- •Лекция № 21
- •2. Обзор пакетов расширения Matlab Пакет моделирования динамических систем (Simulink)
- •Генераторы отчетов (Report Generator для matlab и Simulink)
- •Пакет теории нечетких множеств (Fuzzy Logic Toolbox)
- •Пакет для работы со сплайнами (Spline Toolbox)
- •Пакет решения оптимизационных задач и нелинейных уравнений (Optimization Toolbox)
- •Пакет для постановки и решения задач линейного программирования (lmi Control Toolbox)
- •Пакет для построения и моделирования телекоммуникационных устройств (Communications Toolbox)
- •Пакеты для обработки сигналов и изображений (Signal Processing Toolbox, Higher-Order Spectral Analysis Toolbox, Image Processing Toolbox)
- •Пакет исследования многомерных нестационарных явлений с помощью вейвлетов (Wavelet Toolbox)
- •Пакет по финансово-экономическим расчетам (Financial Toolbox)
- •Пакет для анализа географических данных, отображения карт (Mapping Toolbox)
- •Пакет моделирования энергетических систем (Power System Blockset)
- •Пакеты для получения данных от устройств (Data Acquisition Toolbox и Instrument Control Toolbox)
- •Пакет для обеспечения обмена информацией с системами управления базами данных (Database toolbox)
- •Пакет трехмерной анимации (Virtual Reality Toolbox)
- •Matlab Compiler
- •3. Назначение пакета Simulink
- •4. Библиотека компонентов пакета Simulink
Пакет теории нечетких множеств (Fuzzy Logic Toolbox)
Пакет прикладных программ Fuzzy Logic относится к теории нечетких (размытых) множеств. Обеспечивается поддержка современных методов нечеткой кластеризации и адаптивных нечетких нейронных сетей. Графические средства пакета позволяют интерактивно отслеживать особенности поведения системы.
Основные возможности пакета:
определение переменных, нечетких правил и функций принадлежности;
интерактивный просмотр нечеткого логического вывода;
современные методы: адаптивный нечеткий вывод с использованием нейронных сетей, нечеткая кластеризация;
интерактивное динамическое моделирование в Simulink;
генерация переносимого Си кода с помощью Real-Time Workshop.
Пакет символьной математики (Symbolic Math Toolbox)
Пакет прикладных программ, дающих системе MATLAB принципиально новые возможности — возможности решения задач в символьном (аналитическом) виде, включая реализацию точной арифметики произвольной разрядности. Пакет базируется на применении ядра символьной математики одной из самых мощных систем компьютерной алгебры — Maple V R4. Обеспечивает выполнение символьного дифференцирования и интегрирования, вычисление сумм и произведений, разложение в ряды Тейлора и Маклорена, операции со степенными многочленами (полиномами), вычисление корней полиномов, решение в аналитическом виде нелинейных уравнений, всевозможные символьные преобразования, подстановки и многое другое. Имеет команды прямого доступа к ядру системы Maple V.
Пакет позволяет готовить процедуры с синтаксисом языка программирования системы Maple V R4 и устанавливать их в системе MATLAB. К сожалению, по возможностям символьной математики пакет сильно уступает специализированным системам компьютерной алгебры, таким как новейшие версии Maple и Mathematica.
Пакеты математических вычислений. NAG Foundation Toolbox
В MATLAB входит множество пакетов расширения, усиливающих математические возможности системы, повышающих скорость, эффективность и точность вычислений.
Одна из самых мощных библиотек математических функций, созданная специальной группой The Numerical Algorithms Group, Ltd. Пакет содержит сотни новых функций. Названия функций и синтаксис их вызова заимствованы из известной библиотеки NAG Foundation Library. Вследствие этого опытные пользователи NAG ФОРТРАН могут без затруднений работать с пакетом NAG в MATLAB. Библиотека NAG Foundation предоставляет свои функции в виде объектных кодов и соответствующих m-файлов для их вызова. Пользователь может легко модифицировать эти МЕХ-файлы на уровне исходного кода.
Пакет обеспечивает следующие возможности:
корни многочленов и модифицированный метод Лагерра;
вычисление суммы ряда: дискретное и эрмитово-дискретное преобразование Фурье;
обыкновенные дифференциальные уравнения: методы Адамса и Рунге-Кутта;
уравнения в частных производных;
интерполяция;
вычисление собственных значений и векторов, сингулярных чисел, поддержка комплексных и действительных матриц;
аппроксимация кривых и поверхностей: полиномы, кубические сплайны, полиномы Чебышева;
минимизация и максимизация функций: линейное и квадратичное программирование, экстремумы функций нескольких переменных;
разложение матриц;
решение систем линейных уравнений;
линейные уравнения (LAPACK);
статистические расчеты, включая описательную статистику и распределения вероятностей;
корреляционный и регрессионный анализ: линейные, многомерные и обобщенные линейные модели;
многомерные методы: главных компонент, ортогональные вращения;
генерация случайных чисел: нормальное распределение, распределения Пуассона, Вейбулла и Кощи;
непараметрические статистики: Фридмана, Крускала-Уоллиса, Манна-Уитни;
временные ряды: одномерные и многомерные;
аппроксимации специальных функций: интегральная экспонента, гамма-функция, функции Бесселя и Ганкеля.