Работа в MatLab

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского»

Кафедра математической экономики ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ студента 1 курса 151 группы направления 80 500 Бизнес-информатика механико-математического факультета Дроновой Дарьи Дмитриевны Научный руководитель доцент, к.ф.-м.наук М. П. Мисник Зав. кафедрой д.ф.-м.наук, профессор С. И. Дудов Саратов 2015

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. Простые вычисления

2. Построение логической области

3. Работа с символьными массивами

4. Создание функций ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Зарождение системы MATLAB относится к концу 70-х годов, когда первая версия этой системы была использована в Университете Нью Мехико и в Стэндфордском университете для преподавания курсов теории матриц, линейной алгебры и численного анализа. В это время активно разрабатывались пакеты прикладных программ по линейной алгебре LINPACK и EISPACK на языке FORTRAN, и авторы системы MATLAB искали способы использовать эти пакеты, не программируя на языке FORTRAN.

Сейчас возможности системы значительно превосходят возможности первоначальной версии матричной лаборатории Matrix Laboratory. Нынешний MATLAB — это высокоэффективный язык инженерных и научных вычислений. Он поддерживает математические вычисления, визуализацию научной графики и программирование с использованием легко осваиваемого операционного окружения, когда задачи и их решения могут быть представлены в нотации, близкой к математической.

Задачей данной практической работы является приобретение навыков для пользования системой MATLAB. Для получения таких навыков необходимо будет решить несколько практических заданий. В ходе выполнения заданий будут получены знания по работе с векторами, матрицами, символьными массивами, по построению логических областей.

1. Простые вычисления

Задание 1. Задать действительные переменные, и, вычислить вещественные функции и .

Порядок выполнения задания:

1) Ввести переменные, и в командном окне.

2) Вычислить функции и .

3) Удалить переменные, ,, и из рабочей области с помощью функции .

>> x=;

>> y=;

>> z=;

>> a=y*nthroot (abs (x), 3)+(cosh (y-3))^3

a =

89.5980

>> b=(y*(atan (z)-pi/6)/(abs (x)+1/(y.^2+1)))

b =

0.1217

>> clear ('x ', 'y ', 'z ', 'a ', 'b ')

В результате работы программы получили верный результат.

2. Построение логической области

Задание 2. Построить логическую область в графическом окне.

Порядок выполнения задания:

1) Сформировать два массива, которые соответствуют осям координат и содержат один миллион случайных значений в диапазоне от -2 до 2.

2) Определить логический вектор, размерность которого равна размерности массивов координат. Если точка попадает в область, то для соответствующих координат элемент логического вектора равен единице. В противном случае (точка вне логической области) значение логического элемента равно нулю.

3) Вывод результатов в графическое окно:

a) Построение логической области черным цветом.

b) Включение отображения координатной сетки.

c) Установка одинакового масштаба и границ для координатных осей.

d) Обозначение координатных осей и ввод заголовка.

4) Удалить переменные из рабочей области с помощью функции .

Результат выполнения программы приведен на рис. 1.

3. Работа с символьными массивами

Задание 3. Сформировать два символьных массива и вычислить функции, которые в них записаны. Первый массив содержит фамилию, имя и отчество студента, а также значения переменных и аналитическую запись функций из первого задания. Второй массив включает фамилию, имя и отчество студента, а также команды для формирования двух переменных, состоящих из 200 000 равномерно распределенных случайных значений и описания логической области из второго задания.

Порядок выполнения задания:

1) Задать переменную символьного класса, которая содержит данные из первого задания.

2) Вывести в командное окно последовательно фамилию, имя и отчество студента на первой строке и результаты вычислений заданных функций — на последующих строках.

3) Удалить переменные и из рабочей области с помощью функции .

4) Задать переменную символьного класса, которая содержит данные из второго задания.

5) Вычислить логическую переменную .

6) Построить логическую область в графическом окне. В качестве заголовка вывести аналитическое описание логической области.

7) Удалить переменные из рабочей области, использую окно просмотра рабочей области.

Результат выполнения программы полностью соответствует результатам, полученным при выполнении первого и второго заданий.

4. Создание функций

Задание 4. Написать функцию, выполняющую требуемое задание для матриц и векторов любой размерности.

Порядок выполнения задания:

1) Создать новый файл, в котором будет описана функция. Для этого необходимо раскрыть меня File и в пункте New выбрать подпункт Function.

2) Набрать в редакторе команды, которые будет выполнять функция.

3) Сохранить файл, содержащий функцию, в рабочем каталоге. Имя файла должно совпадать с именем функции.

Проверить правильность работы функции на конкретном примере.

1.1Выделить в новый вектор элементы вектора с четными номерами.

matlab вычисление логический матрица Получен правильный результат.

1.2 Заменить все минимальные элементы вектора максимальным значением его элементов.

Получен правильный результат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной практической работы я изучил основы пользования системой MATLAB. Среда MATLAB представляет собой очень удобную математическую среду, позволяющую работать с матричными файлами. В MATLAB несложно запрограммировать различные процедуры, обратные матрицы и построенные графики, сложные функции.

1) Ануфриев И. Е., Смирнов А. Б., Смирнова Е. Н. «MATLAB 7» — СПб.: БХВ-Петербург, 2005

2) Ануфриев И. Е. «Самоучитель MatLab 5.3/6.x» — СПб.: БХВ-Петербург, 2002