基于MATLAB_GUI的矩阵相关运算验证系统设计

聂奥洋 李军成

摘要：矩阵的相关运算是代数学中重要的内容，在许多领域也有着广泛的应用。为了对矩阵相关运算的结果进行验证，基于MATLAB的图形用户界面（GUI）平台设计了一个矩阵相关运算的验证系统。该系统通过调用MATLAB自带的有关函数进行设计，主要包括矩阵的运算、矩阵的求值、线性方程组求解等3个模块。用户只需根据提示信息输入相应的变量，系统即可快速给出矩阵相关运算的结果，为矩阵相关运算的验证提供了一个有效的平台。

关键词：MATLAB;图形用户界面;矩阵运算;验证系统

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）30-0088-04

1 引言

MATLAB将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化等强大功能聚集在一起，为工程设计、科学研究等涉及数值计算的领域提供了灵活便捷的解决方案。MATLAB在矩阵运算以及线性方程组的求解中，拥有强大的计算功能，学生可以利用MATLAB高效地进行基本的矩阵运算[1]。

关于矩阵计算的GUI设计[2-4]有很多，但这些设计主要存在的问题有：1）界面不能用于矩阵的不同计算;2）界面设计过于复杂，不便使用。矩阵的理论和方法在数学和其他学科中都具有重要的意义，但许多学生无法克服矩阵庞大的计算量带来的恐惧，从而丧失了学习的兴趣和动力[5]。为此，本文对矩阵相关运算进行细化分类，通过MATLAB自带的函数设计了一个矩阵相关运算验证系统，为辅助教师的教学和学生的学习提供了便利。

2 系统的设计

2.1 系统主界面的设计

演示平台总界面的设计思路是将矩阵的所有相关知识点分成了以下三类：矩阵的运算、矩阵的求值、线性方程组求解，系统主界面的设计如图1所示。……