Методы вычисления. Лекция 1 (Part_1)
.pdfОсновы MATLAB
Лекция 1
Юдинцев В. В.
Кафедра теоретической механики
Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С. П. Королёва
(национальный исследовательский университет)
yudintsev@termech.ru
11 февраля 2012 г.
Содержание
1Введение
История системы
Структура
Свободное ПО, близкое по возможностям
2Основы работы
Интерфейс
Базовые команды
Типы данных, константы и представление результатов
3Операторы и функции
Операторы
Встроенные функции
Функции над матрицами и векторами
Функции пользователя
4 Задачи
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
2 / 40 |
Введение |
История системы |
История создания
MATLAB как язык программирования был разработан Кливом Моулером в конце 1970-х годов
Целью разработки служила задача дать студентам факультета возможность использования программных библиотек LINPACK и EISPACK без необходимости изучения Фортрана.
В начале 80-х Джон Литл (John Little) Модернизировал эту систему для персональных компьютеров типа IBM PC, VAX и Macintosh.
В 1984 основана компания The MathWorks inc.
Первоначально MATLAB предназначался для проектирования систем управления
Последняя версия (09.11): MATLAB R2011b
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
3 / 40 |
Введение Структура
Структура MATLAB
Высокоуровневый интерпретируемый язык программирования, включающий основанные на матрицах структуры данных, широкий спектр функций, интегрированную среду разработки, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования.
Toolboxes – коллекции MATLAB-функций, для решения определённого класса задач (Optimization Toolbox, Partial Di erential Equation Toolbox, Spline Toolbox, Statistic Toolbox).
Simulink – приложение для анализа динамических систем.
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
4 / 40 |
Введение |
Свободное ПО, близкое по возможностям |
Свободное ПО
Близкое по функциональности свободное ПО:
GNU Octave;
FreeMat;
Scilab;
R – для статистических расчётов.
Python с доп. библиотеками numpy, scipy, matplotlib;
Sagemath.
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
5 / 40 |
Основы работы Интерфейс
Окно программы
Command window – окно команд;
Command history – окно истории истории команд;
Current directory – окно, содержащие список файлов и папок текущего каталога;
Editor – текстовый редактор.
Workspace – окно со списком переменных текущей сессии.
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
6 / 40 |
Основы работы Базовые команды
Базовые команды редактора (Command window)
Введите a=2 Enter b=a+3 Enter
" – возврат к предыдущей команде.
help имя функции – справка по функции (или F1).
cls – очистить окно команд (Command window).
clear – удалить все переменные в текущей сессии.
Ctrl |
|
C |
- (в окне команд) прерывание вычислений. |
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
8 / 40 |
Основы работы Базовые команды
MATLAB как калькулятор
a=1.2 – присвоение некоторого значения переменной a
b=sin(a)*sqrt(a+2) – вычисление выражения и вывод результата
; – точка с запятой в конце выражения подавляет вывод результата.
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
9 / 40 |
Основы работы Базовые команды
Создание последовательностей
c=1:2:10 : результат – вектор-строка c = (1; 3; 5; 7; 9) c=(1:2:10)’ : результат – вектор-столбец c = (1; 3; 5; 7; 9)T
c=начальное значение:шаг:конечное значение по-умолчанию шаг равен +1. Результат выполнения выражения (1:5) :
1,2,3,4,5
Юдинцев В. В. (ТМ, СГАУ) |
Основы MATLAB |
11 февраля 2012 г. |
10 / 40 |