，目前各大院校都有使用MATLAB來(lái)進(jìn)行教學(xué)，但是這種單純通過(guò)MATLAB初級(jí)計(jì)算功能來(lái)直接編程并演示各種算法的方式，效果并不是很顯著。一方面，這需要編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，這對(duì)初學(xué)者，特別是對(duì)算法不理解或者對(duì)MATLAB不是很了解的同學(xué)，是非常困難的。另外，通常的MATLAB算法程序只會(huì)給出結(jié)果，具體的中間計(jì)算過(guò)程需要通過(guò)觀察程序來(lái)學(xué)習(xí)。也顯得很繁雜，抽象。另一方面，

4、這必須要求每一臺(tái)電腦都安裝MATLAB這個(gè)軟件，顯得非常不方便的。以下各技術(shù)，為這些問(wèn)題提供了解決途徑。近年來(lái)，基于MATLABWebServer的研究已經(jīng)日益流行。以下是它的工作原理：Matlab的web應(yīng)用由Matlabwebserver和Matlabweb服務(wù)代理兩部分組成。Matlabwebserver是一個(gè)多線程可執(zhí)行的TCPIP應(yīng)用程序。Matlabserver.exe是3要需要研究并解決客戶端的參數(shù)如何傳遞到服務(wù)器以及服務(wù)

5、器MATLAB的演算結(jié)果如何返回客戶。2算法的編程與演示這是本課題的核心。如前面所言，為了有助于學(xué)習(xí)者的實(shí)際理解，要盡量把演示具體到每一次計(jì)算。而不同的數(shù)值方法，表現(xiàn)形式是不同的。這方面的研究主要集中在下面幾個(gè)問(wèn)題：2.1對(duì)各數(shù)值算法的編程這個(gè)是設(shè)計(jì)的基本，因?yàn)橹挥姓_的編程才能實(shí)現(xiàn)其余的步驟。為了配合演示的目的，編程的時(shí)候要盡量考慮方便各種繪圖或者其余演示方式。2.2MATLAB的繪圖以及保存每一個(gè)算法的計(jì)算原理都不盡相同，因此，我們

6、要選擇最貼切、最合理的畫(huà)圖時(shí)機(jī)和方式，來(lái)形象地表現(xiàn)各個(gè)算法。某些算法的畫(huà)圖方法比較特別，比如高斯消元法等算法如何將矩陣的變化使用MATLAB實(shí)時(shí)繪制出來(lái)。其中設(shè)計(jì)括號(hào)的繪制以及括號(hào)里的數(shù)字如何變化。圖像繪制成功以后，還要加以保存（例如jpeg格式）。2.3如何利用MATLAB制作簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)當(dāng)圖片太多了，單純使用圖片來(lái)進(jìn)行演示顯然是不可行的。為了演示的連貫性和可視化，本課題需要研究如何利用MATLAB將之前的圖像以一定的方式做成動(dòng)畫(huà)。2.

7、4如何利用以上兩個(gè)技術(shù)設(shè)計(jì)演示方式一方面，每一個(gè)算法都是不同的，因此每一個(gè)算法的演示如何用圖像或者動(dòng)畫(huà)來(lái)表示是本課題的一個(gè)難點(diǎn)。另一方面，每一種算法需要MATLABWebServer的傳遞的參數(shù)也是需要研究的。2.5優(yōu)化用戶界面作為演示，怎么讓學(xué)習(xí)者更有效地學(xué)習(xí)是非常重要的一個(gè)因素。因此，如何優(yōu)化及圖像表現(xiàn)形式，讓界面變得更加友好，也是研究的一個(gè)重要項(xiàng)目。三研究的方法與技術(shù)路線研究的方法與技術(shù)路線1客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互基于MAT