上門編程教學課程內容
課程簡介
本課程專為初次學習 科學運算與數值分析程式設計 的學員設計,三小時內帶領學員快速掌握 GNU Octave 的語法結構、運算邏輯與應用技巧。
GNU Octave 是一款開源的數值計算環境,與 MATLAB 高度相容,廣泛應用於 工程模擬、信號處理、統計分析、控制系統、數學建模與科研運算。
課程以「實際操作為導向」,從基礎語法教學到範例應用,幫助學員在短時間內熟悉 Octave 的核心功能,並具備撰寫運算腳本、資料視覺化與模型分析的能力。
適合對象:
學習成果:
課程時長
3 小時(180 分鐘)
理論與實作比例約 3 : 7
課程大綱
第一部份:Octave 環境概述與操作入門(30 分鐘)
第二部份:資料型別與矩陣運算基礎(40 分鐘)
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向量與矩陣定義與操作(行列建立、轉置、存取)
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矩陣加減乘除與線性代數概念(inv、det、rank)
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常用數學函數與內建工具(sum、mean、max、linspace)
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基本資料結構:Cell、Struct、String
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實作練習:計算矩陣特徵值與平均矩陣值
第三部份:流程控制與函數設計(40 分鐘)
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條件判斷(if、elseif、else、switch)
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迴圈結構(for、while、break、continue)
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自訂函數(function)與參數傳遞
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變數範圍與 Script / Function 區別
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實作範例:撰寫求和與階乘函數
第四部份:資料視覺化與分析應用(40 分鐘)
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繪圖函數:plot、subplot、title、legend、axis
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三維繪圖:mesh、surf、contour
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匯入與導出資料(load、csvread、xlswrite)
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統計分析範例:線性回歸與曲線擬合(polyfit、corrcoef)
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實作:繪製正弦波與多變數資料圖表
第五部份:綜合實作與延伸學習(30 分鐘)
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綜合案例:建立數據分析自動化腳本(資料讀取→處理→輸出圖形)
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程式除錯與效能優化技巧(debug、profile)
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套件擴充(Package Installation, e.g., signal, io, image)
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延伸學習方向:控制系統、符號運算、機器學習應用
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資源推薦:Octave Documentation、Online Examples、GitHub 開源專案
課程特色