MatlabGUI設(shè)計(jì)說(shuō)明報(bào)告

1、引言我們小組采用的開發(fā)環(huán)境為：Matlab 7.0設(shè)計(jì)的GUI界面通常在開發(fā)一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的程序時(shí)會(huì)盡量做到界面友好，最常使用的方法就是使用圖形用戶界面 GUI。建立這樣一個(gè)界面友好、占用資源少、高性 能、便于移植、可配置的GUI界面設(shè)計(jì)，能夠使用戶的學(xué)習(xí)和使用更為方便 容易。用戶不需要知道后臺(tái)的應(yīng)用程序究竟是怎樣執(zhí)行各種命令的，而只需 了解可見(jiàn)界面組件的使用方法；只要通過(guò)與界面交流就可以使指定的行為得 到正確的執(zhí)行，對(duì)輸入的信息進(jìn)行一系列的處理。利用 Matlab設(shè)計(jì)正則 化參數(shù)的選擇方法的GUI界面，能夠方便直觀地對(duì)參數(shù)選擇很好的表達(dá)出 來(lái)。及時(shí)觀察參數(shù)變化過(guò)程中的正則化參數(shù)的變化選取，對(duì)于

2、研究一些信號(hào)、 圖形、圖像處理技術(shù)具有十分重要的參考意義摘要 一、任務(wù)安排二、GUI界面分析三、功能分析四、正則化參數(shù)選擇方法4.1 、一維正則化參數(shù)選擇方法4.1.1、 、模型假設(shè)和初步結(jié)果4.1.2、 Rand_trace4.1.3、 Tikh_indicators4.1.4、 Tsvd_indicatiors4.1.5、 L_curvve4.1.6、 Generalized Cross Validation4.2 、二維正則化參數(shù)選擇方法4.2.1、 、CL_Tikh_4.2.2、 CL_Tsvd_4.2.3、 GCV_data2D4.2.4、 GCV_Tikh4.2.5、 GCV_Ts

3、vd_五、總結(jié) 六、參考文獻(xiàn)摘要正則化方法是否有效和成功直接依賴于正則化參數(shù)的選取.在許多不適定問(wèn)題的計(jì)算中，正則化參數(shù)的選取往往是經(jīng)驗(yàn)的或者先驗(yàn)的，這無(wú)論從實(shí) 際計(jì)算和理論研究?jī)蓚€(gè)方面來(lái)說(shuō)都不是令人滿意的 .另一方面，在反問(wèn)題求解 中通過(guò)不斷試驗(yàn)來(lái)獲得一個(gè)可行的正則化參數(shù)也是非常耗時(shí)的.因此若能找到有效的方法來(lái)選取正則化參數(shù)，這無(wú)疑將會(huì)大大節(jié)約計(jì)算代價(jià)，進(jìn)一步提 升正則化方法的效能.本文主要研究的是利用模型函數(shù)的思想方法來(lái)確定正 則化參數(shù).首先，研究在算子與觀測(cè)數(shù)據(jù)（算子方程的右端項(xiàng)）都非精確條件下 的Tikhonov正則化方法中正則化參數(shù)的選取問(wèn)題，提出了一種簡(jiǎn)單迭代法，并 利用模型函數(shù)的

4、思想方法證明了迭代序列是收斂的.其次，將正則化參數(shù)選取的L-曲線準(zhǔn)則歸結(jié)為泛函極值問(wèn)題，基于模型函數(shù)的思想提出了求解所歸結(jié) 出的泛函極值問(wèn)題的迭代算法，從而獲得正則化參數(shù)的近似值.最后，對(duì)所提出 的方法進(jìn)行了數(shù)值模擬.具體從以下幾個(gè)方面展開：【關(guān)鍵字】正則化參數(shù)模型函數(shù)方法 L-曲線準(zhǔn)則廣義交叉驗(yàn)證 一、任務(wù)安排這次專題軟件開發(fā)訓(xùn)練小組成員共 4人，分工明確，每個(gè)成員都收獲 很多。任務(wù)安排如下：范搖：任務(wù)的分配安排、部分程序的設(shè)計(jì)修改。李全茂：GUI界面設(shè)計(jì)、部分回調(diào)函數(shù)的編寫、報(bào)告排版編輯。劉國(guó)春：英文翻譯、理論知識(shí)查找收集、報(bào)告檢查。汪桂雯：協(xié)助組員完成論文編寫、界面測(cè)試、調(diào)試。二、GUI

5、界面分析GUI界面與M文件的一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：(1)登陸界面：文件名為untitledl.m(2) 一維正則化參數(shù)選擇方法：文件名為untitled.m(3)二維正則化參數(shù)選擇方法：文件名為untitled.m這是我們小組設(shè)計(jì)的關(guān)于 正則化參數(shù)選擇方法的MATLAGUI界面, 它包含三個(gè)不同的界面：1、登錄界面實(shí)現(xiàn)一維和二維界面的調(diào)用，把各個(gè)界面進(jìn)行切換，這個(gè)界面里面包含1 口直則用并端法能JDiEmOO三個(gè)按鈕：1其中“退出GUI”按鈕的程序如下：function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)selection=questdl

6、g(' 是否關(guān)閉',get(gcf,'Name'),' 窗口？',.'Close ',get(gcf,'Name'),'.','是','否','是')；哨選擇退出按鈕時(shí)，得出一個(gè)問(wèn)是否確定關(guān)閉的框 if strcmp(selection,'否')return;elseclc;叫選擇關(guān)閉時(shí)，清空所有matla輸入面上的所有錯(cuò)誤信息，同時(shí)關(guān)閉圖像窗口clear all;delete(gcf);end2、一維正則化參數(shù)選擇方法在這個(gè)界面里有一

7、個(gè)" popup_menu(下拉列表)”，可以從里面選擇不同 的正則化參數(shù)選擇的方法，例外，還有一些初始屬性為隱藏的“static text” 當(dāng)選擇不同的方法時(shí)會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的名稱；止匕外，有三個(gè)按鈕：(1)原理顯示采用的是打開式的方式從源文件中找到對(duì)應(yīng)的方法的原理，幫助用戶深入了解該方法的核心。程序如下：% - Executes on button press in pushbuttons.function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) filename,pathname=uigetfile(,*.png,!?!)

8、;if isequal(filename,0)disp('Users Selected Canceled');elsestr=pathname filename;im = imread(str);axes(handles.axes2); %旨定原理在axes2?坐標(biāo)中顯示 imshow(im);end;(2)清除原理就是把顯示在坐標(biāo)軸里的原理清除% - Executes on button press in pushbutton4.function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)% cla(handles.ax

9、esl)cla(handles.axes2)(3)繪圖把選擇的對(duì)應(yīng)方法的參數(shù)結(jié)果用圖形表達(dá)出來(lái)程序如下：% - Executes on button press in pushbuttonl.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)val=get(handles.popupmenu1, 'Value');switch valcase 2Gen_data;case 3rand0= get(handles.edit2,'String');n_rand=rand0;.(中間部分程序省略)cas

10、e 4Tikh_indicators;case 5Tsvd_indicators;case 6Lcurve;end2、二維正則化參數(shù)選擇方法界面與一維的有些區(qū)別，沒(méi)有采用按鈕，而是用復(fù)選框來(lái)代替了按鈕的功能 去實(shí)現(xiàn)繪圖。借用兩個(gè)編輯文本框來(lái)輸入初始值并且傳遞給變量。通過(guò)這樣 來(lái)用圖形來(lái)找到對(duì)應(yīng)方法的正則化參數(shù)。下面看到的界面只是一個(gè)簡(jiǎn)潔的， 至于舉例調(diào)試請(qǐng)使用GUI界面體驗(yàn)感受。三、功能分析本GUI界面實(shí)現(xiàn)了一維、二維正則化參數(shù)的選取，對(duì)于一維的內(nèi)部給定的數(shù)據(jù)我們能夠找到它的最優(yōu)的正則化參數(shù) ;對(duì)于二維的實(shí)現(xiàn)了輸入不同的變量數(shù)據(jù)dat的初始值及誤差值能夠得到該組數(shù)據(jù)的最佳的正則化參數(shù)0c ,還

11、可以進(jìn)行方法間的比較，通過(guò)圖形來(lái)比較兩者在選擇參數(shù)的優(yōu)劣！四、正則化參數(shù)選擇方法模型假設(shè)和初步結(jié)果RandtraceCLTikhCLTsvdTsvdindicatiorsGCVdata2DLcurvveGCV TsvdTikhindicatorsGCV TikhGeneralized Cross Validation遇到某些函數(shù)不能使用的問(wèn)題。1、我的程序中用到vpa函數(shù)，運(yùn)行g(shù)ui.exe出現(xiàn)：undefined method or function 'vpa' for input argument type of 'double' 錯(cuò)誤提示。而 gui.m

12、腳本在matlab環(huán)境可以運(yùn)行。原因：百度搜到的信息為：matlab不支持符號(hào)工具箱的編譯。只好避開 使用此函數(shù)。問(wèn)題描述：在 matlab環(huán)境下運(yùn)行完全正常的gui ,用"mcc -m filename1.m filename2.m編譯成獨(dú)立可執(zhí)行程序后，所有uitable控件無(wú)法按 要求正常顯示數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果是一個(gè)空表格解決辦法：1、編譯時(shí)將所有自己編寫的.m及.fig文件全部放在同一個(gè)文件夾內(nèi)(假設(shè) 有 filename1.m filename1.fig filename2.m filename3.m filename3.fig),光這些 還不夠，需要從.toolboxmatl

13、abcodet001s 文件夾中找到兩個(gè)文件 arrayviewfunc.m 和 workspacefunc.m,將它們也一并拷過(guò)來(lái)。找不到可直接在matlab安裝目錄下搜索。2、 然后 用命令"mcc -m filenamel.m filename2.m filename3.m -a workspacefunc.m -a arrayviewfunc.m 進(jìn)彳亍編譯， 不需要各.fig 文件起編譯。 其中filename1是主程序。3、編譯成功，運(yùn)行一切正常。此次專題軟件開發(fā)訓(xùn)練讓我對(duì)MATLA璇個(gè)學(xué)習(xí)軟件更加進(jìn)一步了解了，同時(shí)也要感謝指導(dǎo)老師對(duì)我們小組的指導(dǎo)，讓我們對(duì)正則化參數(shù)有了比較深 刻的理解和學(xué)習(xí)。讓我們對(duì)反問(wèn)題有了初步的學(xué)習(xí)和涉及。也學(xué)習(xí)到了許多 之前沒(méi)有學(xué)到的技巧，比如在 GUI界面設(shè)計(jì)上，加強(qiáng)了我的框架構(gòu)思能力及 界面排版的美感。在程序編輯過(guò)程中讓我學(xué)會(huì)了如何查找資料如何優(yōu)化程序。 雖然這次的GUI界面最終是實(shí)現(xiàn)了一些功能，但是還是存在一些地方值得改 進(jìn)優(yōu)化的。在今后的工作、學(xué)習(xí)生活中會(huì)努力學(xué)習(xí)完善。六、參考文獻(xiàn)1 M. Abramowitz and I. Stegun, eds., Handbook of Mathematical Functions, Dover, NewYork, 1965.2 R. Acar and C. R.