MATLAB实践篇：进阶应用与实例

下面给出两道基于火星探测器MAVEN实测数据的时序分析练习题：

(数据下载地址：https://pds-ppi.igpp.ucla.edu/；打开后点击Mars-MAVEN)

%Task 1

1.找到并下载2015年1月份所有MAG(分辨率ss_1s)的sts文件，利用“批处理”对所有sts文件进行读取并重新写入后缀是.txt的无表头纯数据文件，再分别存.mat格式，读完后可以只保存mat格式文件数据；

2.读取2015年1月7日和1月8日的mat数据，按照时间顺序进行数据拼接，拼接完成后，对磁场数据进行预处理；

3.预处理后，请以每3小时20分钟为时间间隔批处理出图，图形面板要包括以下信息：

% 磁场三分量及总磁场的变化量(每十分钟做分析，即把每十分钟的中位数当成期望值)

% 四个变化量放在一张图里，用不同颜色的线和标注注明

% 对四个变化量分别做小波分析(cwt)，分别为四张子图

% 卫星高度及其三分量放在一张图里，用不同颜色的线和标注注明

% 存图(saveas)

%Task2

1.同Task1中找到并下载2015年1月份所有SWIA-onboardmom文件，学习读取网站文件说明文档，尤其是数据中的0/1判断模式代表的含义；

2.读取2015年1月7日和1月8日的数据，按照时间顺序进行数据拼接，拼接完成后，对质子速度数据进行预查看；

3.计算对应的速度三分量和总速度的变化量(每十分钟做分析，即把每十分钟的中位数当成期望值)，并将速度和磁场对应的三分量变化量计算相关系数，即对应位置是每10分钟取CCx/y/z值。

如果这个练习到这里基本没什么问题，那么对于数据读取、基本运算和绘图就没有什么太大的问题了。那这仅仅只是建立在软件工具包的函数上，好像自己也没有什么算法上的知识。通常，对于像Fortran、Pasical、Visual Basic基础语言，更需要算法的内核，尤其是经常出现的：(冒泡、快速、选择等)排序、阶乘、闰年、追及、最优化、微分方程求解等实际数学问题(更多可以借鉴参考《啊哈！算法》)。但在矩阵运算上，有时没有Matlab来得方便理解，但在大数据运行效率上，Matlab往往疏于优化，而显得与Fortran还有点小巫见大巫。

那就从阶乘 $n!$ 的角度去体会一下算法？

当n取得特别大的时候，往往由于计数位的限制，从而会很快逼近Inf，其实n越大更关心的是多少位，而不是确切的真实数字，总而言之可以精确到一定位数就可以。然而，利用科学计数法，整数不也是可以用浮点数表示吗？而且乘法也不一定就一定要是乘法(累乘器-爆炸算法)，取个对数就可以变成加法(累加器-可控算法)。这样子一想，是不是就有点茅塞顿开了？