Jaki jest język programowania w Matlabie. Krótki opis MATLAB-a. Lista pakietów rozszerzeń

PAŃSTWOWY UNIWERSYTET TECHNICZNY TAMBOV

DZIAŁ

„Procesy informacyjne i zarządzanie”

Rozwój metodologiczny

na lekcję laboratoryjną nr 1

w dyscyplinie „Teoria podejmowania decyzji”

Nazwa dyscypliny

Nazwa tematu

Temat: Badanie metod optymalizacji jednowymiarowej

Cel pracy:

Badanie metod optymalizacji jednowymiarowej i metod ich algorytmicznej implementacji w środowisku wielofunkcyjnego zintegrowanego systemu automatyki do obliczeń matematycznych i naukowo-technicznych MATLAB 7.1;

Ocena porównawcza wysokości kosztów obliczeniowych metod: skanowania bezpośredniego, dychotomii, „złotego przekroju” i metody Fibonacciego.

Literatura:

1. Aoki M. Wprowadzenie do metod optymalizacyjnych. M.: Nauka, 1977. 444 s.

2. Batishchev D.I. Optymalne metody projektowania. M.: „Radio i łączność”, 1984. 248 s.

3. Bodrov V.I., Lazareva T.Ya., Martemyanov Yu.F. Matematyczne metody podejmowania decyzji: Proc. dodatek. Tambow: Wydawnictwo Tamb. państwo te. Uniwersytet, 2004. 124 s.

4. Polak E. Numeryczne metody optymalizacji. M.: Mir, 1997. 376 s.

5. Himmelblau D. Stosowane programowanie nieliniowe. M.: Mir, 1975. 534 s.

6. Yudin D.B. Metody obliczeniowe teorii decyzji. M.: Nauka, 1989. 316 s.

7. Ketkov Yu.L., Ketkov A. Yu., Shultz M. M. MATLAB 7: programowanie, metody numeryczne. - St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2005. - 752 s.

Prowadząc lekcję

Zajęcia laboratoryjne w dyscyplinie „Teoria podejmowania decyzji” prowadzone są w celu pogłębienia i utrwalenia wiedzy teoretycznej zdobytej przez studentów na różnego rodzaju zajęciach oraz w procesie samodzielnego studiowania materiału edukacyjnego, nabycia umiejętności praktycznego stosowania metod matematycznych podejmowania decyzji. Studenci powinni opierać się na wynikach zajęć laboratoryjnych

Materiał teoretyczny, na podstawie którego przeprowadzono modelowanie, a także sformalizowana w programach istota procesów fizycznych;

Podstawowe metody modelowania odpowiednich procesów;

Wybierz i oceń wpływ głównych parametrów na wynik modelowania;

Przeanalizuj i podsumuj uzyskane wyniki.

Zaliczenie pracy laboratoryjnej obejmuje trzy etapy: wstępne przygotowanie do zajęć laboratoryjnych, samą lekcję oraz sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.

Celem zajęć jest ukazanie związku materiału teoretycznego z praktyką oraz nauczenie studentów stosowania teorii do rozwiązywania problemów praktycznych.

Praca laboratoryjna jest tak skonstruowana, że ​​nie zakłada znajomości MATLAB-a przez studentów. Każde laboratorium rozpoczyna się od briefu MATLAB-a, który dostarcza studentowi podstawowych informacji potrzebnych do ukończenia ćwiczenia.

Przygotowanie do zajęć

W przeddzień zajęć uczniowie powinni:

Przeczytaj instrukcję tego laboratorium;

Powtórz materiał wykładowy i przestudiuj proponowaną literaturę na ten temat;

Przestudiuj procedurę wykonywania pracy;

Przygotuj się do odpowiedzi na pytania zabezpieczające.

Procedura prowadzenia lekcji

We wstępnej części lekcji następuje przyjęcie grupy badanej, nawiązanie do wcześniej przestudiowanego materiału, ogłoszenie tematu, celu, kolejności i cech tej lekcji oraz sprawdzenie przygotowania grupy do lekcji.

Następnie studenci przystępują do prowadzenia badań zgodnie z metodologią. W przypadku niejasnych pytań dotyczących zajęć laboratoryjnych studenci powinni kontaktować się z prowadzącym zajęcia, kadrą inżynierską lub instruktorem pracowni komputerowej. Wyniki badań i wnioski prezentowane są w formie raportu laboratoryjnego. Protokół jest dokumentem roboczym studenta i przedstawiany jest prowadzącemu w trakcie obrony. Następnie bronione są sprawozdania z zajęć laboratoryjnych, a na koniec podsumowywane są wyniki zajęć.

Sprawozdanie z lekcji

Studenci muszą zaliczyć zajęcia laboratoryjne. Zasada raportowania jest indywidualna i może być przeprowadzona ustnie lub pisemnie po odbyciu głównej części lekcji. Przy wystawianiu oceny brane są pod uwagę: dostępność, umiejętność czytania i poprawność formularza sprawozdania, jakość pracy laboratorium oraz wyniki odpowiedzi na pytania testowe. Studenci, którzy nie otrzymali zaliczenia i są nieobecni na zajęciach laboratoryjnych, odrabiają je w swoim czasie.

Krótki opis MATLAB-a

System MATLAB (Matrix Laboratory) składa się z dużej liczby specjalnych programów, które pozwalają na rozwiązywanie szerokiej gamy problemów matematycznych i technicznych z różnych dziedzin nauki. Jego głównym elementem jest rdzeń systemu MATLAB. Oprócz tego system zawiera około 80 różnych zestawów poleceń (tzw. „Toolboxów”), odpowiadających różnym działam matematyki, fizyki matematycznej, projektowania, komunikacji, ekonomii itp. W tej pracy wykorzystano podstawowe narzędzia programistyczne MATLAB-a: pliki M - funkcje, funkcje wbudowane, operatory, polecenia itp.

Ryc.1. Pulpit systemowy

Rysunek 1 przedstawia pulpit systemu. Pasek menu (Plik, Edycja itp.) jest pod wieloma względami podobny do paska edytora Microsoft Word. Rząd ikon znajdujący się poniżej również wykonuje te same operacje, co w edytorze Worda (z wyjątkiem ostatnich 3). Pulpit systemu składa się z kilku okien, których skład można zmieniać za pomocą poleceń menu Pulpit. Rysunek 1 w górnym oknie po lewej stronie przedstawia zawartość obszaru roboczego Obszar roboczy, który zawiera opisy wszystkich stałych i funkcji wprowadzanych przez użytkownika podczas pracy. W dolnym oknie Historia poleceń Podawana jest kolejność wykonywanych poleceń. Rozmiary okien reguluje się przeciągając obramowanie myszką. Główne okno pulpitu - Okno poleceń(okno poleceń). W oknie poleceń po znaku „>>” wpisywana jest linia poleceń, która jest wykonywana po naciśnięciu klawisza „ Wchodzić".

MATLAB umożliwia tworzenie plików programów podobnych do innych języków programowania wysokiego poziomu. Dodatkowo posiada właściwości potężnego programowalnego kalkulatora. W tej pracy programowa implementacja algorytmów wyszukiwania odbywa się za pomocą plików funkcyjnych M, a programy można uruchamiać i wprowadzać dane początkowe z okna poleceń.

Format liczb jest ustawiany w menu Plik(ryc. 1) w przekroju Preferencje za pomocą funkcji Format numeryczny. Najczęściej używanymi z 12 możliwych formatów są Krótki I Długi– krótkie i długie formaty liczb.

Oto niektóre z podstawowych koncepcji MATLAB-a zmienne I sprawozdania .

Zmienny oznaczony pojedynczą literą lub zbiorem liter i cyfr rozpoczynającym się od litery. Łączna liczba liter i cyfr w zestawie nie powinna przekraczać dziewiętnastu. Oświadczenie ma następującą postać:

>>zmienna=wyrażenie

Po wprowadzeniu instrukcji do zmiennej zostaje przypisane wyrażenie występujące po znaku równości lub, jeśli dotyczy to jakichkolwiek operacji matematycznych, wynik uzyskany po wykonaniu tych operacji. Możesz wprowadzić instrukcję w pliku M lub w oknie poleceń MATLAB-a. Znak „>>” to wiersz poleceń pojawiający się na ekranie w oknie poleceń i wskazujący, że można wprowadzać polecenia.

Główne operatory arytmetyczne podano w tabeli 1.1. Podczas wykonywania obliczeń w oknie poleceń po naciśnięciu „ Wchodzić„wynik jest przypisywany do parametru” odpowiedź", jeśli odpowiedniemu wyrażeniu nie przypisano nazwy, lub jej nazwy - w przeciwnym razie (nazwy zmiennych, stałych i funkcji muszą zaczynać się od litery (litery łacińskie), mogą zawierać cyfry i znak podkreślenia). Aby zablokować wyjście obliczenia wyniku określonego wyrażenia, należy ustawić znak; (średnik).

Tabela 1.1

Niech na przykład chcesz ocenić wyrażenie i przypisz wynik do zmiennej X. W takim przypadku instrukcja (program) będzie miała następującą postać (w ułamkach dziesiętnych część całkowitą oddziela się od części ułamkowej kropką):

>> x=log(1+5*((log10(100))^2-0,2*pi)/sqrt(1+2,71828^3))

Po złożeniu oświadczenia, tj. naciśnięcie klawisza Enter, wynik zostanie natychmiast wyświetlony poniżej. Jeżeli wynik wymaga zablokowania, tj. nie musi być wyświetlane na ekranie wyświetlacza, wówczas na końcu wyciągu należy umieścić znak „; "(średnik). Poprzednie wyrażenie można przedstawić w innej formie:

>> a=(log10(100))^2;

>> b=kwadrat(1+2,71828^3);

>> x=log(1+5*(a-0,2*pi)/b)

MATLAB ma kilka wbudowanych zmiennych: pi, eps, inf, tj I J. Zmienny Liczba Pi oznacza liczbę, EPS=2 -52 =2,2204*10 -16 – błąd operacji na liczbach zmiennoprzecinkowych, inf- nieskończoność ( ), I I J– jednostka urojona ( I = J= ).

Jeśli lewy argument nie zostanie określony, wynik wyrażenia zostanie przypisany do wspólnej zmiennej ans.

Operatory relacyjne (tabela 1.2) są używane w instrukcjach warunkowych, operatorach pętli itp. przy implementacji algorytmów wyszukiwania wykorzystujących funkcje M (podprogramy-funkcje zapisywane są w plikach z rozszerzeniem .m).

Tabela 1.2

Zatem programy w systemie MATLAB są plikami M w formacie tekstowym, zawierającymi zapis programów w postaci kodów programów.

Język wejściowy MATLAB ma tylko 9 operatorów używających 14 słów funkcyjnych. Odpowiednie struktury składniowe podano w tabeli. 1.3.

Tabela 1.3

№	Format operatora	Wyjaśnienie
	zmienna = wyrażenie	Operator przypisania. Oblicza wartości wyrażenia wyrażenie i zapisuje wyniki obliczeń w zmiennej odm
	ifcondition_1 instrukcje_1 koniec	Operator warunkowy. Jeśli warunek_1 jest prawdziwy, to wykonywane są operatory z grupy_1, jeśli warunek_2 jest prawdziwy, to operatory z grupy_2, ... Jeśli wszystkie podane warunki są fałszywe, to wykonywane są operatory znajdujące się pomiędzy else i end
	switchexpr casevail operatorzy_1 caseval2 operatorzy_2 . . . . . . . . . [inne stwierdzenia] kończą się	Przełącz według wartości wyrażenia wyraż. Jeśli pasuje do wartości vail , to wykonywany jest operator z grupy_1, jeśli pasuje do wartości val2, to wykonywany jest operator z grupy_2, ... Jeżeli wartość wyrażenie nie pokrywa się z żadną z podanych wartości, wówczas operatory znajdujące się pomiędzy w przeciwnym razie i end zostaną wykonane
	forvar=el:e3 instrukcje końcowe	Cykl typu postępu arytmetycznego, w którym zmienna var przy każdym powtórzeniu treści pętli zmienia się z wartości początkowej el z krokiem e2 na wartość końcową e3
	instrukcje whilecondition kończą się	Pętla z warunkiem wstępnym, która jest powtarzana, dopóki określony warunek nie zostanie spełniony
	spróbuj instrukcje_1 catch instrukcje 2 koniec	Próba wykonania operatorów grupowych_1. O ile w wyniku ich wykonania wystąpi wyjątek, kontrola przekazywana jest grupie operatorów_2 (obsługa sytuacji awaryjnych). Jeśli nie wystąpi żaden błąd, grupa operatorów_2 nie zostanie wykonana
	przerwa	Wczesne wyjście ze struktur kontrolnych typu for, while, switch, try - catch
	funkcja f1 funkcja f2 (x1,x2, . . .) funkcja y=f3(xl,x2,...) funkcja =f4(xl,x2, . . .)	Nagłówek funkcji (xl, x2, ... - parametry wejściowe; y, yl, y2, ... - parametry wyjściowe)
	powrót	Wczesne opuszczenie ciała funkcji

Podczas pisania programów funkcyjnych wymagane jest, aby nazwa pliku M, w którym zapisany jest program, koniecznie pokrywała się z nazwą funkcji.

Wszystkie zmienne występujące w treści funkcji, z wyjątkiem zmiennych globalnych (zadeklarowanych przez operator globalny), parametrów wejściowych i parametrów wyjściowych, są uważane za lokalne. Tworzą lokalny obszar roboczy i są dostępne tylko w treści funkcji, która je wygenerowała i żadne inne funkcje nie mogą z nich korzystać.

Język MATLAB nie zawiera operatora iść do. Pod tym względem w tekstach m-plików nie ma etykiet operatorów. Do identyfikacji linii, na których występują sytuacje awaryjne, wykorzystywane są numery wewnętrzne, nadawane automatycznie przez system.

Ci, którzy zajmują się matematyką wyższą, doskonale wiedzą, z jakimi matematycznymi „potworami” czasami mają do czynienia. Na przykład możesz spędzić naprawdę dużo czasu, energii mentalnej i nieodbudowujących się komórek nerwowych na obliczeniu jakiejś gigantycznej całki potrójnej. Oczywiście bardzo interesujące jest kwestionowanie całki i jej przyjęcie. Ale co, jeśli zamiast tego całka grozi, że cię zabierze? Albo, co gorsza, trójmian sześcienny wymknął się spod kontroli i wpadł w szał? Nie życzyłbyś tego swojemu wrogowi.

Wcześniej były tylko dwie możliwości: rzucić wszystko i pójść na spacer, albo przystąpić do wielogodzinnej walki z całką. Cóż, niektórym zajęło to wiele godzin, innym zajęło to wiele minut – kto się uczył, jak to zrobić. Ale nie o to chodzi. Wiek XX i nieubłaganie postęp oferują nam trzecią drogę, a mianowicie pozwalają nam „szybko” przyjąć najbardziej złożoną całkę. To samo dotyczy rozwiązywania wszelkiego rodzaju równań, rysowania wykresów funkcji w postaci sześciennych hiperboloidów itp.

Na tak niezwykłe, choć okresowo występujące sytuacje wśród uczniów, istnieje potężna broń matematyczna. Dla tych, którzy jeszcze nie wiedzą, poznaj pakiet oprogramowania MATLAB.

Matlab rozwiąże równanie, przybliży je i zbuduje wykres funkcji. Czy rozumiecie, co to oznacza, przyjaciele?

Oznacza to, że jest to jeden z najpotężniejszych dostępnych obecnie pakietów do przetwarzania danych. Nazwa oznacza MatrycaLaboratorium. Laboratorium Matrycy, jeśli po rosyjsku . Możliwości programu obejmują niemal wszystkie dziedziny matematyki. Używając Matlaba, możesz więc:

• Wykonuj wszelkiego rodzaju operacje na macierzach, rozwiązuj równania liniowe, pracuj na wektorach;
• Obliczać pierwiastki wielomianów dowolnego stopnia, wykonywać operacje na wielomianach, różniczkować, ekstrapolować i interpolować krzywe, budować wykresy dowolnych funkcji;
• Przeprowadzaj analizę statystyczną danych z wykorzystaniem filtrowania cyfrowego, regresji statystycznej;
• Rozwiązywanie równań różniczkowych. W pochodnych cząstkowych, liniowych, nieliniowych, z warunkami brzegowymi - nie ma to znaczenia, Matlab wszystko rozwiąże;
• Wykonywanie operacji arytmetycznych na liczbach całkowitych.

Oprócz tego możliwości MATLAB-a pozwalają na wizualizację danych, w tym konstruowanie trójwymiarowych wykresów i tworzenie animowanych filmów.

Nasz opis Matlaba jest oczywiście niekompletny. Oprócz możliwości i funkcji jakie zapewnia producent, istnieje ogromna ilość narzędzi Matlaba napisanych po prostu przez pasjonatów lub inne firmy.

MATLAB jako język programowania

Jest to także język programowania używany bezpośrednio podczas pracy z programem. Nie będziemy wdawać się w szczegóły, powiedzmy, że programy napisane w MATLABIE występują w dwóch rodzajach: funkcje i skrypty.

Głównym plikiem roboczym programu jest plik M. Jest to niekończący się plik tekstowy i to w nim bezpośrednio programuje się obliczenia. Swoją drogą, niech Was to słowo nie przestraszy – aby pracować w MATLABIE, nie trzeba być zawodowym programistą.

Pliki M są podzielone na

• Scenariusze M. Skrypt M jest najprostszym typem pliku M i nie ma argumentów wejściowych ani wyjściowych. Plik ten służy do automatyzacji powtarzalnych obliczeń.
• Funkcje M. Funkcje M to pliki M, które akceptują argumenty wejściowe i wyjściowe.

Aby jasno pokazać jak przebiega praca w MATLABIE, poniżej podajemy przykład tworzenia funkcji w Matlabie. Ta funkcja obliczy średnią wartość wektora.
F funkcja y = średnia (x)
% ŚREDNIA Średnia wartość elementów wektorowych.
% ŚREDNIA(X), gdzie X jest wektorem. Oblicza średnią elementów wektora.
% Jeżeli argument wejściowy nie jest wektorem, generowany jest błąd.
= rozmiar (x);
jeśli (~((m == 1) | (n == 1)) | (m == 1 i n == 1))
error("Tablica wejściowa musi być wektorem")
koniec
y = suma(x)/długość(x); % Rzeczywiste obliczenie

Linia definicji funkcji informuje MATLAB-a, że ​​plik jest funkcją M, a także określa listę argumentów wejściowych. Zatem linia definicji funkcji średniej wygląda następująco:
funkcja y = średnia (x)
Gdzie:

1. funkcja - słowo kluczowe definiujące funkcję M;
2. y - argument wyjściowy;
3. średnia - nazwa funkcji;
4. x jest argumentem wejściowym.

Zatem pisząc funkcję w Matlabie należy pamiętać, że każda funkcja w systemie MATLAB zawiera linię definicji funkcji podobną do poniższej.

Oczywiście tak potężny pakiet jest potrzebny nie tylko po to, aby ułatwić życie studentom. Obecnie MATLAB z jednej strony cieszy się dużą popularnością wśród specjalistów z wielu dziedzin nauki i inżynierii. Z drugiej strony możliwość pracy z dużymi macierzami sprawia, że ​​MATLAB jest niezastąpionym narzędziem dla analityków finansowych, pozwalającym im rozwiązać znacznie więcej problemów niż np. dobrze znany Excel. Więcej na ten temat przeczytacie w artykule recenzyjnym.

Wady pracy z MATLAB-em

Jakie są trudności w pracy z MATLAB-em? Być może jest tylko jedna trudność. Ale fundamentalne. Aby w pełni odkryć możliwości MATLAB-a i łatwo rozwiązać pojawiające się przed tobą problemy, będziesz musiał ciężko pracować i najpierw zrozumieć sam Matlab (jak utworzyć plik, jak utworzyć funkcję itp.). A to nie jest takie proste, bo władza i szerokie możliwości wymagają poświęceń.

Nawet gdybyśmy chcieli, nie możemy powiedzieć, że MATLAB taki jestprosty program. Mamy jednak nadzieję, że to wszystko będzie wystarczającym argumentem, aby podjąć się jego rozwoju.

I w końcu. Jeśli nie wiesz, dlaczego wszystko w Twoim życiu potoczyło się tak, a nie inaczej, zapytaj o to Matlaba. Po prostu wpisz „dlaczego” w wierszu poleceń. On odpowie. Spróbuj!

Teraz znasz możliwości Matlaba. W edukacji MATLAB jest często wykorzystywany w nauczaniu metod numerycznych i algebry liniowej. Wielu studentów nie może się bez tego obejść podczas przetwarzania wyników eksperymentu przeprowadzonego podczas pracy laboratoryjnej. Aby szybko i sprawnie opanować podstawy pracy z MATLAB-em, zawsze możesz się z nami skontaktować, którzy w każdej chwili są gotowi odpowiedzieć na każde Twoje pytanie.

Główne cechy pakietuMatlaba

Zestawy narzędzi pakietowychMatlaba

Struktura i okna robocze pakietuMatlaba

Praca w trybie zespołowym

Podstawowe elementy języka programowaniaMatlaba

1. Główne cechy pakietu Matlab

MATLAB(skrót od „Matrix Laboratory”) to pakiet programów użytkowych do rozwiązywania technicznych problemów obliczeniowych oraz język programowania o tej samej nazwie używany w tym pakiecie. MATLAB jest używany przez ponad 1 000 000 inżynierów i naukowców i działa na większości nowoczesnych systemów operacyjnych, w tym Linux, Mac OS, Solaris (Solaris nie jest już obsługiwany od wersji R2010b) i Microsoft Windows.

Fabuła. MATLAB jako język programowania został opracowany przez Cleve'a Molera pod koniec lat 70. XX wieku, kiedy był dziekanem wydziału informatyki na Uniwersytecie w Nowym Meksyku. Celem rozwoju było umożliwienie studentom wydziału korzystania z bibliotek oprogramowania Linpack i EISPACK bez konieczności nauki języka Fortran. Nowy język szybko rozprzestrzenił się na innych uniwersytetach i spotkał się z dużym zainteresowaniem naukowców zajmujących się matematyką stosowaną. Wersję z 1982 roku napisaną w Fortranie, rozpowszechnianą jako open source, nadal można znaleźć w Internecie. Inżynier John N. (Jack) Little zapoznał się z tym językiem podczas wizyty Cleve'a Mowlera na Uniwersytecie Stanforda w 1983 roku. Zdając sobie sprawę, że nowy język ma ogromny potencjał komercyjny, nawiązał współpracę z Cleve’em Mowlerem i Stevem Bangertem. Razem przepisali MATLAB w języku C i w 1984 roku założyli firmę The MathWorks, aby ją dalej rozwijać. Biblioteki te, przepisane w języku C, znane były od dawna pod nazwą JACKPAC. MATLAB był pierwotnie przeznaczony do projektowania układów sterowania (specjalność Johna Little'a), ale szybko zyskał popularność w wielu innych dziedzinach nauki i inżynierii. Jest również szeroko stosowany w edukacji, szczególnie w nauczaniu algebry liniowej i metod numerycznych.

Opis języka MATLAB. Język MATLAB jest na wysokim poziomie interpretowany język programowania, w tym te oparte na matryce struktury danych, szeroki zakres funkcji, zintegrowane środowisko programistyczne, możliwości obiektowe i interfejsy do programów napisanych w innych językach programowania.

Programy napisane w MATLABIE są dwojakiego rodzaju - Funkcje I skrypty.

Funkcje mają argumenty wejściowe i wyjściowe, a także własny obszar roboczy do przechowywania pośrednich wyników obliczeń i zmiennych.

Skrypty korzystają ze wspólnego obszaru roboczego. Zarówno skrypty, jak i funkcje nie są kompilowane do kodu maszynowego i są zapisywane w postaci plików tekstowych.

Możliwe jest także zapisanie tzw wstępnie przeanalizowane programy - funkcje i skrypty przetworzone do postaci dogodnej do wykonania maszynowego. Ogólnie rzecz biorąc, takie programy działają szybciej niż zwykłe, szczególnie jeśli funkcja zawiera polecenia graficzne.

Główną cechą języka MATLAB są jego szerokie możliwości pracy z macierzami, co twórcy języka ujęli w haśle „myśl wektorowo”. Myśleć wektoryzowane).

Zastosowanie MATLAB-a.

Matematyka i obliczenia. MATLAB udostępnia użytkownikowi dużą liczbę (kilkaset) funkcji do analizy danych, obejmujących niemal wszystkie obszary matematyki, w szczególności:

Macierze i algebra liniowa - algebra macierzy, równania liniowe, wartości własne i wektory, osobliwości, faktoryzacja macierzy i inne.

Wielomiany i interpolacja - pierwiastki wielomianów, operacje na wielomianach i ich różniczkowanie, interpolacja i ekstrapolacja krzywych i inne.

Statystyka matematyczna i analiza danych - funkcje statystyczne, regresja statystyczna, filtracja cyfrowa, szybka transformata Fouriera i inne.

Przetwarzanie danych - zestaw funkcji specjalnych, m.in. kreślenie, optymalizacja, wyszukiwanie zera, całkowanie numeryczne (w kwadraturach) i inne.

Równania różniczkowe - rozwiązywanie równań różniczkowych i różniczkowo-algebraicznych, równań różniczkowych opóźnionych, równań z ograniczeniami, równań różniczkowych cząstkowych i innych.

Macierze rzadkie są specjalną klasą danych pakietu MATLAB używaną w wyspecjalizowanych aplikacjach.

Arytmetyka liczb całkowitych - wykonywanie operacji arytmetycznych na liczbach całkowitych w MATLAB-ie.

Rozwój algorytmów. MATLAB udostępnia wygodne narzędzia do tworzenia algorytmów, także tych wysokiego poziomu, z wykorzystaniem koncepcji programowania obiektowego. Posiada wszystkie niezbędne narzędzia zintegrowanego środowiska programistycznego, w tym debugger i profiler. Funkcje pracy z całymi typami danych ułatwiają tworzenie algorytmów dla mikrokontrolerów i innych aplikacji tam, gdzie jest to potrzebne.

Wizualizacja danych. Pakiet MATLAB posiada dużą ilość funkcji umożliwiających tworzenie wykresów, w tym trójwymiarowych, analizę danych wizualnych oraz tworzenie filmów animowanych.

Wbudowane środowisko programistyczne umożliwia tworzenie graficznych interfejsów użytkownika z różnymi kontrolkami, takimi jak przyciski, pola wejściowe i inne.

Niezależne aplikacje. Programy MATLAB, zarówno konsolowe, jak i GUI, można kompilować przy użyciu komponentów Kompilator MATLAB-a do niezależnych od MATLAB-a aplikacji wykonywalnych lub bibliotek dynamicznych, które jednak wymagają instalacji środowiska, które można swobodnie redystrybuować, aby móc działać na innych komputerach Środowisko wykonawcze kompilatora MATLAB(MCR).

Interfejsy zewnętrzne. MATLAB zawiera różne interfejsy umożliwiające dostęp do zewnętrznych procedur napisanych w innych językach programowania, danych, klientów i serwerów komunikujących się za pośrednictwem technologii Component Object Model lub Dynamic Data Exchange, a także urządzeń peryferyjnych komunikujących się bezpośrednio z MATLAB-em. Wiele z tych możliwości jest znanych jako MATLAB API.

KOM. MATLAB zapewnia dostęp do funkcji umożliwiających tworzenie, manipulowanie i usuwanie obiektów COM (zarówno klientów, jak i serwerów). Obsługiwana jest także technologia ActiveX. Wszystkie obiekty COM należą do specjalnej klasy COM pakietu MATLAB. Wszystkie programy posiadające funkcje sterownika automatyki (język angielski) Automatyzacja kontroler) może uzyskać dostęp do MATLAB-a jako serwera automatyzacji. Automatyzacja serwer).

.INTERNET. MATLAB w systemie Microsoft Windows zapewnia dostęp do .NET Framework. Możliwe jest ładowanie zespołów .NET i praca z obiektami klasy .NET ze środowiska MATLAB. MATLAB wersja 7.11 (R2010b) obsługuje .NET Framework wersje 2.0, 3.0, 3.5 i 4.0.

DDE. MATLAB zawiera funkcje umożliwiające mu dostęp do innych aplikacji Windows, a tym aplikacjom dostęp do danych MATLAB-a, poprzez technologię Dynamic Data Exchange (DDE). Każda aplikacja, która może być serwerem DDE, ma swoją własną, unikalną nazwę identyfikacyjną. Dla MATLAB-a ta nazwa to - Matlaba.

Usługi internetowe. W MATLAB-ie możliwe jest wywoływanie metod usług sieciowych. Funkcja niestandardowa tworzy klasę w oparciu o metody API usługi internetowej.

MATLAB współdziała z klientem usługi internetowej, przyjmując od niego wiadomości, przetwarzając je i wysyłając odpowiedź. Obsługiwane są następujące technologie: Simple Object Access Protocol (SOAP) i język opisu usług sieciowych (WSDL).

Port COM. Interfejs portu szeregowego MATLAB-a zapewnia bezpośredni dostęp do urządzeń peryferyjnych, takich jak modemy, drukarki i sprzęt naukowy, które łączą się z komputerem poprzez port szeregowy (port COM). Interfejs działa poprzez utworzenie specjalnego obiektu klasy dla portu szeregowego. Dostępne metody tej klasy pozwalają na odczyt i zapis danych do portu szeregowego, korzystanie ze zdarzeń i procedur obsługi zdarzeń oraz zapisywanie informacji na dysku komputera w czasie rzeczywistym. Jest to konieczne podczas przeprowadzania eksperymentów, symulowania systemów czasu rzeczywistego i innych zastosowań.

Pliki MEX. Pakiet MATLAB zawiera interfejs umożliwiający interakcję z aplikacjami zewnętrznymi napisanymi w języku C i Fortran. Ta interakcja odbywa się za pośrednictwem plików MEX. Możliwe jest wywoływanie procedur napisanych w języku C lub Fortran z MATLAB-a tak, jakby były wbudowanymi funkcjami pakietu. Pliki MEX to biblioteki dołączane dynamicznie, które mogą być ładowane i wykonywane przez interpreter wbudowany w MATLAB. Procedury MEX mają także możliwość wywoływania wbudowanych poleceń MATLAB-a.

DLL. Ogólny interfejs DLL MATLAB-a umożliwia wywoływanie funkcji znajdujących się w popularnych bibliotekach dołączanych dynamicznie bezpośrednio z MATLAB-a. Funkcje te muszą mieć interfejs C.

Dodatkowo MATLAB posiada możliwość dostępu do swoich wbudowanych funkcji poprzez interfejs C, co pozwala na wykorzystanie funkcji pakietu w aplikacjach zewnętrznych napisanych w C. Technologia ta w MATLAB-ie nosi nazwę Silnik C.

Pakiety alternatywne. Istnieje duża liczba pakietów oprogramowania do rozwiązywania problemów związanych z analizą numeryczną. Wiele z tych pakietów to darmowe oprogramowanie.

Kompatybilny z MATLAB-em na poziomie języka programowania:

Podobny pod względem funkcjonalności:

APL i jego potomkowie: na przykład J

Python, używany z pakietem oprogramowania Python(x,y), a także z bibliotekami takimi jak NumPy, SciPy i matplotlib, implementuje podobne możliwości.

IDL (angielski) Interaktywny Dane Język, interaktywny język opisu danych), niegdyś komercyjny konkurent MATLAB-a, obecnie pozostaje poważnym konkurentem w wielu obszarach zastosowań, chociaż jego udział w rynku oprogramowania do analizy numerycznej gwałtownie spadł.

Fortress, język programowania stworzony przez firmę Sun Microsystems, jest potomkiem Fortranu, ale nie jest z nim kompatybilny.

W przypadku konieczności opracowania dużych projektów do analizy numerycznej możliwe jest zastosowanie języków programowania ogólnego przeznaczenia, które obsługują typowanie statyczne i strukturę modułową. Przykłady obejmują Modula-3, Haskell, Ada, Java. W takim przypadku zaleca się korzystanie ze specjalistycznych bibliotek znanych w środowisku naukowo-inżynierskim.

2. Przyborniki Matlaba

W Matlabie ważną rolę odgrywają wyspecjalizowane grupy programów tzw skrzynki narzędziowe. Toolboxy to obszerny zbiór funkcji (m-plików) napisanych w MATLABIE w celu rozwiązania określonej klasy problemów. Mathworks udostępnia zestawy narzędzi, które są używane w wielu obszarach, w tym w następujących:

Cyfrowe przetwarzanie sygnału, obrazu i danych: Zestaw narzędzi DSP, Zestaw narzędzi do przetwarzania obrazu, Zestaw narzędzi Wavelet, Zestaw narzędzi komunikacyjnych, Zestaw narzędzi do projektowania filtrów- zestawy funkcji umożliwiające rozwiązywanie szerokiego zakresu problemów przetwarzania sygnałów i obrazu, projektowania filtrów cyfrowych i systemów komunikacyjnych.

Systemy kontrolne: Zestaw narzędzi do systemów sterowania, Zestaw narzędzi do analizy i syntezy µ, Solidny zestaw narzędzi sterujących, Zestaw narzędzi do identyfikacji systemu, Zestaw narzędzi sterowania LMI, Zestaw narzędzi do modelowania predykcyjnego, Zestaw narzędzi do kalibracji opartej na modelu- zestawy funkcji ułatwiających analizę i syntezę układów dynamicznych, projektowanie, modelowanie i identyfikację układów sterowania, w tym nowoczesne algorytmy sterowania, takie jak sterowanie odporne, sterowanie H∞, synteza LMN, µ-synteza i inne.

Analiza finansowa: Zestaw narzędzi GARCH, Zestaw narzędzi o stałym dochodzie, Zestaw narzędzi finansowych szeregów czasowych, Zestaw narzędzi finansowych instrumentów pochodnych, Zestaw narzędzi finansowych, Zestaw narzędzi do przesyłania danych- zestawy funkcji, które pozwalają szybko i sprawnie zbierać, przetwarzać i przekazywać różnorodne informacje finansowe.

Analiza i synteza map geograficznych, w tym trójwymiarowych: Zestaw narzędzi do mapowania.

Gromadzenie i analiza danych eksperymentalnych: Zestaw narzędzi do gromadzenia danych, Zestaw narzędzi do pozyskiwania obrazu, Zestaw narzędzi do sterowania instrumentem, Link do Code Composer Studio- zestawy funkcji, które pozwalają zapisywać i przetwarzać dane uzyskane podczas eksperymentów, w tym w czasie rzeczywistym. Obsługiwana jest szeroka gama naukowego i inżynieryjnego sprzętu pomiarowego.

Wizualizacja i prezentacja danych: Zestaw narzędzi wirtualnej rzeczywistości- umożliwia tworzenie interaktywnych światów i wizualizację informacji naukowych z wykorzystaniem technologii wirtualnej rzeczywistości i języka VRML.

Narzędzia programistyczne: Konstruktor MATLAB-a dla COM, MATLAB Builder dla Excela, Konstruktor MATLAB dla NET, Kompilator MATLAB-a, Projektowanie filtrów Koder HDL- zestawy funkcji pozwalających na tworzenie niezależnych aplikacji ze środowiska MATLAB.

Interakcja z zewnętrznymi produktami programowymi: Generator raportów MATLAB-a, Link do Excela, Zestaw narzędzi bazy danych, Serwer WWW MATLAB-a, Link do ModelSim- zestawy funkcji, które pozwalają na zapisywanie danych w taki sposób, aby inne programy mogły z nimi pracować.

Baza danych: Zestaw narzędzi bazy danych- narzędzia do pracy z bazami danych.

Pakiety naukowo-matematyczne: Zestaw narzędzi bioinformatycznych, Zestaw narzędzi do dopasowywania krzywych, Skrzynka narzędziowa z punktem stałym, Zestaw narzędzi Fuzzy Logic, Algorytm genetyczny i zestaw narzędzi wyszukiwania bezpośredniego, Zestaw narzędzi OPC, Zestaw narzędzi optymalizacyjnych, Przybornik równań różniczkowych cząstkowych, Przybornik splajnu, Zestaw narzędzi statystycznych, Zestaw narzędzi RF- zestawy specjalistycznych funkcji matematycznych, które pozwalają na rozwiązywanie szerokiego zakresu problemów naukowych i inżynierskich, w tym opracowywanie algorytmów genetycznych, rozwiązywanie problemów z pochodnymi cząstkowymi, problemów całkowitych, optymalizacji systemów i innych.

Sieci neuronowe: Przybornik sieci neuronowej- narzędzia do syntezy i analizy sieci neuronowych.

Logika rozmyta: Zestaw narzędzi Fuzzy Logic- narzędzia do konstruowania i analizy zbiorów rozmytych.

Obliczenia symboliczne: Symboliczny zestaw narzędzi matematycznych- narzędzia do obliczeń symbolicznych z możliwością interakcji z procesorem symbolicznym programu Maple.

Oprócz powyższego istnieją tysiące innych zestawów narzędzi MATLAB napisanych przez inne firmy i entuzjastów.

Przegląd funkcji

MatLab z języka angielskiego. Matrix Laboratory to zarówno pakiet programów aplikacyjnych do rozwiązywania problemów obliczeń inżynierskich i technicznych, jak i język programowania o tej samej nazwie zastosowany w tym pakiecie.

MatLab jest przystosowany do pracy na większości nowoczesnych systemów operacyjnych, w tym Linux, Mac OS, Solaris i Microsoft Windows.

MATLAB jako język programowania został opracowany przez Cleve'a Molera pod koniec lat siedemdziesiątych. Celem rozwoju było umożliwienie studentom wydziału korzystania z bibliotek oprogramowania Linpack i EISPACK bez konieczności nauki języka Fortran. Później Mowler, we współpracy z J. Little i S. Bangertem, przepisał MATLAB w języku C i w 1984 roku założył firmę The MathWorks, aby go dalej rozwijać. MATLAB był pierwotnie przeznaczony do projektowania systemów sterowania, ale szybko zyskał popularność w wielu innych dziedzinach nauki i inżynierii. Jest również szeroko stosowany w edukacji, szczególnie w nauczaniu algebry liniowej i metod numerycznych.

Nowoczesny MatLab to system interaktywny, w którym głównym elementem danych jest tablica. Pozwala to programowo implementować metody numeryczne intensywnie wykorzystujące operacje na macierzach i wektorach, kilkukrotnie szybciej niż przy pisaniu podobnych programów w „skalarnych” językach programowania typu C, C++, Fortran itp.

Ważną zaletą MatLaba jest otwartość kodu funkcji, która pozwala doświadczonym użytkownikom na zmianę kodu, jego ulepszanie lub dostosowywanie do swoich zadań. Jako język programowania MatLab łączy w sobie prostotę Fortranu i elastyczność C, chociaż z formalnego punktu widzenia MatLab jest interpretator. Należy zaznaczyć, że MatLab API komunikuje się z programami napisanymi w C i Fortran, co pozwala na wywoływanie funkcji MatLab z kodu C\Fortran i odwrotnie.

MatLab posiada rozbudowane możliwości wizualizacji danych 2- i 3-wymiarowych. Zaawansowane funkcje graficzne i interfejs graficzny redukują wysiłek użytkownika do minimum, zapewniając jednocześnie wysoką jakość obrazów. Dostępny jest także dostęp do funkcji niskiego poziomu dla „zaawansowanych” użytkowników, co dodatkowo poszerza możliwości graficzne systemu.

Pakiet MatLab został stworzony przez Math Works ponad dziesięć lat temu. Praca setek naukowców i programistów ma na celu ciągłe poszerzanie jego możliwości i udoskonalanie leżących u jego podstaw algorytmów. Obecnie MatLab jest potężnym i uniwersalnym narzędziem do rozwiązywania problemów pojawiających się w różnych obszarach działalności człowieka.
Środowisko pracy MatLab 6.x, MatLab 7 posiada wygodny interfejs umożliwiający dostęp do wielu elementów pomocniczych MatLaba.
Po uruchomieniu MatLab 6.x na ekranie pojawia się środowisko pracy , pokazany na ryc. 1.

Ryż. 1. Środowisko pracy pakietu MatLab 6.x

Ta lekcja uczy podstaw pracy (wstępu) w Matlabie.

Środowisko pracy składa się z następujących elementów:

Menu;
- pasek narzędzi z przyciskami i listą rozwijaną;
- okno z zakładkami Początek Podkładka I Obszar roboczy z którego można łatwo uzyskać dostęp do różnych modułów ToolBox i zawartości środowiska pracy;
- okno z zakładkami Komenda Historia I Aktualny Informator, przeznaczone do przeglądania i ponownego wywoływania wcześniej wprowadzonych poleceń, a także do ustawiania bieżącego katalogu;
- okno poleceń Komenda Okno z linią poleceń zawierającą migający kursor;
- pasek stanu.

Wszystkie polecenia opisane w tym laboratorium należy wpisać w wierszu poleceń. Sam symbol, wskazujący wiersz poleceń, podany w przykładach, nie wymaga wpisywania. Aby wyświetlić obszar roboczy, wygodnie jest używać pasków przewijania lub klawiszy , aby przesunąć się w lewo lub w prawo i , Aby poruszać się w górę lub w dół. O używaniu kluczy , , , zostanie powiedziane dalej. Jeśli nagle po poruszaniu się po obszarze roboczym okna poleceń zniknie linia poleceń z migającym kursorem, wystarczy kliknąć .
Należy pamiętać, że wpisanie dowolnego polecenia lub wyrażenia musi zakończyć się naciśnięciem klawisza aby program MatLab mógł wykonać to polecenie lub ocenić wyrażenie.

Notatka 1

Jeżeli w środowisku pracy MatLab 6.x brakuje któregoś z opisanych okien, należy przejść do menu Pogląd wybierz odpowiednie elementy: Okno poleceń, Historia poleceń, Bieżący katalog, Przestrzeń robocza, Pole startowe.

2.1. Obliczenia arytmetyczne

Wbudowane funkcje matematyczne MatLaba pozwalają znaleźć znaczenie różnych wyrażeń. MatLab zapewnia możliwość kontrolowania formatu wyjściowego wyniku. Polecenia służące do obliczania wyrażeń mają postać charakterystyczną dla wszystkich języków programowania wysokiego poziomu.

2.1.1. Proste obliczenia

Wpisz 1+2 w wierszu poleceń i naciśnij . W rezultacie okno poleceń MatLab wyświetla następujące informacje:

» 1+2
odp =
3
» |

Co zrobił program MatLab? Najpierw obliczyła sumę 1+2, następnie zapisała wynik do specjalnej zmiennej ans i wyświetliła jej wartość równą 3 w oknie poleceń. Poniżej odpowiedzi znajduje się linia poleceń z migającym kursorem, wskazującym, że MatLab jest gotowy do dalszych obliczeń. Możesz wpisać nowe wyrażenia w wierszu poleceń i znaleźć ich znaczenie.

Jeśli chcesz kontynuować pracę z poprzednim wyrażeniem, na przykład obliczyć (1+2)/4,5, najłatwiej jest użyć istniejącego wyniku, który jest przechowywany w zmiennej ans. Wpisz ans/4.5 w wierszu poleceń (przy wprowadzaniu miejsc dziesiętnych używana jest kropka) i naciśnij , okazało się:

» odp/4.5
odp =
0.6667
» |

Uwaga 2

Forma wyprowadzania wyników obliczeń zależy od formatu wyjściowego ustawionego w MatLabie. Poniżej wyjaśniono, jak ustawić podstawowe formaty wyjściowe.

2.1.2. Formaty wyjściowe wyników obliczeń

Wymagany format wyjściowy wyniku określa użytkownik z menu MatLab. Wybierz z menu Plik ustęp Preferencje Na ekranie pojawi się okno dialogowe Preferencje Aby ustawić format wyjściowy, upewnij się, że pozycja jest zaznaczona na liście lewego panelu Komenda Okno. Format ustawia się z listy rozwijanej Numeryczny format panele Tekst wyświetlacz.
Na razie przeanalizujemy tylko najczęściej używane formaty. Wybierać krótki na liście rozwijanej Numeryczny format w MatLabie 6.x. Zamknij okno dialogowe, klikając OK. Krótki format zmiennoprzecinkowy służący do wyświetlania wyników obliczeń jest teraz ustawiony na krótki, co powoduje wyświetlanie na ekranie tylko czterech cyfr po przecinku. Wpisz 100/3 w wierszu poleceń i naciśnij .
Wynik jest wyświetlany w krótkim formacie:

» 100/3
odp =
33.3333

Ten format wyjściowy zostanie zachowany dla wszystkich kolejnych obliczeń, chyba że zostanie ustawiony inny format. Należy pamiętać, że w MatLabie może się zdarzyć, że przy wyświetleniu zbyt dużej lub małej liczby wynik nie zmieści się w krótkim formacie. Oblicz 100000/3, wynik zostanie wydrukowany w formie wykładniczej:

» 100000/3
odp =
Z.ZZZZe+004

To samo stanie się przy znalezieniu 1/3000:

» 1/3000
odp =
Z.ZZZZe-004

Jednakże początkowe ustawienie formatu zostanie zachowane podczas dalszych obliczeń; w przypadku małych liczb wynik zostanie ponownie wyświetlony w krótkim formacie.

W poprzednim przykładzie pakiet MatLab wyświetla wynik obliczeń forma wykładnicza. Wpis 3.3333e-004 oznacza 3.3333*10-4 lub 0.00033333. Podobnie możesz wpisywać liczby w wyrażeniach. Na przykład łatwiej jest wpisać 10e9 lub l.0e10 niż 1000000000, a wynik będzie taki sam. Podczas wprowadzania nie jest dozwolona spacja pomiędzy cyframi a symbolem e, ponieważ spowoduje to wyświetlenie komunikatu o błędzie:

» 10 e9
??? 10 e9

Jeśli chcesz uzyskać dokładniejszy wynik obliczeń, powinieneś wybrać z listy rozwijanej długi. Wynik zostanie wyświetlony w długim formacie zmiennoprzecinkowym z czternastoma cyframi po przecinku. Formaty krótki mi I długi mi przeznaczone są do wyświetlania wyniku w postaci wykładniczej odpowiednio z czterema i piętnastoma cyframi po przecinku. Informacje o formatach można uzyskać wpisując w wierszu poleceń help z argumentem format:

Opis każdego formatu pojawia się w oknie poleceń.

Możesz ustawić format wyjściowy bezpośrednio z wiersza poleceń za pomocą polecenia format. Na przykład, aby ustawić długi format zmiennoprzecinkowy do wyprowadzania wyników obliczeń, wprowadź polecenie format long e w wierszu poleceń:

» format długi
» 1,25/3,11
odp =
4.019292604501608е-001

Należy pamiętać, że polecenie format pomocy wyświetla nazwy formatów wielkimi literami. Jednak polecenie, które należy wprowadzić, składa się z małych liter. Do tej funkcji wbudowanej pomocy trzeba się trochę przyzwyczaić. MatLab rozróżnia wielkie i małe litery. Próba wpisania polecenia wielkimi literami zakończy się błędem:

» FORMAT DŁUGI E
??? FORMAT DŁUGI.
Brak operatora, przecinka lub średnika.

Dla wygodniejszego postrzegania wyniku MatLab wyświetla wynik obliczeń jedną linię po obliczonym wyrażeniu. Czasami jednak wygodnie jest umieścić na ekranie więcej linii, dla których należy wybrać przycisk radiowy kompaktowy (plik, numeryczny wyświetlacz) z listy rozwijanej. Dodanie pustych linii odbywa się poprzez wybranie luźny z listy rozwijanej Numeryczny wyświetlacz.

Uwaga 3

MatLab wykonuje wszystkie obliczenia pośrednie za pomocą podwójna precyzja, niezależnie od ustawionego formatu wyjściowego.

2.2. Korzystanie z funkcji elementarnych

Załóżmy, że chcesz obliczyć następujące wyrażenie:

Wpisz to wyrażenie w wierszu poleceń zgodnie z zasadami MatLaba i naciśnij :

» exp(-2,5)*log(11,3)^0,3-sqrt((sin(2,45*pi)+cos(3,78*pi))/tan(3,3))

Odpowiedź zostanie wyświetlona w oknie poleceń:

odp =
-3.2105

Podczas wprowadzania wyrażenia wbudowane funkcje MatLaba służą do obliczenia wykładnika, logarytmu naturalnego, pierwiastka kwadratowego i funkcji trygonometrycznych. Jakie wbudowane funkcje elementarne można wykorzystać i jak je wywołać? Wpisz w wierszu poleceń polecenie help eifun, a w oknie poleceń wyświetli się lista wszystkich wbudowanych funkcji elementarnych wraz z ich krótkim opisem. Argumenty funkcji są ujęte w nawiasy, a nazwy funkcji pisane są małymi literami. Aby wprowadzić liczbę l po prostu wpisz pi w wierszu poleceń.

Operacje arytmetyczne w MatLabie wykonywane są w kolejności typowej dla większości języków programowania:

Potęgowanie ^;
- mnożenie i dzielenie *, /;
- dodawanie i odejmowanie +, -.

Aby zmienić kolejność wykonywania operatorów arytmetycznych, użyj nawiasów.
Jeśli chcesz teraz ocenić wartość wyrażenia podobnego do poprzedniego, na przykład

wówczas nie ma potrzeby ponownego wpisywania go w wierszu poleceń. Możesz skorzystać z faktu, że MatLab zapamiętuje wszystkie wprowadzone polecenia. Aby ponownie wprowadzić je do wiersza poleceń, użyj klawiszy , . Oceń to wyrażenie, wykonując następujące kroki.

1. Naciśnij klawisz<­>, a w wierszu poleceń pojawi się poprzednio wprowadzone wyrażenie.
2. Dokonaj w nim niezbędnych zmian, zastępując znak minus znakiem plus, a pierwiastek kwadratowy kwadratem (aby poruszać się po linii z wyrażeniem, użyj klawiszy , , , ).
3. Oceń zmodyfikowane wyrażenie klikając .

Okazało się

»exp(-2,5)*log(11,3)^0,3+((sin(2,45*pi)+cos(3,78*pi))/tan(3,3))^2
odp =
121.2446

Jeżeli zależy nam na dokładniejszym wyniku należy uruchomić komendę format long e, a następnie nacisnąć klawisz<­>aż w wierszu poleceń pojawi się żądane wyrażenie i oblicz je, naciskając .

» format długi
» exp(-2,5)*log(11,3)^0,3+((sin.(2,45*pi)+cos(3,78*pi))/tan(3,3))^2
odp =
1.212446016556763e+002

Wynik ostatniego znalezionego wyrażenia można wyprowadzić w innym formacie bez jego ponownego obliczania. Powinieneś zmienić format za pomocą krótkiego polecenia, a następnie sprawdzić wartość zmiennej ans wpisując ją w wierszu poleceń i naciskając :

» format krótki
»odp
odp =
121.2446

W środowisku pracy MatLab 6.x dostępne jest wygodne narzędzie do wywoływania wcześniej wprowadzonych poleceń - okno Komenda Historia z historią zespołu. Historia poleceń zawiera czas i datę każdej sesji pracy z MatLabem 6.x. Aby aktywować okno Komenda Historia Musisz wybrać kartę o tej samej nazwie. Bieżące polecenie w oknie jest wyświetlane na niebieskim tle. Jeżeli klikniesz na dowolne polecenie w oknie lewym przyciskiem myszy, to polecenie to stanie się bieżącym. Aby go wykonać w MatLabie należy dwukrotnie kliknąć myszką lub za pomocą klawiszy zaznaczyć wiersz z poleceniem , i naciśnij klawisz . Dodatkowe polecenie można usunąć z okna. Aby to zrobić, musisz go zaktualizować i usunąć za pomocą klawisza . Możesz wybrać kilka kolejnych poleceń za pomocą skrótu klawiaturowego +, +i wykonaj je za pomocą lub usuń klawiszem . Wybierania kolejnych poleceń można dokonać lewym przyciskiem myszy, przy jednoczesnym przytrzymaniu klawisza . Jeżeli polecenia nie następują po sobie, to aby je zaznaczyć należy używać lewego przycisku myszy z wciśniętym klawiszem .

Po kliknięciu prawym przyciskiem myszy obszaru okna Komenda Historia Pojawi się wyskakujące menu. Wybierz przedmiot Sora powoduje skopiowanie polecenia do bufora Windows. Z pomocą Oceniać Wybór możesz wykonać zaznaczoną grupę poleceń. Aby usunąć bieżące polecenie, użyj elementu Usuwać Wybór. D Aby usunąć wszystkie polecenia przed bieżącym - Usuwać Do wybór, aby usunąć wszystkie polecenia - Usuwać Cały Historia.

W obliczeniach mogą wystąpić pewne wyjątki, takie jak dzielenie przez zero, co w większości języków programowania skutkuje błędem. Dzieląc liczbę dodatnią przez zero w MatLabie wynikiem jest inf (nieskończoność), a dzieląc liczbę ujemną przez zero wynikiem jest -inf (minus nieskończoność) i pojawia się ostrzeżenie:

» 1/0
Ostrzeżenie: dzielenie przez zero.
odp =
Inf

Dzielenie zera przez zero daje NaN (nie liczbę) i generuje również ostrzeżenie:

» 0/0
Ostrzeżenie: dzielenie przez zero.
odp =
NaN

Podczas obliczeń, na przykład sqrt(-1) , nie pojawia się żaden błąd ani ostrzeżenie. MatLab automatycznie przenosi się w dziedzinę liczb zespolonych:

»kwadrat(-1.0)
odp =
0 + l.0000i

Skąd wiesz, jakich wbudowanych funkcji prymitywnych można użyć i jak je wywołać? Wpisz polecenie w wierszu poleceń pomóż Eifunowi, a w oknie poleceń wyświetlona zostanie lista wszystkich wbudowanych funkcji elementarnych wraz z ich krótkim opisem.