基于matlab web server的數(shù)值計(jì)算算法演示與實(shí)現(xiàn)【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電氣工程與自動(dòng)化電氣工程與自動(dòng)化基于基于MatlabMatlabWebWebServerServer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)摘要摘要:數(shù)值方法在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，它已經(jīng)成為各大工程院校必學(xué)的科目之一。MATLABWebServer是MATLAB的一個(gè)組件，它給MATLAB與網(wǎng)絡(luò)的連接提供了途徑。利用它我們可以實(shí)現(xiàn)MATLAB與網(wǎng)絡(luò)的交互。目前有很多研究就是基于這個(gè)技術(shù)。同

2、時(shí)，MATLAB豐富的圖像功能和最新的動(dòng)畫(huà)制作功能，為算法演示提供了一個(gè)非常好的載體。以上技術(shù)為算法演示的形象化和網(wǎng)絡(luò)化提供了可能性。另外，本應(yīng)用程序在各大領(lǐng)域，都能發(fā)揮作用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:MATLAB；MATLABWebServer；圖像處理與動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)；數(shù)值方法；演示1、前言、前言21世紀(jì)，人類(lèi)進(jìn)人信息時(shí)代，數(shù)值計(jì)算已和理論研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)并列為科學(xué)研究的三大分支。另一方面，計(jì)算機(jī)已成為科學(xué)與工程技術(shù)等領(lǐng)域不可缺少的工具。應(yīng)用數(shù)學(xué)方法、

3、以計(jì)算機(jī)作為工具來(lái)提高解決各種實(shí)際問(wèn)題的能力是新世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，也是知識(shí)更新的必要環(huán)節(jié)。因此，現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算方法課程幾乎已成為所有理工科學(xué)生的必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。這門(mén)課程內(nèi)容豐富、有自身理論體系既有純數(shù)學(xué)高度抽象性與嚴(yán)密科學(xué)性的特點(diǎn)又有應(yīng)用的廣泛性與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的高度技術(shù)性的特點(diǎn)是一門(mén)與計(jì)算機(jī)使用密切結(jié)合的實(shí)用性很強(qiáng)的課程[1]。MATLAB是適合多學(xué)科，多種工作平臺(tái)的功能強(qiáng)大、界面友好且開(kāi)放性強(qiáng)的大型優(yōu)秀應(yīng)用軟件，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)外高等院

4、校高等數(shù)學(xué)、數(shù)值分析、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制理論以及工程應(yīng)用等課程的基本教學(xué)、實(shí)驗(yàn)仿真工具。MATLAB不但擁有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算能力，同時(shí)也擁有極其出色的圖形處理能力。MATLAB繪圖功能界面及交互性非常好，作圖效果非常理想。無(wú)論是二維平面圖形還是三維立體圖形，都具有非常逼真的效果。另外，MATLAB的不斷更新，使之具備了高效、便捷的動(dòng)畫(huà)視頻處理能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全世界發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，表明了網(wǎng)絡(luò)終將遍及全世界的每一個(gè)角落，每個(gè)人都能很容易

5、使用它。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，利用該技術(shù)提高教學(xué)水平，已經(jīng)成為當(dāng)今教育技術(shù)發(fā)展的潮流。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)，具有教學(xué)面廣、信息量大，部分組成：輸入HTML文檔，Matlab程序(.m文件)和輸出HTML模板文檔。用戶(hù)在瀏覽器上輸入數(shù)據(jù)，提交給服務(wù)器上的Matlab進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果顯示在瀏覽器上。Matlabserver是一個(gè)多線程的基于TCPIP的服務(wù)器。它運(yùn)行輸入HTML文檔內(nèi)的的隱藏域mlmfile的值指定的M文件中，在Html

6、文件、Matlab和M文件之間建立聯(lián)系，喚起文件matweb.exe，再由它來(lái)執(zhí)行這個(gè)m文件，Matlab是Matlabserver的一個(gè)客戶(hù)端應(yīng)用，利用CGI把HTML的輸入數(shù)據(jù)傳給Matlabserver[3]。該技術(shù)的關(guān)鍵主要包括以下幾步：服務(wù)器端架設(shè)、編寫(xiě)輸入頁(yè)面、編寫(xiě)輸出頁(yè)面及編寫(xiě)MATLABM文件。其中輸入頁(yè)面及輸出頁(yè)面是供客戶(hù)端機(jī)器在Web瀏覽器中瀏覽的網(wǎng)頁(yè)，它們是客戶(hù)端及matlabserver實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，輸入頁(yè)

7、面將用戶(hù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)通過(guò)Web服務(wù)器傳遞給matlabserver，而matlabserver再調(diào)用MATLAB進(jìn)行運(yùn)算，然后再將輸出結(jié)果傳遞到輸出網(wǎng)頁(yè)中，最后再通過(guò)Web服務(wù)器傳遞到客戶(hù)機(jī)中。而M文件則用于處理輸入頁(yè)面中用戶(hù)請(qǐng)求的各種變量、函數(shù)及數(shù)據(jù)等[5]。目前有很多研究都是基于MATLABWebServer。例如，牛肉網(wǎng)上質(zhì)量檢測(cè)程序開(kāi)發(fā)[6]、MATLAB在線作圖[5]、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建[3]、遠(yuǎn)程教學(xué)課件開(kāi)發(fā)等等。因此，借鑒以上研

8、究，對(duì)在線算法演示是很有幫助的。人們只需通過(guò)Inter將數(shù)據(jù)發(fā)送給MatlabWeb服務(wù)器，借助Matlab的強(qiáng)大計(jì)算與圖形展示功能，可很容易地獲得計(jì)算結(jié)果。然而，之前的研究基本都是探尋MATLAB的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式，并利用它來(lái)達(dá)成數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)器計(jì)算的目的[7]。因此，傳輸回來(lái)的只是計(jì)算的結(jié)果（數(shù)字，字符，或者圖像），但是，它們對(duì)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程，卻并沒(méi)有所表現(xiàn)。這樣是不能作為演示和教學(xué)應(yīng)用程序的。只能當(dāng)做一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理軟件。因?yàn)樽鳛?/p>

9、一個(gè)算法教學(xué)和演示程序，它的重心應(yīng)該是算法過(guò)程的表現(xiàn)，而不僅僅是要一個(gè)結(jié)果。所以，我們需要在以上的研究的基礎(chǔ)上，尋找一種更形象化的演示方式，然后嘗試構(gòu)建一個(gè)基于MATLABWebServer的數(shù)值計(jì)算算法的演示和教學(xué)應(yīng)用軟件。在表現(xiàn)形式這一方面，目前的MATLAB提供了非常好的支持。計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的發(fā)展引人注目，其交互性、可視化方法早已滲透到其他學(xué)科的研究及應(yīng)用之中，而其不斷創(chuàng)新的技術(shù)也廣泛地影響著社會(huì)的各個(gè)研究領(lǐng)悟，為人們學(xué)習(xí)、工作、