Лабораторная работа №1 знакомство с системой MatLab 6.0

1.1 Цель работы.

Ознакомление с интерфейсом пакета. Получение навыка работы в среде пакета. Освоение элементарных вычислительных процедур посредством MatLab.

1.2 Теоретическая часть

Пакет MatLab был создан компанией MathWorks более десяти лет назад. Ра­бота сотен ученых и программистов направлена на постоянное расширение его возможностей и совершенствование заложенных алгоритмов. В настоя­щее время MatLab является мощным и универсальным средством решения задач, возникающих в различных областях человеческой деятельности. Спектр проблем, исследование которых может быть осуществлено при по­мощи MatLab, охватывает: матричный анализ, обработку сигналов и изо­бражений, задачи математической физики, оптимизационные задачи, обра­ботку и визуализацию данных, работу с картографическими изображениями, нейронные сети, нечеткую логику и многие другие. Специализированные средства собраны в пакеты, называемые ToolBox, и могут быть выборочно установлены вместе с MatLab по желанию пользователя. В состав многих ToolBox входят приложения с графическим интерфейсом пользователя, ко­торые обеспечивают быстрый и наглядный доступ к основным функциям. Пакет Simulink, поставляемый вместе с MatLab, предназначен для интерак­тивного моделирования нелинейных динамических систем, состоящих из стандартных блоков.

Система MATLAB выполняет операции над массивами. Одномер­ный массив называют вектором, а двумерный — матрицей:

Массивы в общем случае характеризуются размерностью и разме­ром. Размерность массива определяет его структурную органи­зацию: в виде одной строки или одного столбца (размерность 1), страницы (размерность 2), куба (размерность 3) и т. д. MATLAB до­пускает задание и использование многомерных массивов ряда ти­пов, в том числе массивов ячеек и записей.

Размер вектора — это число его элементов, а размер матрицы оп­ределяется числом ее строк т и столбцов п. Обычно размер мат­рицы указывают как тхп. Матрица называется квадратной, если т = п.

Элементы векторов и матриц рассматриваются как индексирован­ные переменные. Например, V₂ — второй элемент вектора V; Мгз — третий элемент второй строки матрицы М.

Даже обычные числа и переменные в MAT-LAB рассматриваются как матрицы размером 1x1, что дает единооб­разные формы и методы проведения операций над обычными числами и массивами. Это также означает, что большинство вычислительных функций может работать с аргументами в виде векторов и матриц, вычисляя значения для каждого их элемента.

Панель инструментов и меню matlab 6.0

Кнопки панели инструментов выполняют следующие функции:

New M-file — выводит пустое окно редактора т-файлов;

Open file — открывает окно для загрузки т-файла;

Cut — вырезает выделенный фрагмент и помещает его в буфер обмена;

Сору — копирует выделенный фрагмент в буфер;

Paste — вставляет фрагмент из буфера в текущую строку ввода;

Undo — отменяет предшествующую операцию;

Redo — восстанавливает последнюю отмененную операцию;

Simulink — открывает окно браузера библиотек Simulink;

Help — открывает окно справки.

Эти функции дублируются в очень простом меню системы MATLAB. Оно имеет следующие пункты:

File — стандартные операции открытия нового файла, загрузки, сохранения и печати файлов;

Edit — стандартные операции редактирования сессии и работы с буфером обмена (команды Cut, Copy и Paste);

View — вывод и скрытие панели инструментов и управление ви­дом интерфейса;

Web — доступ к Интернет-ресурсам;

Windows — установка свойств окна;

Help — доступ к справочным подсистемам.

Вкладки Launch Pad/Workspace необходимы для доступа к компонентам системы, вкладка текущей директории Current Directory и истории сессии History. Они обеспечи­вают оперативный контроль за состоянием системы.

Операции строчного редактирования

При работе с М ATLAB в командном режиме действует простейший строчный редактор. Его команды перечислены в представленной ниже таблице.

Клавиши ↓ и ↑ ис­пользуются для подстановки после маркера строки ввода » ранее вве­денных строк из специального стека, например для их исправления, дублирования или дополнения. При этом указанные клавиши обеспечивают перелистывание ранее введенных строк снизу вверх или сверху вниз.

Комбинация Назначение клавиш

→ или Ctrl+b Перемещение курсора вправо на один символ

← или Ctrl+f Перемещение курсора влево на один символ

Ctrl+→ или Ctrl+r Перемещение курсора вправо на одно слово

Ctrl+← или Ctrl+l Перемещение курсора влево на одно слово

Ноте или Ctrl+a Перемещение курсора в начало строки

End или Ctrl+e Перемещение курсора в конец строки

- и ↓ или Ctrl+p Перелистывание предыдущих команд вверх

и Ctrl+n или вниз для подстановки в строку ввода

Del или Ctrl+d Стирание символа справа от курсора

← или Ctrl+h Стирание символа слева от курсора

Ctrl+k Стирание до конца строки

Esc Очистка строки ввода

Ins Включение/выключение режима вставки

PgUp Перелистывание страниц сессии вверх

PgDn Перелистывание страниц сессии вниз