实验二 Bayes分类器设计
一、实验目的
通过实验，加深对统计判决与概率密度估计基本思想、方法的认识，了解影响Bayes分类器性能的因素，掌握基于Bayes决策理论的随机模式分类的原理和方法。
二、实验容
设计Bayes决策理论的随机模式分类器。
假定某个局部区域细胞识别中正常（a
1）和非正常（a
2
）两类先验概率分别
为正常状态：P（a
1）=0.9；异常状态：P（a
2
）=0.1。
三、方法手段
Bayes分类器的基本思想是依据类的概率、概密，按照某种准则使分类结果从统计上讲是最佳的。换言之，根据类的概率、概密将模式空间划分成若干个子空间，在此基础上形成模式分类的判决规则。准则函数不同，所导出的判决规则就不同，分类结果也不同。使用哪种准则或方法应根据具体问题来确定。
四、Bayes算法
1.实验原理
多元正太分布的概率密度函数由下式定义
由最小错误概率判决规则，可得采用如下的函数作为判别函数
度函数，而N为类别数。
由于对数函数为单调变化的函数，用上式右端取对数后得到的新的判别函数
显然，上式中的第二项与样本所属类别无关，将其从判别函数中消去，不会
2.实验步骤
1、求出两类样本的均值
2、求每一类样本的协方差矩阵
式中，l 代表样本在类中的序号，其中
l 个样本，第j 个特征值；
j 个特征的平均值
l 个样品，第k 个特征值；
k 个特征的平均值。
3
4、求出每一类的先验概率
5、将各个数值代入判别函数
判别边界为
五、Bayes分类器实验结果
已知（图1）数据a=[0.3760 0.0240 0.2440 -0.1740 0.0460 -0.3940 0.3760 0.7720 0.2660 0.5080 -0.4380 -0.0640 0.8160 0.5960 0.1120 0.3540 0.8380 -0.7680 0.4200 -0.7900]；其满足正态分布（图2）。
1. 最小错误率贝叶斯决策
图1 样本数据
图2 样本的类条件概率
根据最小错误率准侧，计算其后验条件概率（图3），通过程序运行出结果细胞分类结果为：
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0，其中，0为判成正常细胞，1为判
成异常细胞。
图3 后验条件概率
2. 最小风险贝叶斯决策
根据最小风险判别准侧，其损失函数赋值为r=[0 1000 0;200 0 0],则计算其条件风险概率（图4）通过程序运行出结果细胞分类结果为：
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1，其中，0为判成正常细胞，1为判成异常细胞。
图4 条件风险概率
3.两类分类器结果不同原因分析
由最小错误率的贝叶斯判决和基于最小风险的贝叶斯判决得出图形中的分
类结果可以看出，样本0.0240，0.2440等在前者中被分为“正常细胞”，在后
者被分为“异常细胞”，分类结果不同。因为在给予最小风险贝叶斯判决中，影
响决策结果的因素多了损失r这一项，所以当结合最小风险贝叶斯决策表进行计
算时，‘损失’起了主导作用，导致出现两者结果的不一致。
六、Bayes分类器程序代码
function y=my_bayes(n,a)
%%%%%%%%%%%%%最小错误率贝叶斯决策
% 构造实验数据
a=[0.3760 0.0240 0.2440 -0.1740 0.0460 -0.3940 0.3760 0.7720 0.2660 0.5080 -0.4380 -0.0640 0.8160 0.5960 0.1120 0.3540 0.8380 -0.7680 0.4200 -0.7900];
n=20; % 样本数
a=(round(100*rand(n,1))/100)*2.2-0.9;
% 样本数为n,特征数为1，数据在-0.9与1.3之间
figure
plot(1:n,a,'rx')
xlabel('样本数');
ylabel('生化化验值');
title('样本数据：生化化验值');
pause;
% 先验概率
P=[0.9 0.1];
% 作类条件概率密度曲线p(x|wi)
x=-0.9:0.01:1.3;
px(1,:)=(1/(sqrt(2*pi)*0.3))*exp(-0.5*(x/0.3).^2);
px(2,:)=(1/(sqrt(2*pi)*0.1))*exp(-0.5*((x-1)/0.1).^2); figure;
plot(x,px(1,:),'b',x,px(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('概率密度');
title('类条件概率密度曲线')
axis tight;
pause;
% 作后验概率曲线
for i=1:2
pwx(i,:)=px(i,:)*P(i)./(px(1,:)*P(1)+px(2,:)*P(2)); end
figure;
plot(x,pwx(1,:),'b',x,pwx(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('后验概率');
title('后验概率曲线')
axis tight;
pause;
% 计算给定生化化验值的类条件概率密度曲线
for j=1:n
s=a(j);
PXW1=spline(x,px(1,:),s);
PXW2=spline(x,px(2,:),s);
PXW=[PXW1,PXW2];
disp('样本')
s
%计算后验概率,判断输出
for i=1:2
Pwx(i)=PXW(i)*P(i)/(PXW(1)*P(1)+PXW(2)*P(2)); end
disp('后验概率 P(wi|x)=')
Pwx
plot(x,pwx(1,:),'b',x,pwx(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('后验概率');
title('后验概率曲线')
hold on
plot(s,Pwx(1),'or',s,Pwx(2),'ob');
axis tight;
hold off
if Pwx(1)>Pwx(2)
w(j,1)=s;
disp('正常人')
else
w(j,2)=s;
disp('感染病人')
end
pause;
end
disp('========================================') disp('正常人感染病人')
w
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%最小风险贝叶斯
n=20; % 样本数
figure
plot(1:n,a,'rx')
xlabel('样本数');
ylabel('生化化验值');
title('样本数据：生化化验值');
pause;
% 先验概率
P=[0.9 0.1];
% 作类条件概率密度曲线p(x|wi)
x=-0.9:0.01:1.3;
px(1,:)=(1/(sqrt(2*pi)*0.3))*exp(-0.5*(x/0.3).^2);
px(2,:)=(1/(sqrt(2*pi)*0.1))*exp(-0.5*((x-1)/0.1).^2); figure;
plot(x,px(1,:),'b',x,px(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('概率密度');
title('类条件概率密度曲线')
axis tight;
pause;
% 作后验概率曲线
for i=1:2
pwx(i,:)=px(i,:)*P(i)./(px(1,:)*P(1)+px(2,:)*P(2)); end
figure;
plot(x,pwx(1,:),'b',x,pwx(2,:),'r--'); xlabel('生化化验值');
ylabel('后验概率');
title('后验概率曲线')
axis tight;
pause;
% 损失函数
r=[0 1000 0;200 0 0];
%作条件风险曲线
for i=1:2
R(i,:)=r(i,1)*pwx(1,:)+r(i,2)*pwx(2,:); end
figure;
plot(x,R(1,:),'b',x,R(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('条件风险');
title('条件风险曲线')
axis tight;
pause;
% 计算给定生化化验值的条件风险
for j=1:n
s=a(j);
PXW1=spline(x,px(1,:),s);
PXW2=spline(x,px(2,:),s);
PXW=[PXW1,PXW2];
disp('样本')
s
%计算后验概率
for i=1:2
Pwx(i)=PXW(i)*P(i)/(PXW(1)*P(1)+PXW(2)*P(2)); end
%计算条件风险,判断输出
for i=1:2
Rx(i,:)=r(i,1)*Pwx(1)+r(i,2)*Pwx(2);%%%%%
end
disp('条件风险 R(ai|x)=')
Rx
plot(x,R(1,:),'b',x,R(2,:),'r--');
xlabel('生化化验值');
ylabel('条件风险');
title('条件风险曲线')
hold on
plot(s,Rx(1),'or',s,Rx(2),'ob');
axis tight;
hold off
if Rx(1)>Rx(2)
w(j,1)=s;
disp('正常人')
else
w(j,2)=s;
disp('感染病人')
end
pause;
end
disp('========================================') disp('正常人感染病人')
W
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：简易计算器 学生姓名：葛肪瑜学号：201010801018 所在院(系)：计算机学院 专业：计算机科学与技术 班级：10计本（1）班 指导教师：陈三清职称：讲师 2011年6月25日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目计算器的设计 1、课程设计的目的 本课程设计的目的和任务：（1）巩固和加深学生对C语言课程的基本知识的理解和掌握；（2）掌握C语言编程和程序调试的基本技能；（3）利用C语言进行简单软件设计的基本思路和方法；（4）提高运用C语言解决实际问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 一、用C实现如下功能： 使用C语言编写一个类似于Windows附件提供的计算器软件，实现计算器的基本功能，能进行浮点数的加、减、乘、除、乘方和求模运算。 二、撰写课程设计报告或课程设计总结课程设计报告要求：总结报告包括需求分析、总体设计、详细设计、编码(详细写出编程步骤)、测试的步骤和内容、课程设计总结、参考资料等，不符合以上要求者，则本次设计以不及格记。 3、主要参考文献 [1] 潭浩强，《C程序设计》，清华大学出版社 [2] 王声决，《C语言程序设计》，中国铁道出版社 [3] 潭浩强，《C程序设计题解与上机指导》，清华大学出版社 [4] 刘玲等，《C语言程序设计应用教程》，西南师范大学出版社 4、课程设计工作进度计划 第1天完成方案设计与程序框图 第2、3天编写程序代码 第4天程序调试分析和结果 第5天课程设计报告和总结 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
AT89C51单片机简易计算器的设计 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数
值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
作业二 F i s h e r 线性判别分类器 一 实验目的 本实验旨在让同学进一步了解分类器的设计概念，能够根据自己的设计对线性分类器有更深刻地认识，理解Fisher 准则方法确定最佳线性分界面方法的原理，以及Lagrande 乘子求解的原理。 二 实验条件 Matlab 软件 三 实验原理 线性判别函数的一般形式可表示成 0)(w X W X g T += 其中 根据Fisher 选择投影方向W 的原则，即使原样本向量在该方向上的投影能兼顾类间分布尽可能分开，类内样本投影尽可能密集的要求，用以评价投影方向W 的函数为： )(211*m m S W W -=- 上面的公式是使用Fisher 准则求最佳法线向量的解，该式比较重要。另外，该式这种形式的运算，我们称为线性变换，其中21m m -式一个向量，1 -W S 是W S 的逆矩阵，如21m m -是d 维，W S 和 1-W S 都是d ×d 维，得到的*W 也是一个d 维的向量。 向量* W 就是使Fisher 准则函数)(W J F 达极大值的解，也就是按Fisher 准则将d 维X 空间投影到一维Y 空间的最佳投影方向，该向量*W 的各分量值是对原d 维特征向量求加权和的权值。 以上讨论了线性判别函数加权向量W 的确定方法，并讨论了使Fisher 准则函数极大的d 维向量* W 的计算方法，但是判别函数中的另一项0W 尚未确定，一般可采用以下几种方法确定0W 如 或者 m N N m N m N W ~~~2 122110=++-= 或当1)(ωp 与2)(ωp 已知时可用 当W 0确定之后，则可按以下规则分类， 201 0ωω∈→-<∈→->X w X W X w X W T T
电子信息工程系实验报告 课程名称：MATLAB 应用 实验项目名称：GUI 计算器设计 实验时间：2012-11-22班级：测控081姓名：学号：810707132实验目的: 1.熟悉MATLAB 的菜单设计方法 2.熟悉MATLAB 的主要控件使用方法 3.熟悉MATLAB 的GUI 设计流程 4.运用MATLAB 的GUI 设计一个简单的计算器 实验环境: MATLAB7.8 实验内容: function varargout =jisuanqi1(varargin)%JISUANQI1M-file for jisuanqi1.fig %JISUANQI1,by itself,creates a new JISUANQI1or raises the existing %singleton*.%%H =JISUANQI1returns the handle to a new JISUANQI1or the handle to %the existing singleton*.%%JISUANQI1('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...)calls the local %function named CALLBACK in JISUANQI1.M with the given input arguments.%%JISUANQI1('Property','Value',...)creates a new JISUANQI1or raises the %existing singleton*.Starting from the left,property value pairs are %applied to the GUI before jisuanqi1_OpeningFunction gets called.An %unrecognized property name or invalid value makes property application %stop.All inputs are passed to jisuanqi1_OpeningFcn via varargin.%%*See GUI Options on GUIDE's Tools menu.Choose "GUI allows only one %instance to run (singleton)".%%See also:GUIDE,GUIDATA,GUIHANDLES %Edit the above text to modify the response to help jisuanqi1 %Last Modified by GUIDE v2.505-Dec-201022:24:59 %Begin initialization code -DO NOT EDIT gui_Singleton =1;成 绩： 指导教师（签名）：
简单计算器设计报告 045 一、基本功能描述 通过文本编辑框实现基本整数的加减乘除运算 二、设计思路 如下图是整个程序进行的流程图，基本方法是在ItemText文本编辑框输入字符，程序对字符进行判断，若输入不是数字则提示错误。输入正常时，通过下拉框ComboBox_InsertString 选择相应运算符。点击等号IDC_OK，即可得出运算结果。操作简便，算法简单。 三、软件设计 1、设计步骤 打开Microsoft Visual C++ 6.0,在文件中点击新建，在弹出框内选择MFC AppWizard[exe]工程，输入工程名zhoutong及其所在位置，点击确定 1
将弹出MFC AppWizard-step 1对话框，选择基本对话框，点击完成 MFC AppWizard就建立了一个基于对话窗口的程序框架
四、主要程序分析 1、字符判定函数 BOOL IsInt(TCHAR*str) { int i=atoi(str); TCHAR strtemp[256]; wsprintf(strtemp,"%i",i); if(strcmp(str,strtemp)!=0) { return FALSE; } Else { return TRUE; } } 该函数通过atoi把文本编辑框读取的字符转换为数字，再通过wsprintf把转换数字转换为字符，通过strcmp比较原字符和转换得来的字符。如相同返回true,不通则返回false. 3、运算符选择程序 BOOL Main_OnInitDialog(HWND hwnd, HWND hwndFocus, LPARAM lParam) { HWND hwndComboOP=GetDlgItem(hwnd,IDC_COMBOOP); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("+")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("-")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("*")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("/")); return TRUE; } 3
计算机与信息工程学院 《程序设计基础》课程设计报告 题目名称：60.编写一个能实现简单功能的计算器学生姓名：刘沛东 学生学号：2011508154 专业班级：电子信息工程（1）班 指导教师：高攀
1 课程设计的题目 编写一个能实现简单功能的计算器 2 题目要求 1. 有一个计算器图形。 2. 能实现加、减、乘、除及乘方的运算。 3. 当输入题目时，屏幕上要在指定位置上显示出相应的题目内容，且相应的数字键要改变颜色 例如：输入数字1 时，在计算器图形上的1键变为红色。 4. 屏幕、图形颜色、形状自定 3 总体设计 3.1 总体框架 图1 系统框架
3.2 系统功能说明 在VC++6.0中绘制计算器界面，各控件的设置 对0~9控件设定相应的ID和其他属性： 图2 “1”控件设置 对“+、-、*、\”控件设定相应的ID和其他属性： 图2 “+”控件设置 对其它控件设定相应的ID和其他属性： 图3 其它控件设置
主要使用到Layout菜单中的Align功能对各个按钮进行对其，使界面更加整洁。拖出的控件有上面的一个Edit控件用于显示数字，Button控件用于处理鼠标的消息。 4 程序详细设计 4.1系统主调模块 图5 程序流程图
4.2各模块详细设计 4.2.1 建立的变量，控件的命名，对应的消息处理函数对应表 double poz; //保存小数点的位置，初始化为1，表示poz-1个小数点。 double m_Dis; //Edit控件上需要显示的数字 BOOL point_flag; //小数点表示位，判定是否是小数，是小数为1，不是小数为0。 double numfirst; //保存计算过程中的前一个数字， double numsecond;//保存计算过程中的第二个数字 char op;//记录当前的计算符号，可以为’+’,’-’,’*’,’/’,’=’,’c’,’n’ 变量初始化： poz=1; m_Dis = 0.0; numfirst=0; numsecond=0; op=0;
第1章绪论 1.1 虚拟仪器简介 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是国NI公司的LabVIEW。 虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜PXI 标准仪器。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语
Fisher分类器设计 班级：自092 姓名：刘昌元学号：099064370 一、实验目的： 1：根据fisher准则设计线性分类器 2：由fisher分类器训练样本数据 3：由fisher分类器测试样本观察出错率并与贝叶斯分类器的出错率比较判断两种分类器的性能优劣 4：将测试数据和决策面画在一张图上直观显示
三、实验所用函数： 类均值向量：∑=∈i xj j i x N M χ1 类内离散度矩阵：T i j i i xj j i M x M x S ))((--∑ ∈=χ 总类内离散度矩阵：21S S S w += 类间离散度矩阵：T b M M M M S ))((2121--= 最有投影方向：)(211 * M M S W w -=- 决策函数：0) (w x w x G T += 阈值：)(2 1210M w M w w T T +-= 四、实验结果： 1：得到参数:最有投影向量和阈值 2：利用分类器输入身高和体重数据得到性别分类（实验结果如下） w=[ 0.0012; 0.0003] threshold =0.2318
classify(165,56) 结果为“女” classify(178,70) 结果为“男”3：fisher准则分类器的出错率统计： 测试test1： 测试test2: 4:bayes分类器测试出错统计： 测试test1:
测试test2: 结论：很显然bayes分类器比fisher分类器准确率高的多。4：分类面决策图：
五、程序： 程序1：求最有投影方向和阈值 %程序功能：应用fisher分类方法，使用训练数据获得阈值和最佳变换向量(投影方向）% function fisher(boys,girls) %调用男生和女生的训练样本数据% A=boys.'; B=girls.'; [k1,l1]=size(A); [k2,l2]=size(B); M1=sum(boys); M1=M1.'; M1=M1/l1; %求男生身高与体重的均值% M2=sum(girls); M2=M2.'; M2=M2/l2; %求女生身高与体重的均值% S1=zeros(k1,k1); S2=zeros(k2,k2); for i=1:l1 S1=S1+(A(:,i)-M1)*((A(:,i)-M1).'); %求类内离散度矩阵S1% end for i=1:l2 S2=S2+(B(:,i)-M2)*((B(:,i)-M2).'); %求类内离散度矩阵S2% end for i=1:2 for j=1:2 Sw(i,j)=S1(i,j)+S2(i,j); %求总类内离散度矩阵Sw% end end w=inv(Sw)*(M1-M2) %求最有投影方向% wT=w.'; for i=1:l1 Y1(i)=wT(1,1)*A(1,i)+wT(1,2)*A(2,i); %由分类函数g(x)=wT*x求男生身高和体重的阈值% end for i=1:l2 Y2(i)=wT(1,1)*B(1,i)+wT(1,2)*B(2,i); %由分类函数g(x)=wT*x求女生身高和体重的阈值% end m1=sum(Y1)/l1; %阈值平均% m2=sum(Y2)/l2; %阈值平均% threshold=(l1*m1+l2*m2)/(l1+l2) %求fisher决策面的阈值%
第02讲计算器 2.1 计算器简介 大家都知道，计算器是日常生活中不可缺少的一个工具，在Microsoft的Windows操作系统中，附带了一个计算器程序，有标准型和科学型两种模式。Windows XP下的标准型和科学型计算器程序分别如图2-1和图2-2所示。 图2-1 Windows XP下的标准型计算器 图2-2 Windows XP下的科学型计算器 Windows操作系统下附带的计算器程序功能相当的强大，本课我们将模仿Windows的计算器，使用Visual C# 2005开发平台开发一个功能相对简单的计算器应用程序，它能完成加、减、乘、除运算。 接下来详细的介绍简易计算器的设计方法和步骤。
2.2 界面设计及属性设置 用户界面设计是软件开发中非常重要的一个部分，用户界面的好坏直接影响软件的质量，本节将介绍如何设计简易计算器的用户界面以及界面上各控件的属性设置。 2.2.1 界面设计 打开Visual Studio 2005开发工具，新建一个Windows应用程序，然后在窗体上依次放置1个TextBox和17个Button控件，如图2-1所示（设置好属性后）。 图2-1 计算器用户界面 2.2.2 属性设置 窗体和各控件的属性设置如表2-1所示。 表2-1 窗体和各控件的属性
2.3 编写代码 本程序需要用到一些公共变量，例如用来接收操作数、运算结果，判断输入的是否为小数等，因此首先在代码的通用段声明以下变量： //****************************************************************** double num1, num2, result; // 操作数及运算结果 bool decimalFlag = false; // 判断输入的是否为小数 string myOperator; // 操作类型 //******************************************************************
简单计算器 1 基本功能描述 简单计算器包括双目运算符和单目运算符。双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦、阶乘、对数、开方、倒数等运算。可对输入任意操作数包含小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。出现错误会给出提示，同时包含清除、退格、退出功能以及有与所有按钮相对应的菜单项。 2 设计思路 如图1，是输入数据子函数的流程图。打开计算器程序，输入数据，判断此次输入之前是否有数字输入，如果有，则在之前输入的数字字符后加上现有的数字字符；如果没有，则直接使编辑框显示所输入的数字字符。判断是否继续键入数字，如果是，则继续进行前面的判断，如果否，则用UpdateData(FALSE)刷新显示。 如图2，是整个计算器的流程图。对于输入的算式，判断运算符是双目运算符还是单目运算符。如果是双目运算符，则把操作数存入数组a[z+2]中，把运算符存入b[z+1]中；如果是单目运算符，则把字符串转化为可计算的数字，再进行计算。下面判断运算符是否合法，如果合法，则将结果存入a[0],不合法，则弹出对话框，提示错误。结束程序。
输入一个数字 在之前输入的数字字符后面加上现在的数字字符。 Eg ：m_str+=”9”。 直接使编辑框显示所输入的数字字符。 Eg ：m_str=”9”。 pass3=1表示已有数字输入 开始 之前是否有数字输入？ pass3==1? 继续键入数字？ 用UpdateData(FALSE)刷新显示 图1 输入数据子函数流程图 Y N Y N
输入开始 双目运算符 是否每一个操作数都存入a[]数组？ 把操作数存入a[z+2],把运算符存入b[z+1]。 单目运算符 将字符串转换 为可计算的数进行运算 运算是否合法？ 将结果存入a[0] 弹出对话框提示错误 结束Y Y N N 图2 简单计算器总流程图
设计题目：基于单片机的简易计算器设计与仿真 一、设计实验条件： 地点： 实验设备：PC机（装有Keil；Protues；Word ；Visio ） 二、设计任务： 本系统选用AT89C51单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示overflow；当除数为0时，计算器会在LCD上提示error。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LCD显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 三、设计时间与设计时间安排： 1、设计时间：6月27日～7月8日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日)
具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日) 编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日) 答辩：1天（7月8日） 四、设计说明书的内容： 1、前言：(自己写，组员之间不能相同，写完后将红字删除，排版时注意对齐） 本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果；设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入；显示采用字符LCD静态显示；软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 2、设计题目与设计任务： 现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：（1）键盘输入；（2）数值显示；（3）加、减、乘、除四则运算；(4)对错误的控制及提示。 针对上述功能，计算器软件程序要完成以下模块的设计：(1)键盘输入检测模块；（2）LCD显示模块；（3）算术运算模块；（4）错误处理及提示模块。3、主体设计部分： （1）、系统模块图：
C语言课程设计报告书题目：简易计算器 院系： 班级： 学号： 姓名：
摘要 该软件为用户提供在windows 系统上的简易计算器，能进行简单的加、减、 乘、除四则运算与混合运算。目的是为了巩固和加深 C 语言课程的基本知识的理 解和掌握，利用 C语言进行基本的软件设计，掌握 C 语言的编程和程序调试 的基本技能，掌握书写程序设计说明文档的能力，提高运用 C 语言解决实际问 题的能力。 关键词： C; 简易计算器 ; 程序 ; 基本算法；混合运算 SUMMARY the software provides a simple calculator in Windows system for users ,can be a simple add,subtract,multiply,divide.The purpose is to consolidate and deepen the basic knowledge of C language courses to understand and master, The use of C language for software design basic, To master the basic skills of C language programming and program debugging, Master the writing program design documentation ability,improve the ability to use C language to solve practical problems.
简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 2.1矩阵键盘的扫描 图2.1 矩阵键盘图
如图2.1所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。 2.2 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。
实验一 Bayes 分类器设计 【实验目的】 对模式识别有一个初步的理解，能够根据自己的设计对贝叶斯决策理论算法有一个深刻地认识，理解二类分类器的设计原理。 【实验条件】 Matlab 软件 【实验原理】 根据贝叶斯公式，给出在类条件概率密度为正态分布时具体的判别函数表达式，用此判别函数设计分类器。数据随机生成，比如生成两类样本（如鲈鱼和鲑鱼），每个样本有两个特征（如长度和亮度），每类有若干个（比如50个）样本点，假设每类样本点服从二维正态分布，随机生成具体数据，然后估计每类的均值与协方差，在下列各种情况下求出分类边界。先验概率自己给定，比如都为0.5。如果可能，画出在两类协方差不相同的情况下的分类边界。 若第一类的样本为{}12,,n x x x ，则第一类均值的估计为1 1?n k k x n μ==∑，协方差的估计为1 1???()()n T k k k x x n μμ=∑=--∑。则在两类协方差不相同的情况下的判别函数为： 判别边界为g1(x)-g2(x)=0，是一条一般二次曲线（可能是椭圆、双曲线、抛物线等）。 【实验内容】 1、 自动随机生成两类服从二维正态分布的样本点 2、 计算两类样本的均值和协方差矩阵 3、 按照两类协方差不相同情况下的判别函数，求出判别方程曲线。 4、 通过修改不同的参数（均值、方差、协方差矩阵），观察判别方程曲线的变化。 【实验程序】 clear all; close all;
samplenum = 50;%样本的个数 n1(:,1) = normrnd(8,4,samplenum,1);%产生高斯分布的二维随机样本，第一个参数为均值，第二个为方差 n1(:,2) = normrnd(6,4,samplenum,1);%产生高斯分布的二维随机样本，第一个参数为均值，第二个为方差 n2(:,1) = normrnd(14,4,samplenum,1);%产生高斯分布的二维随机样本，第一个参数为均值，第二个为方差 n2(:,2) = normrnd(16,4,samplenum,1);%产生高斯分布的二维随机样本，第一个参数为均值，第二个为方差 scatter(n1(1:samplenum,1),n1(1:samplenum,2),'ro');%画出样本 hold on scatter(n2(1:samplenum,1),n2(1:samplenum,2),'g*');%画出样本 u1 = mean(n1);%计算第一类样本的均值 e1=0; for i=1:20 e1 = e1+(n1(i,:)-u1)'*(n1(i,:)-u1);%计算协方差矩阵 end; u2 = mean(n2);%计算第二类样本的均值 e2=0; for i=1:20 e2 = e2+(n2(i,:)-u2)'*(n2(i,:)-u2);%计算协方差矩阵 end; e2=e2/20;%计算协方差矩阵 e1=e1/20;%计算协方差矩阵 %-------------通过改变条件来完成不同的曲线--------- % e2 = e1; %-------------------------------------------------- u1 = u1'; u2 = u2'; scatter(u1(1,1),u1(2,1),'b+');%画出样本中心 scatter(u2(1,1),u2(2,1),'b+');%画出样本中心 line([u1(1,1),u2(1,1)],[u1(2,1),u2(2,1)]); %画出样本中心连线 %求解分类方程 W1=-1/2*inv(e1); w1=inv(e1)*u1; w10=-1/2*u1'*inv(e1)*u1-1/2*log(det(inv(e1)))+log(0.5);%假设w1的先验概率为0.5 W2=-1/2*inv(e2); w2=inv(e2)*u2; w20=-1/2*u2'*inv(e2)*u2-1/2*log(det(inv(e2)))+log(0.5);% 假设w2的先验概率为0.5 syms x y; fn = [x,y]*(W1-W2)*[x,y]'+(w1-w2)'*[x,y]'+w10-w20; ezplot(fn,[0,30]);
基于单片机的简易计算器设计 摘要 (2) 关键字：80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器 (2) 第一章绪论 (3) 1.1系统开发背景 (3) 1.2系统开发意义 (3) 1.3设计目的 (3) 1.4设计任务 (3) 第二章单片机发展现状 (4) 2.1目前单片机的发展状况 (4) 2.1.1单片机的应用场合 (4) 2.2计算器系统现状 (5) 2.3简易计算器系统介绍 (5) 第三章系统硬件设计及说明 (6) 3.1系统组成及总体框图 (7) 3.2AT89S52单片机介绍 (7) 3.3其它器件介绍及说明 (10) 3.3.1 LCD1602液晶显示 (10) 3.3.2 4*4矩阵扫描按键 (13) 第四章 PROTEUS模拟仿真 (14) 第五章系统硬件设计及说明 (16) 第六章软件设计 (17) 6.1汇编语言和C语言的特点及选择 (17) 6.2源程序代码 (17)
摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。 计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一。可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计主要以80C51单片机为控制芯片，用C语言进行编程实现，通过4*4矩阵键盘控制，输出用液晶屏LCD1602显示，该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。 关键字：80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器
计算器程序 包括4个数字按钮，1个小数点按钮，+-*/= 5个计算按钮 不接受键盘输入 计算规则：当前正在输入的数存储到字符串变量 用户输入操作符，存储已经输入的数，作为第一个数，存储操作符 用户输入第二个数 用户输入操作符，与第一个数计算，并存储为第一个数，存储操作符 小数点只能输入一次 1 创建基于对话框的程序 2 打开对话框模板，增加控件： 编辑框1个 按钮4个，文字1-4 按钮1个，文字：小数点 按钮5个，文字：+ - * / = 按钮1个，文字：关闭 3 打开类向导 为编辑框加成员变量，CString m_edit 为所有按钮加消息映射
注意：以上都加再对话框类中。 4 打开对话框类的声明，加成员变量 double m_result; //前面的结果，即第一个数 int m_opt; //前面的操作符，0=,1+,2-,3*,4/ int ,m_dot; //是否输入了小数点 CString m_string; //当前正在输入的数，存为字符串 5 继续在话框类，声明2个函数 void calculation(void); //执行计算 void NumInput(CString x) //执行数字按钮输入 6 打开函数OnInitDialog()，加初始化代码 m_result = 0; m_opt = 0; m_dot = 0; m_string = ""; 6 “关闭按钮”消息映射代码： OnOK(); 8 分别打开数字按钮1-4的消息映射函数，分别输入代码： NumInput("1");
NumInput("2"); NumInput("3"); NumInput("4"); 9 打开小数点按钮的消息映射函数，输入代码： if ( m_dot==0 ) { m_dot = 1; NumInput("."); } 10 分别打开 + - * / 按钮的消息映射函数，分别输入代码： calculation(); m_opt = 0; calculation(); m_opt = 1; calculation(); m_opt = 2; calculation();
评阅教师评语：课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩指导教师签名： 课程设计报告 论文题目基于ARM的简易计算器设计 学院（系）：电子信息与自动化学院 班级：测控技术与仪器 学生姓名：同组同学： 学号：学号： 指导教师：杨泽林王先全杨继森鲁进时间：从2013年 6 月10 日到2013年 6 月28 日 1
目录 1、封面—————————————————————P1 2、目录—————————————————————P2 3、前言—————————————————————P3 4、关键字————————————————————P3 5、原理与总体方案————————————————P3 6、硬件设计———————————————————P6 7、调试—————————————————————P10 8、测试与分析——————————————————P11 9、总结—————————————————————P13
10、附件—————————————————————P14 前言 近几年，随着大规模集成电路的发展，各种便携式嵌入式设备，具有十分广阔的市场前景。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。在嵌入式系统中，数据和命令通过网络接口或串行口经过ARM程序处理后，或显示在LCD上，或传输到远端PC上。 本文通过周立功的LPC2106芯片完成的简易计算器，正是对嵌入式应用的学习和探索。 一、摘要： 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 关键字：中断，扫描，仿真，计算 二、原理与总体方案： 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。 而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而
线性分类器设计 1 问题描述 对“data1.m ”数据，分别采用感知机算法、最小平方误差算法、线性SVM 算法设计分类器，分别画出决策面，并比较性能。（注意讨论算法中参数设置的影响。） 2 方法描述 2.1 感知机算法 线性分类器的第一个迭代算法是1956年由Frank Rosenblatt 提出的，即具有自学习能力的感知器（Perceptron ）神经网络模型，用来模拟动物或者人脑的感知和学习能力。这个算法被提出后，受到了很大的关注。感知器在神经网络发展的历史上占据着特殊的位置：它是第一个从算法上完整描述的神经网络，是一种具有分层神经网络结构、神经元之间有自适应权相连接的神经网络的一个基本网络。 感知器的学习过程是不断改变权向量的输入，更新结构中的可变参数，最后实现在有限次迭代之后的收敛。感知器的基本模型结构如图1所示： 图1 感知器基本模型 其中，X 输入，Xi 表示的是第i 个输入；Y 表示输出；W 表示权向量；w0是阈值，f 是一个阶跃函数。 感知器实现样本的线性分类主要过程是：特征向量的元素x1，x2，……，xk 是网络的输入元素，每一个元素与相应的权wi 相乘。，乘积相加后再与阈值w0相加，结果通过f 函数执行激活功能，f 为系统的激活函数。因为f 是一个阶跃函数，故当自变量小于0时，f= -1；当自变量大于0时，f= 1。这样，根据输出信号Y ，把相应的特征向量分到为两类。 然而，权向量w 并不是一个已知的参数，故感知器算法很重要的一个步骤即是寻找一个合理的决策超平面。故设这个超平面为w ，满足： 12 *0,*0,T T w x x w x x ωω>?∈