第一篇：實驗二：模擬信號數字化傳輸系統的建模與分析
實驗二：模擬信號數字化傳輸系統的建模與分析
08電子信息工程（3）班
E08610308 陳建能
一、實驗目的
1.進一步掌握 Simulink 軟件使用的基本方法； 2.熟悉信號的壓縮擴張； 3.熟悉信號的量化； 4.熟悉PCM編碼與解碼。
二、實驗內容
1.設計一個13折線近似的PCM編碼器模型，能夠對取值在[-1;1] 內的歸一化信號樣值進行編碼；
2.設計一個對應于以上編碼器的PCM解碼器；
3.在以上兩項實驗的基礎上，建立PCM串行傳輸模型，并在傳輸信道中加入指定錯誤概率的隨機誤碼。
三、實驗原理
1.信號的壓縮和擴張
非均勻量化等價為對輸入信號進行動態范圍壓縮后再進行均勻量化。中國和歐洲的PCM數字電話系統采用A律壓擴方式，美國和日本則采用μ律方式。設歸一化的話音輸入信號為x?[?1,1]，則A律壓縮器的輸出信號y 是：
?Ax??1?lnAy???sgn?x?(1?lnAx)??1?lnAx?1A1?x?1A
其中，sgn(x)為符號函數。A律PCM數字電話系統國際標準中，參數A=87.6。Simulink通信庫中提供了“A-Law Compressor”、“A-Law Expander”以及“Mu-Law Compressor”和“Mu-Law Expander”來實現A律和? 律壓縮擴張計算。
壓縮系數為87.6的A律壓縮擴張曲線可以用折線來近似。16段折線點坐標是
11111111111111??x???1,?,?,?,?,?,?,?,0，，，，1?***643216842??76543211234567??y???1,?,?,?,?,?,?,?,0，，，，1?88888888888888??
其中靠近原點的4段折線的斜率相等，可視為一段，因此總折線數為13段，故稱13段折線近似。用Simulink中的“Look-Up Table”查表模塊可以實現對13段折線近似的壓縮擴張計算的建模，其中，壓縮模塊的輸入值向量設置為
[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1] 輸出值向量設置為
[-1:1/8:1] 擴張模塊的設置與壓縮模塊相反。2.PCM編碼與解碼
PCM是脈沖編碼調制的簡稱，是現代數字電話系統的標準語音編碼方式。A律PCM數字電話系統中規定：傳輸話音信號頻段為300Hz到3400Hz，采樣率為8000次/秒，對樣值進行13折線壓縮后編碼為8bit二進制數字序列。因此，PCM編碼輸出的數碼速率為64Kbps。
PCM編碼輸出的二進制序列中，每個樣值用8位二進制碼表示，其中最高比特位表示樣值的正負極性，規定負值用“0”表示，正值用“1”表示。接下來3位比特表示樣值的絕對值所在的8段折線的段落號，最后4位是樣值處于段落內16個均勻間隔上的間隔序號。在數學上，PCM編碼的低7位相當于對樣值的絕對值進行13折線近似壓縮后的7bit均勻量化編碼輸出。
四、實驗程序、注釋、運行結果及運行結果說明 系統總圖：
子系統1：
子系統2：
參數：
傳輸話音信號頻段為1000H z，采樣率為8000次/秒，對樣值進行13折線壓縮后編碼為8bit二進制數字序列。PCM編碼輸出的數碼速率為64Kbps。
運行后：
五、心得體會
本次實驗是信號的量化編碼和解碼，一開始主要還是建立模型，然后就是設置參數，最后便可以得到所需的結果。剛剛的時候都不知道從何下手，也不知道該求什么，最后慢慢看書，慢慢地調試，最后終于弄好了。
第二篇：UML系統建模與分析大作業
UML系統建模與分析設計大作業
題
目：
《圖書館管理系統》 專業班級：
學
號:
姓
名：
一、系統功能需求
1、基本功能
① 借閱者能夠借閱書籍和還書。
② 圖書管理員能夠處理借閱者的借閱和還書請求。
③ 系統管理員可以對系統的數據進行維護，如增加、刪除和更新書目，增加、刪除和更新借閱者帳戶，增加和刪除書籍。
2、系統主要包括以下幾個模塊：
2.1、基本數據維護模塊
① 添加借閱者帳戶
② 修改更新借閱者帳戶信息 ③ 添加書目
④ 修改和更新書目信息 ⑤ 添加書籍 ⑥ 刪除書籍
2.2、基本業務模塊
① 借書 ② 還書 ③ 書籍預留
④ 取消書籍預定
2.3、數據庫模塊
① 借閱信息管理 ② 書籍信息管理 ③ 帳戶信息管理 ④ 書籍預留信息管理
2.4、信息查詢模塊
① 查詢書籍信息 ② 查詢借閱者信息
3、系統中的類
① 讀者類Reader ② 圖書館人員類 LibraryStaff 圖書館管理員類LibraryManager 系統管理員類SystemManager 圖書館館長類LibraryBoos ③ 圖書館數據庫類LibraryDatabase 圖書館資源數據庫ResourcesDatabase 圖書館讀者數據庫ReaderDatabase 圖書館工作人員數據庫LibraryStaffbase ④ 圖書館資源類LibraryResources 實物書籍類BooksResources 電子書籍類ElectronicResources 書類Book
Magazine雜志類
4、系統的用例圖
? 借閱者請求服務的用例圖
1借書還書resourcesDatabase下載（閱讀）電子書長籍11讀者身份驗證1reader查詢書籍資料閱讀雜志readerDatabase11libraryDatabaselibraryStaffese
? 圖書館工作人員用例圖
圖書館管理員驗證處理讀者借書處理讀書還書1systemManager添加書目resourcesDatabase1系統管理員驗證刪除書目1添加書籍1libraryDatabaselibraryStaff刪除書籍readerDatabase刪除讀者用戶libraryManager添加讀者用戶
二、軟件系統體系結構建模 2.1、系統的時序圖
? 系統管理員添加書籍的時序圖
? 系統管理員添加借閱者帳戶的時序圖
? 系統管理員刪除書目的時序圖
? 圖書管理員處理書籍借閱的時序圖
? 圖書管理員處理書籍歸還的時序圖
? 借閱者查詢書籍信息的時序圖
? 借閱者預留書籍的時序圖
ReaderReaderDatabase1:驗證身份()ResourcesDatabase2:返回驗證信息3:使用終端機器預留書籍()4:預留書籍信息5:返回書籍信息和館藏地點
2.2、系統的協作圖
? 系統管理員添加書籍的協作圖
SystemManager2:返回驗證消息LibraryResources3:向數據添加新書()4:向書庫添加新書()7:返回添加新書成功1:驗證身份()5:返回添加成功信息LibraryStaffbaseResourcesDatabase ? 系統管理員刪除書籍的協作圖
SystemManager3:刪除數據庫書目()7:刪除成功2:返回信息1:驗證身份()LibraryResources5:返回刪除消息4:刪除館藏的書()LibraryStaffbaseResourcesDatabase6:更新數據庫
? 圖書管理員處理借書的協作圖
對象13：發出借書請求4:輸入ReaderID()5:返回讀者信息11：將書給讀者對象42:返回信息7:輸入書籍ID()10:借閱成功1:驗證身份()對象38:該書信息對象5對象29:標記該書借出
? 圖書管理員處理還書的協作圖
? 借閱者預留書籍的協作圖2.3、系統的活動圖
? 借閱者的活動圖
進入圖書館
Reader進入刷卡終端鍵盤輸入ReaderId刷卡輸入ReaderID驗證成功享受Reader各項服務借書還書將書給圖書館管理人員將書還給圖書館管理員查詢書籍資料登錄查詢終端機下載電子資料登錄賬戶圖書管理人員處理借書請圖書館管理人員處理還書請求輸入查詢資料信息進入電子資料數據庫借書成功還書成功得到相關資料信息下載或閱覽電子資愿該項服務結束結束離開圖書館 ? 圖書管理員的活動圖
驗證圖書館管理人員賬戶登錄到管理員賬戶等待讀者的還書請求等待讀者的借書請書處理讀者的還書請處理讀者借書請求重新等待讀者服務請求處理還書結束處理借書 借書將書給讀者重新等待讀者服務請求系統管理員的活動圖
? 系統管理員維護借閱者帳戶的活動圖
系統管理員 維護借閱者賬戶的活動圖登錄到系統管理員賬戶登錄到維護讀者賬戶模塊添加讀者賬戶刪除讀者賬戶修改更新讀者賬戶輸入新賬戶信息檢查該賬戶信息修改更新讀者數據庫信息有欠款欠書開設新讀者賬戶沒有欠款欠書將賬戶給讀者刪除該賬戶信息督促該用戶歸還欠款書 ? 系統管理員進行書目信息維護的活動圖
系統管理員進行書目信息維護的活動圖登錄到系統管理員賬戶登錄到書目信息維護模塊添加書目刪除書目修改更新書目向數據庫中添加書目刪除數據庫中的書目修改更新數據庫書目向書庫添加新書目刪除書庫中書目 系統管理員維護書籍信息的活動圖
系統管理員維護書籍活動圖登錄到系統管理員賬登錄到維護書籍模添加書籍刪除書籍向書庫添加書籍刪除書庫中書籍更新數據庫書籍信
三、硬件系統體系結構建模
3.1、業務對象組件圖 <
UpdateBorrowerFBorrowerFrame.jrame.javaavaCancelResevationFBorrowerWirame.javandow.javaFindBorroweReturnItemrDialog.javaFrame.javaLendItemFFindTitleDrame.javaialog.javaUpdateTitleTitleFramFrame.javae.java
3.3、系統的部署圖
DatabaseApplication ServiceWeb Bussiness ApplicationOperation<
MainWindow.javaReservationFrame.javaTitleInfoWindow.javaBorrowerInfoWindow.java
Information maintenance
第三篇：實驗一 ATM系統建模
實驗一
ATM系統建模
1.1實驗目的
1、掌握軟件體系結構建模的概念及4+1視圖模型
2、熟悉Rational Rose 2003或 Microsoft Office Visio的使用方法
3、掌握利用UML進行軟件體系結構的相應視圖設計 4、4課時（6分），第10周交
1.2實驗要求
使用Rational Rose 2003 或 Microsoft Office Visio進行ATM系統軟件體系結構的建模設計,包括靜態建模和動態建模,要求完成ATM機系統的用例圖、類圖、順序圖、協作圖、系統狀態圖、系統活動圖、系統構件圖和系統部署圖的設計。
1.3實驗原理及內容
統一建模語言UML是一個通用的可視化建模語言，基于主流的軟件開發方法和開發經驗，明確定義了建模的語法和語義，可用來作為軟件體系結構建模的輔助設計工具。UML所提供的靜態和動態建模機制可用來實現軟件體系結構的4+1視圖模型，即輔助設計邏輯視圖、進程視圖、物理視圖、開發視圖和場景視圖。
本次實驗要求使用Rational Rose 2003或 Microsoft Office Visio完成ATM自動取款機系統的用例圖、類圖、順序圖、協作圖、系統狀態圖、系統活動圖、系統構件圖和系統部署圖的設計。
1.4實驗軟硬件環境
硬件：IBM PC機
軟件：Windows 2000 Server, Rational Rose 2003或 Microsoft Office Visio
1.5實驗步驟和方法
1.5.1 ATM系統場景視圖設計
圖1 ATM系統用例圖
1.5.2 設計ATM的系統邏輯視圖
繪制圖2,并設計ATM系統邏輯視圖中的類圖,要求至少包括以下類： CardReader，ATMScreen，Account，CashDispenser.圖2 邏輯視圖之對象圖
圖3 對象圖
1.5.3 設計ATM系統的進程視圖
圖4 ATM系統狀態圖
圖5 活動圖
ATM系統存款業務順序圖
圖6 存款順序圖
ATM系統取款協作圖
圖7 ATM取款協作圖
1.5.4 ATM系統的開發視圖設計
圖8 ATM系統組件圖
1.5.5 ATM系統物理視圖設計
圖9 ATM系統部署圖
1.6實驗預習要求
ATM自動取款機系統的體系結構分析思考
Rational Rose 2003或 Microsoft Office Visio軟件的使用
1.7思考題
從系統管理和維護者的角度如何設計ATM系統的各個場景視圖。
1.8評分標準
要求獨立完成上述給出的ATM系統的9個設計圖，占70%，布局合理美觀占30%。
1.9實驗報告
第四篇：數學建模與數學實驗
通過多年來的教學改革與教學實踐，教學效果顯著，模塊化分層次教學、換位式教學和啟發式教學的方法得到了學生們的認可。這種方式大大提高了學生們的動手能力，并貫穿于平時的教學實踐中，同時也反映出學生撰寫科技論文的寫作水平，為學生進一步參加數學建模競賽奠定了良好的基礎。該課程的成功經驗在我校、市內以及西部地區起到很好的示范輻射作用，得到專家和學生的好評。
校外專家
（一）評價:
劉瓊蓀（全國數學建模競賽重慶賽區組委會秘書長，重慶大學教授）
重慶郵電大學是我國最早開設數學建模系列課程的學校之一, 經過十多年的努力，該課程已經建設成為培養學生的創新和競爭能力的優秀課程。該課程在教學環節上充分體現出了教學研究型大學的特色，堅持培養學生“以競賽為契機，以能力提升為宗旨”的指導思想，在教學內容和教學方式方面進行了大膽、慎重的改革, 把課堂教學、課后實踐、在數學建模基地做數學實驗、參加討論班研討、參加國內外數學建模競賽結合起來，既激發了學生進一步學習數學的興趣，又提高了學生的科學素質和能力，收到了很好的效果。該類課程自開設以來，已有逾萬名學生學習本課程。全校每年有1000余名學生參加全國或校內競賽，近三年參加全國大學生數模競賽中, 獲全國獎27項（規定每年一個學校最多10項）, 成績在重慶賽區參賽學校中名列前茅。另外，陳理榮教授等編著的教材《數學建模導論》(北京郵電大學出版社出版)也已為全國20余所大學用作數學建模課程的教材被廣泛使用，楊春德教授等編著的《數學建模的認識與實踐》也為本門課程的建設提供了素材。且《數學建模》已成為重慶市精品課程，“數學建模與數學實驗”教學團隊已獲重慶市市級教學團隊稱號。
有鑒于此，我認為《數學建模與數學實驗》已完全達到了重慶郵電大學重點課程的要求。
校外專家
（二）評價:
朱寧（全國大學生數學建模優秀指導教師，桂林電子科技大學教授）
全國大學生數學建模競賽自90年代在我國開展以來，一直受到全國各高校的重視，把競賽作為培養數學知識應用的一個平臺。重慶郵電大學是較早參加這活動的高校，近幾年，在競賽中屢獲佳績，走在同類高校的前列，引起了廣泛的重視。本人認為重慶郵電大學在數學建模賽成功的主要經驗有如下幾方面： 首先是有一支實力雄厚、敬業的師資隊伍。《數學建模與數學實驗》課程建設成員11名，其中有教授4人，副教授6人，4人具有博士學位，1人獲全國大學生數學建模競賽優秀指導教師稱號。教學成果多，教學團隊整體實力強，“數學建模與數學實驗”教學團隊已獲重慶市市級教學團隊稱號。
其次《數學建模與數學實驗》類課程形成了“三層次—兩階段”的教學和競賽的課程改革方案，設計并探索了數學應用型人才培養理念，在教學模式和教學方法和評價方式等方面均有創新，形成了“教學-實踐-競賽” 的數學建模教學模式，形成了一套具有特色的加強數學模型思想的教學模式。
第三是注重校際間交流，吸取好的經驗，完善教學過程。教師曾多次在國內外關于數學建模教學與應用會議上介紹經驗，并先后在國內外核心期刊上發表論文數篇。每年參加賽區舉辦的數學實驗課程和數學建模競賽的教學經驗交流會議。該課程建設已在西部地區起到了示范作用。
鑒于以上內容，個人認為《數學建模與數學實驗》已達到了重慶郵電大學重點課程的要求。
校內同行評價
胡學剛（全國數學建模競賽優秀指導教師，重慶郵電大學教務處副處長、教授）
《數學建模與數學實驗》類課程先后為不同層次的學生開設了任選課、限選課和必修課。近年來，課程建設小組以《數學建模與數學實驗》類課程為平臺，以數學建模競賽為契機，在工科數學類課程的教育教學改革中取得了突出成績，主要表現在以下幾個方面：
1．堅持數學建模類課程建設與工科數學教學改革相結合，數學建模類課程建設與數學建模競賽相結合，理論教學與實驗實踐、課外活動相結合，將數學建模的思想融入到其它數學類課程的教學中，進一步深化工科數學類課程的教學改革。該課程建設特色鮮明，成效顯著。
2.課題組老師熱情指導學生開展數學建模活動，積極組織學生參加校內、國內及美國大學生數學建模競賽。從最初的鼓勵學生參賽，到現在同學們積極主動參賽；從最初的幾個隊參賽到現在的近百個隊參賽，數學建模競賽經歷了一次次飛躍。經過多年的探索，課題組總結了一套成功的指導培訓經驗，使我校學生參加全國競賽取得了優異成績，近3年來，我校共有27個隊獲得國家級獎勵，在重慶賽區位居前列，特別是2011年名列全國第二（公示中）。
3.師資隊伍建設成效顯著。近年來，課題組新增2位教師獲得博士學位，1位教師博士即將畢業，教授由申報時的0人變為4人。隊伍中現擁有全國模范教師、重慶市中青年骨干教師、重慶郵電大學優秀青年教師。他們多次在賽區組織的教練交流活動中介紹數學建模類課程程建設經驗和競賽經驗，在重慶市乃至西部地區發揮了示范輻射作用。
4．課程建設成績顯著。在該門課程建設過程中，編著出版了《數學建模的認識與實踐》一書，《數學建模》已成為重慶市精品課程，“數學建模與數學實驗”已獲重慶市市級教學團隊稱號，《數學建模理論與方法》于2011年成為重慶郵電大學立項建設教材。
有鑒于此，該課程是有較大影響的富有特色的課程，已具備了重慶郵電大學重點課程的條件。
學生評價
（一）：
數學建模與數學實驗這門課程是一門開放性和主動性的一門課程，它就是需要從現實生活、現實問題中抽象出數學模型，從而解決問題。這門課程融合了許多學科，對于學生來說，有機會廣泛涉獵各種知識，這對于我們后續的發展是十分有好處的，因為目前在實際部門工作，也許不需要你對某一方面的有很深的知識，主要是遇到一個問題，能有解決的方法；再有就是對于繼續深造的同學，也十分有益，因為通過廣泛的知識儲備，學生可以從中找到自己感興趣的方向，繼續深入的做下去，《數學建模與數學實驗》這門課就為我們在這兩方面打下了良好的基礎。
同時，數學建模有利于培養學生的創造性思維能力，數學建模主要考查學生的數學思想方法，它是一種數學活動，而不單單像傳統的數學練習題一樣，做出來的答案是唯一的。相反，它可以有多種多樣的答案，只要學生建立的模型是可行的，那它就是正確的。在學習這門課程的過程中，我也做過很多的實際題目，從那些過程中，我體會到的數學在實際生活中的應用，更重要的是培養了我們合作交流的方法、習慣，特別是促進學生的數學應用意識，提高了解決實際問題的能力。無論是數學研究還是數學學習，其目的之一就是將數學運用于社會，運用于現實，數學建模就重視培養學生的數學思維，加強數學應用意識，切實提高分析和解決實際問題的能力。
學習《數學建模與數學實驗》是我大三的時候，朱偉老師將這門數學課講得生動有趣，他沒有介紹過于高深的理論，而是從實際應用出發。讓我們對這門課程充滿了興趣，同時也對數學有了重新的認識，目前我正在進行碩士研究生階段的學習，覺得那個時候學到的一些理論知識還有用，雖然那個時候沒有過多的去深入研究那些知識，但現在當我遇到問題的時候，我知道有那樣的一個理論存在，所以對于我來說就多了一些解決問題的方法。總之，在解決實際問題時，我們只有多了解一些方法，才能去掌握它，從而運用它，《數學建模與數學實驗》就是一個連接理論與實際應用的橋梁。
（重慶郵電大學信息與計算科學專業，現西南財經大學統計學院碩士研究生 周黎）
校內學生(二)評價
大一的時候我就接觸過數學建模，那是學校組織的數學建模競賽，我們小組在比賽中獲得了第三名，雖然是一個小小的第三名，當時還是給我很大的鼓舞，因為那時候大一能得獎好像只有兩組，因此這學期一聽說要開數模選修課，我就立馬去報了名，抱著一點能學點東西的態度，認認真真的聽完了前面大半的內容，后面由于很難坐倒好坐位，就只有自學了。
通過這門課的學習，我認識到了數模課多么的博大精深，雖然還是要靠一點小聰明，但主要還是要靠勤奮，因為數模涉及到太多的東西了，基本涉及到所有數學方面的知識，還有社會，科學等各方面的知識，要想能在這上面有所成就，只有靠平時的認真學習，打下牢實的基礎。只有這樣，才有可能在這上面有所發展。學習這門課，不管從學知識的角度，還是從學做學問的角度，對我而言，我都有很大的收獲，衷心感謝各位數學組的老師在星期六不辭辛苦為我們上課。
(重慶郵電大學通信學院, 楊鵬)
校內學生(三)評價
從小到大，我對數學充滿了愛好和興趣，于是報名參加了數模學習輔導班。通過一個學期的數模學習，使自己學到了很多東西，不僅對數模的概念有了一定的了解，對數學建模的方法有了一定的掌握，同時也使自己加深了對數學知識的理解，能靈活運用數學解決一些實際吻題。數學建模是一種具有創造性的科學方法，它將現實問題簡化，抽象為一個數學問題或者數學模型，然后采用恰當的數學方法求解，進而對現實問題進行定量分析和研究，最終達到解決實際問題的目的。隨著計算機的運用和發展，數學建模成為高科技的一種“數學技術”，起著關鍵性的作用，作為計算機學員的一名學生，掌握新的技術和方法是必要的，是受益匪淺的。通過一個學期的學習，數模培養了我的洞察力，想象力，邏輯思維能力以及分析問題，解決問題的能力。在學習過程中，雖然碰到了很多的問題和困難，但是在老師的指點和教導下，使得很多問題都得到了解決，在這里要感謝辛勤教育我們的老師。雖然我沒有去參加數模競賽，但是我確實學到了很多東西，我相信這些我所學到的知識，對我的將來是有好處的。
（重慶郵電大學計算機學院：陳輝）
第五篇：數據分析與建模,實驗報告,實驗二,,數據分析工具初步使用
學生學號
實驗課成績
學 學 生 實 驗 報 告 書
實驗課程名稱 數據分析與建模 開 開 課 學 院 管理學院 指導教師姓名 鄢 丹 學 學 生 姓 名
學生專業班級 信管 16 班
2018 —2019 學年
第1
學期實驗報告填寫說明
1． 綜合性、設計性實驗必須填寫實驗報告，驗證、演示性實驗可不寫實驗報告。
2． 實驗報告書 必須按統一格式制作（實驗中心網站有下載）。
3． 老師在指導學生實驗時，必須按實驗大綱的要求，逐項完成各項實驗；實驗報告書中的實驗課程名稱和實驗項目 必須與實驗指導書一致。
4． 每項實驗依據其實驗內容的多少，可安排在一個或多個時間段內完成，但每項實驗只須填寫一份實驗報告。
5． 每份實驗報告教師都應該有簽名、評分表及實驗報告成績。
6． 教師應及時評閱學生的實驗報告并給出各實驗項目成績，完整保存實驗報告。在完成所有實驗項目后，教師應按學生姓名將批改好的各實驗項目實驗報告裝訂成冊，構成該實驗課程總報告，按班級交到實驗中心，每個班級實驗報告袋中附帶一份實驗指導書及班級實驗課程成績表。
7． 實驗報告封面信息需填寫完整，并給出實驗環節的成績，實驗環節成績按其類型采取百分制或優、良、中、及格和不及格五級評定（與課程總成績一致），并記入課程總成績中。
實驗課程名稱：_ 數據分析與建模__
實驗項目名稱 實驗二
數據分析工具的初步使用 實驗 成績
實 實 驗 者
專業班級
組 組
別 無 無 同 同 組 者 無 無 實驗日期 2018 年 年 10 月 月 10 日 一部分：實驗預習報告（包括實驗目的、意義，實驗基本原理與方法，主要儀器設備及耗材，實驗方案與技術路線等）
一、實驗目的、意義 本實驗旨在通過資料查閱和上機實驗，熟悉和掌握數據分析工具 Mathematica。
二、實驗 基本原理 與方法
數據分析工具 Mathematica 的使用方法，以及幫助指南文檔等。
三、實驗內容及要求 應用 Mathematica 完成下列題目的運算求解或繪圖。
（1）分別計算 2+4，3 2-2 3，的值。
（2）對 的值，分別取有效數字位數 6 位，20 位，30 位。
（3）給變量 a 賦值為 2，并計算 a 2-6，3a+b 的值。
（4）定義函數 f(x)=xsinx+x 2 +2x，分別求 f(x)在 x=1，π/2 時的值，再求 f(x 2)。
（5）設函數，求 的值。
（6）作函數 f(x)=x 2 的圖形。
（7）將 f(x)=x 2 與 g(x)=x-1 畫在一個坐標系內。
（8）在同一坐標系中繪制
與 的圖形。
（9）繪制函數 在區間[0，2π]上的圖形。
（10）繪制由坐標(-1,2),(0,2.5),(1,3),(2,4),(3,4.5),(4,5.5)構成的散點圖。
（11）繪制函數 sin(x+y)cos(x+y)的 3D 立體圖。
（12）繪制函數 在-2≤x≤2，-2≤y≤2 上的圖形。
（13）繪制函數 在-2≤x≤2，-2≤y≤2 上的圖形，去掉坐標系，邊框，網格線。
（14）繪制螺旋線
在 0≤t≤4π 上的圖形。
（15）利用參數方程繪制 z=x 2 + y 2 在 0≤z≤8 上的圖形。
四、實驗方案或技術路線（只針對綜合型和設計型實驗）
按照實驗任務要求，理論結合實際的實驗方案，鞏固課程內容，溫故知新，查遺補漏，夯實理論基礎，提升實驗動手能力。
技術路線是，從整體規劃，分步驟實施，實驗全面總結。
第二部分：實驗過程記錄（可加頁）（包括實驗原始數據記錄，實驗現象記錄，實驗過程發現的問題等）
（1）分別計算 2+4，3 2-2 3，的值。
步驟：以 2+4 的計算過程為例。首先輸入“In”后的式子，如“2+4”；然后同時按下鍵盤上的“shift”和“enter”鍵，就可得到“Out”后面的計算結果，如“2+4”的結果為“6”。其他式子也是按照此方法計算。其中，運算符“+”、“-”、“*”、“/”、“^”（乘方）均可以在鍵盤上找到，而根號的輸入如下：
鼠標先在導航欄上找到【面板】并點擊，再選擇【特殊字符】，再選擇【符號】，便可找到根號。當光標停留在該符號上時，會顯示“sqrt”，即開根號的意思。根號的具體位置如下圖所示：
按照上述方法得到的運行結果如下圖所示：
（2）對 的值，分別取有效數字位數 6 位，20 位，30 位。
取有效數字需要用到近似運算符，語法如下：N[表達式，有效數字位數]。系統默認是至少16 位，但標準輸出只顯示前 6 位有效數字。
%表示上一次的輸出結果；%% 表示上上一次的輸出結果??以此類推。
% a（a 為常數）表示第 a 次的輸出結果。
結合本題來看, 具體分析如下：
N[%]表示輸出上一次的輸出結果，并取 6 位有效數字； N[%4, 20]表示輸出第 4 次的輸出結果 Out[4]，并取 20 位有效數字 N[%4, 30]表示輸出第 4 次的輸出結果 Out[4]，并取 30 位有效數字 運行結果如下圖所示：
（3）給變量 a 賦值為 2，并計算 a 2-6，3a+b 的值。
變量的賦值、表示與運算：變量名必須以小寫字母開頭，不能含有空格或標點符號；變量賦值用“=”表示；變量一旦被賦值，會一直保留，直到它被清除或被重新賦值。可用命令“Clear [變量]”清除原來的賦值。
具體輸入及運行結果如下：
（4）定義函數 f(x)=xsinx+x 2 +2x，分別求 f(x)在 x=1，π/2 時的值，再求 f(x 2)。
多元函數的自定義命令：自定義函數 [ 變量 1_, 變量 2_, ?] := 表達式 求函數在某一點的值時，直接將自變量的值代入再輸出即可。
注意：此處 Sin 函數的首字母 S 需要大寫，否則軟件不會將其視為正弦函數，而是視為一個變量。如果用 Pi 表示 π 時，首字母也需要大寫，否則軟件會將其視作一個變量名。
（5）設函數，求 的值。
定義分段函數，只需要分段定義自定義函數即可，并在后面添加范圍限制，格式為：
/ ；范圍限制（其中“邏輯與”用“&&”表示，“邏輯或”用“||”表示）
（6）作函數 f(x)=x 2 的圖形。
一元函數作圖的命令：Plot[函數, 作圖范圍, 可選項] 故本題為：
f[x_] := x^2 Plot[f[x], {x,-1, 1}]
（7）將 f(x)=x 2 與 g(x)=x-1 畫在一個坐標系內。
當兩圖畫在一個坐標系時，一元函數作圖的命令為：
Plot[{函數 1, 函數 2, ?}, 作圖范圍, 可選項] 故本題為：Plot[{x^2, x-1}, {x,-1, 1}]
（8）在同一坐標系中繪制
與 的圖形。
參數方程作圖的命令：ParametricPlot[參數方程, 參數范圍, 可選項] 若以參數方程組取代參數方程 , 可在同一坐標系中繪制多個參數方程所確定的函數的圖形。AspectRatio->Automatic 為可選項，表示按坐標系刻度的實際比例 1:1 作圖，默認情況下是 0.618:1。
故本題為：ParametricPlot[{{Sin[t], Cos[t]}, {Sin[t], 2*Cos[t]}}, {t, 0, 2*Pi}]
（9）繪制函數 在區間[0，2π]上的圖形。
極坐標式函數作圖的命令：PolarPlot[極坐標函數, 變量范圍, 可選項] 故本題為：PolarPlot[1?Cos[
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