W1, Studia, Przyszle lata, II rok pg
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Materiały wykładowe do Podstaw Informatyki sem. 3 WILiŚ Izabela Lubowiecka ŚRODOWISKO JĘZYKA MATLAB MATLAB – pakiet obliczeniowy firmy MathWorks. Jest on przeznaczony do wykonywania różnorodnych numerycznych obliczeń technicznych. MATLAB – język wysokiego poziomu, który integruje wizualizację wyników, programowanie. Matlab wyposażony jest we własne, ułatwiające pracę, środowisko. oficjalna strona producenta pomoc techniczna dla użytkowników Serce pakietu stanowi interpreter języka umożliwiającego implementację algorytmów numerycznych oraz biblioteki podstawowych działań na macierzach (odwracanie, dodawanie/odejmowanie, wartości własne itp.) newsgroup ZASTOSOWANIA • Matematyka i badania naukowe oraz zaawansowane zagadnienia inżynierskie, • Projektowanie algorytmów, • Pobieranie, przetwarzanie i analiza danych, • Wizualizacja danych oraz wyników, • Modelowanie i symulacje problemów technicznych, • Grafika. System Matlab zawiera pięć głównych części: Środowisko Matlaba – zestaw narzędzi i udogodnień wyposażonych w interfejs graficzny, który ułatwia korzystanie z funkcji Matlaba. Składa się na to: historia poleceń ( Command History ), edytor i debugger oraz przeglądarki pomocy ( Help ), obszaru roboczego ( Workspace ), plikó . WYKŁAD 1 obliczenia, okno poleceń ( Command Window ), Materiały wykładowe do Podstaw Informatyki sem. 3 WILiŚ Izabela Lubowiecka Biblioteka funkcji matematycznych – zestaw algorytmów liczących począwszy od prostych sum i funkcji trygonometrycznych aż do bardziej wyszukanych, jak odwracanie macierzy, wartości własnych, transformaty Fourriera itp. Język Matlaba – język programowania wysokiego poziomu, którego podstawowym typem danych jest macierz (programowanie skewencyjne i zorientowane obiektowo). Praca w środowisku Matlaba polega na wydawaniu poleceń, które po zatwierdzeniu są wykonywane przez interpreter języka. Podprogram zbudowany z poleceń interpretera, jest zapisany w specjalnym zbiorze tekstowym zwanym skryptem ( plik *.m ). Grafika – rozbudowane funkcje budowania dwu- i trójwymiarowej grafiki w wizualizacji danych (możliwości animacji, budowanie własnego interfejsu graficznego). API ( The Matlab Application Program Interface ) – biblioteka, która pozwala pisać kody w języku C lub Fortranie , które będą współdziałały z Matlabem (m.in. wykorzystujące Matlab jako moduł liczący oraz importujące i eksportujące dane do plików zewnętrznych – plików *.mat ) System Matlab dostępny jest w wersjach przygotowanych do pracy na platformie WINDOWS i UNIX . Podstawowym typem danych w języku Matlab jest macierz . Chociaż oczywiście inne typy, np. znakowe także występują. Dane przechowywane są standardowo w plikach *.mat Materiały wykładowe do Podstaw Informatyki sem. 3 WILiŚ Izabela Lubowiecka Macierz w Matlabie jest prostokątną ( n x m ) tablicą liczb . Szczególne znaczenie ma tablica o wymiarach 1x1, która oznacza skalar , np. zmienna d = 1 jest interpretowana jako tablica 1x1 zawierająca 1 element, który jest liczbą o wartości 1 oraz macierze jednokolumnowe (lub jednorzędowe), które opisują wektory , np. wektor w o współrzędnych w = [1 -2 4] jest 3-elementową tablicą o wymiarach 1x3 . Maksymalną i minimalną wartość liczby rzeczywistej dodatniej można poznać za pomocą następujących funkcji realmin – 2 -1022 – 2 -1023 realmax Inf – nieskończoność NaN – not-a-number eps – 2.2204e-016 (precyzja) pi = 3.14159… i – część urojona liczby zespolonej Operatory arytmetyczne dla macierzy A + B odejmowanie macierzy A’ transponuje macierz A A*B (mnożenie macierzowe – wymiary macierzy muszą być odpowiednie) A/B dzielenie A^n potęgowanie (dla n = 2 jak mnożenie A*A) A – B dodawanie macierzy Materiały wykładowe do Podstaw Informatyki sem. 3 WILiŚ IzabelaLubowiecka A^(-1) lub inv(A) zwraca macierz odwrotną do A Operatory arytmetyczne dla tablic A + B dodawanie elementów tablic A – B odejmowanie elementów tablic A . * B (mnożenie tablicowe – mnożenie odpowiadających sobie wyrazów A i B) A . / B dzielenie odpowiadających sobie wyrazów macierzy A i B A . ^ n potęgowanie pojedynczych wyrazów macierzy A sqrt (A) pierwiastkowanie wyrazów macierzy A Działania tablicowe przekształcają każdy element macierzy (tablicy) osobno, np. mnożenie, dzielenie, potęgowanie odpowiednich wyrazów tablicy. [ Pobierz całość w formacie PDF ] |