基于matlab web server的數(shù)值計算算法演示與實現(xiàn)【文獻綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述畢業(yè)設(shè)計文獻綜述電氣工程與自動化電氣工程與自動化基于基于MatlabMatlabWebWebServerServer的數(shù)值計算算法演示與實現(xiàn)的數(shù)值計算算法演示與實現(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的科目之一。MATLABWebServer是MATLAB的一個組件，它給MATLAB與網(wǎng)絡(luò)的連接提供了途徑。利用它我們可以實現(xiàn)MATLAB與網(wǎng)絡(luò)的交互。目前有很多研究就是基于這個技術(shù)。同

2、時，MATLAB豐富的圖像功能和最新的動畫制作功能，為算法演示提供了一個非常好的載體。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；圖像處理與動畫設(shè)計；數(shù)值方法；演示1、前言、前言21世紀，人類進人信息時代，數(shù)值計算已和理論研究、科學實驗并列為科學研究的三大分支。另一方面，計算機已成為科學與工程技術(shù)等領(lǐng)域不可缺少的工具。應(yīng)用數(shù)學方法、

3、以計算機作為工具來提高解決各種實際問題的能力是新世紀現(xiàn)代化建設(shè)的需要，也是知識更新的必要環(huán)節(jié)。因此，現(xiàn)在數(shù)值計算方法課程幾乎已成為所有理工科學生的必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。這門課程內(nèi)容豐富、有自身理論體系既有純數(shù)學高度抽象性與嚴密科學性的特點又有應(yīng)用的廣泛性與實際實驗的高度技術(shù)性的特點是一門與計算機使用密切結(jié)合的實用性很強的課程[1]。MATLAB是適合多學科，多種工作平臺的功能強大、界面友好且開放性強的大型優(yōu)秀應(yīng)用軟件，同時也是國內(nèi)外高等院

4、校高等數(shù)學、數(shù)值分析、數(shù)字信號處理、自動控制理論以及工程應(yīng)用等課程的基本教學、實驗仿真工具。MATLAB不但擁有強大的數(shù)值運算能力，同時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、便捷的動畫視頻處理能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全世界發(fā)展勢頭非常迅猛，表明了網(wǎng)絡(luò)終將遍及全世界的每一個角落，每個人都能很容易

5、使用它。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，利用該技術(shù)提高教學水平，已經(jīng)成為當今教育技術(shù)發(fā)展的潮流。通過網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)上教學，具有教學面廣、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。用戶在瀏覽器上輸入數(shù)據(jù)，提交給服務(wù)器上的Matlab進行計算，把計算結(jié)果顯示在瀏覽器上。Matlabserver是一個多線程的基于TCPIP的服務(wù)器。它運行輸入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，再由它來執(zhí)行這個m文件，Matlab是Matlabserver的一個客戶端應(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)、編寫輸入頁面、編寫輸出頁面及編寫MATLABM文件。其中輸入頁面及輸出頁面是供客戶端機器在Web瀏覽器中瀏覽的網(wǎng)頁，它們是客戶端及matlabserver實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，輸入頁

7、面將用戶請求的數(shù)據(jù)通過Web服務(wù)器傳遞給matlabserver，而matlabserver再調(diào)用MATLAB進行運算，然后再將輸出結(jié)果傳遞到輸出網(wǎng)頁中，最后再通過Web服務(wù)器傳遞到客戶機中。而M文件則用于處理輸入頁面中用戶請求的各種變量、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)量檢測程序開發(fā)[6]、MATLAB在線作圖[5]、網(wǎng)絡(luò)實驗室構(gòu)建[3]、遠程教學課件開發(fā)等等。因此，借鑒以上研

8、究，對在線算法演示是很有幫助的。人們只需通過Inter將數(shù)據(jù)發(fā)送給MatlabWeb服務(wù)器，借助Matlab的強大計算與圖形展示功能，可很容易地獲得計算結(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，并利用它來達成數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)器計算的目的[7]。因此，傳輸回來的只是計算的結(jié)果（數(shù)字，字符，或者圖像），但是，它們對數(shù)據(jù)的處理過程，卻并沒有所表現(xiàn)。這樣是不能作為演示和教學應(yīng)用程序的。只能當做一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理軟件。因為作為

9、一個算法教學和演示程序，它的重心應(yīng)該是算法過程的表現(xiàn)，而不僅僅是要一個結(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)建一個基于MATLABWebServer的數(shù)值計算算法的演示和教學應(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。計算機圖形技術(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的各個研究領(lǐng)悟，為人們學習、工作、