學習如何用一種具有很強圖形能力的現代語言編程計算機，就是要掌握一種具有顯著靈活性的工具，它具有深刻的洞察力。本文的主要目的是成為編程的第一門課程，面向與科學、數學和工程的集成。對于那些希望快速獲得能力，能夠輕松構建用于探索計算模型的有用圖形工具的更高級的學生和研究人員來說，它也很有用。MATLAB編程語言提供了一種優秀的入門語言，具有內置的圖形、數學和用戶界面功能。目標是讓學生學會用圖形用戶界面（gui）來構建計算模型，從而探索模型行為。這種GUI工具構建方法已在多個教育級別上使用：研究生課程、中級本科課程、面向一年級大學生的工程入門課程以及高中初級和高級課程。由FORTRAN語言發展而來的MATLAB編程語言已經包含了許多功能強大、方便的圖形和分析工具。它已成為工科教育和科研的重要平臺。MATLAB是一種非常有價值的第一編程語言，對于許多人來說，它將是他們所做的大部分（如果不是全部）計算工作的首選語言。當然，C++、Java、Python和許多其他語言在其他領域中起著至關重要的作用。MATLAB語言的幾個語言特性使初學者比許多其他語言更容易使用：它是解釋的而不是編譯的；變量類型和數組大小不需要事先聲明；它不是強類型；向量、矩陣、多維數組和復數是基本的數據類型；有一個復雜的集成開發和調試環境，并提供了一套豐富的數學和圖形功能。雖然計算機程序可以在許多方面使用，但這里的重點是建立計算模型，主要是物理現象（盡管這些技術可以很容易地擴展到其他系統）。物理系統首先在概念上建模，使用諸如動量、力、能、反應、場等概念概念以數學的方式表達，并應用于一類特殊的問題。例如，這一類可能是拋射運動、流體流動、量子演化、電磁場、電路方程或牛頓定律。通常，模型包含一組描述物理系統的參數和一組數學關系（方程組、積分、微分方程組、特征系統等）。數學求解過程必須通過計算算法來實現，即計算輸入參數中的所需數量。然后，模型的行為通常以圖形方式可視化，例如，一個或多個繪圖、條形圖或動畫。

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