关于数模中编程的一点愚见

      编程语言，这个估计是大家最关心的。数模中编程语言首选Matlab，世界公认加默认。当然c语言和其他高级语言也可以使用，毕竟过于通用，在使用上效率不足Matlab。这个效率不是运行的效率，而是解题的效率。但是如果你是c语言或其他语言的顶级大牛，就当我前面说的都是废话，甚至直接忽略我这篇文章，因为你完全有能力搞定所有这些问题，我所说的不过是给普通大众的一点捷径而已，算得上“旁门左道”。可惜，90%以上的童鞋不是。

      Matlab由于其强大的科学计算功能，以及封装的各种toolbox，成为建模编程的得力助手。c在这点上略逊一筹，很多都得自己动手写，尽管c++提供了各种模板库之类的东西，运用起来也不是像Matlab这样的轻松。至于编程语言方面的比较，我也不想说太多，因为语言各有利弊，Matlab卖的那么贵也是有它的理由的。

      Matlab建模优势很大。我仅仅抛砖引玉说几点。首先是各种toolbox和function，它们绝大部分是Mathworks公司的顶级工程师的研究成果，当然有些也是成熟算法的Matlab实现，你也可以自己去Google上寻找业余Matlab爱好者写的toolbox，里面不乏非常出名的算法大牛。Matlab可以轻易的进行矩阵计算，二维三维图形绘制，概率统计，信号（图像也是信号）处理（学通信的童鞋都知道，这个在大三有随机信号分析和数字信号处理等课程要用到），Simulink系统仿真......甚至嵌入式方面也有涉足（记得最初是从奔哥那得知的），还能轻易地其他语言混合编程（本人曾经试过用Matlab里的deploytool将自己写的function编译成托管dll供C#调用，实现简单的C#图像处理应用。具体操作方法不在此介绍，有兴趣者可以参考Matlab高级编程或者Google，Mathworks官网也有简单的视频教程）。

      特别要提的是第三方Matlab toolbox。之所以要提得原因就是，数模的时候，时间紧迫，要是碰到编程很复杂的题目，可能三天都无法出来结果，这个是最可怕的。我记得集训期间，做相机标定的那个题，机器视觉这种研究热门，自然少不了Matlab的身影，于是找到一个Camera Calibration Toolbox for Matlab（http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/），最终由于出题思路与普通方法有差距而没用到这个toolbox。但是今年国赛的A题，寻找污染源的问题，需要用到Kriging插值，由于普通教程讲解和公式推导晦涩难懂，编程难以下手，当时打算使用ArcGIS软件直接进行插值后图形绘制，然而事情终不是如你所愿，一个软件3G左右，实验室流量有限，网速有限，要是下下来整个实验室的队伍全完了，而且也要等到猴年马月，估计国赛都完了。因此，遇到这种情况得保持镇定，其实只要稍微花上5分钟Google一下，你就会找到一个名叫DACE-A Matlab Kriging Toolbox（ http://www2.imm.dtu.dk/~hbn/dace/）的东西，还有详细的使用例子，当然，前提是你能读懂简单的英文（这个后面再说）。也正是这个toolbox，省掉了一大堆代码和时间，解题效率必然呈指数式增长。

      其实平时训练Matlab的过程中，我不建议太过于依赖toolbox，那个是纯粹的比赛技巧。数模国赛组委会和Mathworks公司近两年联合推出了一个Matlab创新奖，我想获得这个奖肯定不会是靠投机取巧所得。

      要是你不喜欢Matlab，感觉它没什么意思，那你错了。在Matlab的命令窗口输入demo，在打开的Help browser里你会发现如扫雷、3D地球仪之类的GUI小游戏和美妙的2D、3D图形，全部是用Matlab实现的，绝对会让你眼前一亮。当然网络上也有很多发烧友的小程序，也非常有趣（比如萝卜驿站：http://luobo.ycool.com/）。关于如何学习Matlab以及一些Matlab的操作技巧，我也不多说，网上教程很多，这方面的课本和资料也十分丰富。只要培养起兴趣，平时多动手谢谢代码，都会成为高手的。

      除了上面介绍的Matlab之外，我曾经做过一个小的整理，并对各种主流和很有用的小众软件进行了一个归类，如下：

     科学计算：Matlab、Maple（符号计算） 、Mathematica、Excel（绘图、统计）

     概率统计：SPSS、SAS、Eviews、Origion（拟合） 

     系统动力学仿真：Vensim

     优化：Lingo/Lindo、1stOpt 、WinQSB（规划）     

     绘图  ：SigmaPlot（专业的科学绘图软件） 、ScienceWord、SmartDraw（很强大的绘图工具）、几何画板 、autoCAD

     其他小众软件：图论、AHP（层次分析法）…

     其他功能软件：tortoiseSVN（版本控制）、dexpot（虚拟桌面）、酷盘（局域网共享协作）

     其他：ansys(有限元分析)、comsol、FLAC2D/FLAC3D...

      有了这些杀手锏，基本上效率可以提高一倍了。其中要提一下的是Excel，很多人觉得它功能不足，其实Excel在数据处理和绘图方面毫不逊色与专业软件，特别是最新的Excel2010，看过有人用它来画动漫人物的视频，至今膜拜不止，不过数模中不推荐用它绘图，太花哨了。

      至于注重自己实现代码，还是使用工具走捷径，很像哲学中的唯物主义和唯心主义，要是你只是功利性地想获奖，那就做个唯物主义者吧。

      这是段聪大神的博文，更多数模编程的知识，可看他的博客，http://blog.csdn.net/congduan/article/details/7060155。