Презентация по имитационному моделированию на тему Особенности работы в MatLab
Особенности работы в MatLabВыполнила Студентка группы МДМ-213Фокина Юлия
MATLAB - система многоцелевого назначения, которая вышла на рынок программных продуктов почти двадцать лет назад и с тех пор непрерывно совершенствовалась. Но первоначально ее основу составляли алгоритмы решения систем линейных уравнений и задач на собственные значения, откуда и произошло ее название «матричная лаборатория». Теперь она представляется наиболее эффективной при проведении прикидочных расчетов и при разработке новых алгоритмов. Сейчас уже существует несколько десятков специальных приложений к MATLAB, посвященных более узким проблемам. Это обработка сигналов и изображений, инженерное программирование в виде блок-схем, решение экономических задач и многое другое. Но любое из этих приложений можно изучать только после первоначального освоения MATLAB.
Ключевые возможности• Платформонезависимый , высокоуровневый язык программирования,ориентированный на матричные вычисления и разработку алгоритмов • Интерактивная среда для разработки кода, управления файлами и данными • Функции линейной алгебры, статистики, анализ Фурье, решение дифференциальных уравнений и др. • Богатые средства визуализации, 2-D и 3-D графика • Встроенные средства разработки пользовательского интерфейса для создания законченных приложений на MATLAB • Средства интеграции , наследование кода, ActiveX технологии • Доступ к функциям .NET
Особенности релиза R2013b: Обновления семейства продуктов MATLAB * MATLAB: Новые типы данных: таблицы, упорядоченные и неупорядоченные категории. * MATLAB Compiler: Автоматическая загрузка подходящих по версии и платформе библиотек MATLAB Compiler Runtime * Statistics Toolbox: Линейные регрессионные модели со смешанными эффектами * Database Toolbox: Быстрый доступ к ODBC с помощью «родного» драйвера ODBC * Instrument Control Toolbox: Связь/взаимодействие с интегральными схемами через протокол SPI * Financial Toolbox: Оптимизация портфолио с помощью среднего абсолютного отклонения (MAD) * Trading Toolbox: Поддержка API клиентов CQG Integrated и Interactive Brokers TWS * Image Processing Toolbox: Ускорение на GPU для 22 дополнительных функций, включая bwmorph, edge, imresize, и medfilt2 * Mapping Toolbox: Отображение карт из сети с базой из OpenStreetMap и других ресурсов
Скаляры, векторы и матрицыВ MatLab можно использовать скаляры, векторы и матрицы. Для ввода скаляра достаточно приписать его значение какой-то переменной, например
Заметим, что MatLab различает заглавные и прописные буквы, так что p и P — это разные переменные. Для ввода массивов (векторов или матриц) их элементы заключают в квадратные скобки. Так для ввода вектора-строки размером 1×3, используется следующая команда, в которой элементы строки отделяются пробелами или запятыми.
При вводе вектора-столбца элементы разделяют точкой с запятой. Например,
Вводить небольшие по размеру матрицы удобно прямо из командной строки. При вводе матрицу можно рассматривать как вектор-столбец, каждый элемент которого является вектор-строкой.
Или матрицу можно трактовать как вектор строку, каждый элемент которой является вектор-столбцом.
Доступ к элементам матриц осуществляется при помощи двух индексов — номеров строки и столбца, заключенных в круглые скобки, например команда B(2,3) выдаст элемент второй строки и третьего столбца матрицы B. Для выделения из матрицы столбца или строки следует в качестве одного из индексов использовать номер столбца или строки матрицы, а другой индекс заменить двоеточием. Например, запишем вторую строку матрицы A в вектор z
Также можно осуществлять выделение блоков матриц при помощи двоеточия. Например, выделим из матрицы P блок отмеченный цветом
Основные матричные операцииПри использовании матричных операций следует помнить, что для сложения или вычитания матрицы должны быть одного размера, а при перемножении число столбцов первой матрицы обязано равняться числу строк второй матрицы. Сложение и вычитание матриц, так же как чисел и векторов, осуществляется при помощи знаков плюс и минус
А умножение — знаком звездочка *. Введем матрицу размером 3×2
Умножение матрицы на число тоже осуществляется при помощи звездочки, причем умножать на число можно как справа, так и слева. Возведение квадратной матрицы в целую степень производится с использованием оператора ^.
Создание матриц специального видаЗаполнение прямоугольной матрицы нулями производится встроенной функцией zerosЕдиничная матрица создается при помощи функции eye
Матрица, состоящая из единиц, образуется в результате вызова функции onesMatLab предоставляет возможность заполнения матриц случайными числами. Результатом функции rand является матрица чисел, равномерно распределенных между нулем и единицей, а функции randn — матрица чисел, распределенных по нормальному закону с нулевым средним и единичной дисперсией. Функция diag формирует диагональную матрицу из вектора, располагая элементы по диагонали.
Матричные вычисленияMatLab содержит множество различных функций для работы с матрицами. Так, например, транспонирование матрицы производится при помощи апострофа 'Нахождение обратной матрицы проводится с помощью функции inv для квадратных матрицБолее подробно про обработку матричных данных можно узнать, если вывести список всех встроенных функций обработки данных командой help datafun, а затем посмотреть информацию о нужной функции, например help max.