рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Вводная лекция

Вводная лекция - Лекция, раздел Информатика, Вводная лекция - MATLAB Компьютерная Алгебра – Новое Научное Направление В Информатике. Его Появление...

Компьютерная алгебра – новое научное направление в информатике. Его появление тесно связано с созданием универсальных математических программных средств символьной математики, таких как Mathematica, Maple, Derive, Mathcad, MATLAB.

MATLAB – это высокопроизводительный язык для технических расчетов. Он включает в себя вычисления, визуализацию и программирование в удобной среде, где задачи и решения выражаются в форме, близкой к математической. Типичное использование MATLAB – это:

· Математические вычисления;

· Создание алгоритмов;

· Моделирование;

· Анализ данных, исследования и визуализация;

· Научная и инженерная графика

· Разработка приложений, включая создание графического интерфейса.

Система MATLAB создается с 1970 года американской компанией MathWorks, является универсальным средством для выполнения математических вычислений. Ее работа основана на выполнении операций с матрицами, что и отражено в названии: MATLAB — это сокра­щение от MATrix LABoratory (МАТричная ЛАБоратория). Система постоянно совершенствуется. Новая версия выходит примерно каждые год – полтора.

MATLAB - это интерактивная система, в которой основным элементом данных является массив. Это позволяет решать различные задачи, связанные с техническими вычислениями во многих областях науки и техники, таких как электро- и радиотехника, динамика, акустика, энергетика, экономика и т.п. MATLAB является незаменимым помощником при выполнении матричного анализа, при решении задач математической физики, статистических, оптимизационных и финансово-экономических задач, при исследовании и обработке сигналов и изображений, обработке и визуализации информации и т.д.

Однако в наибольшей степени система ориентирована на выполнение инженерных расче­тов, поскольку ее математический аппарат опирается на вычисления с матрицами и комплекс­ными числами. MATLAB содержит множество процедур и функций, необходимых инженеру и научному работнику для выполнения сложных численных расчетов и моделирования пове­дения технических и физических систем.

Основным преимуществом системы MATLAB является ее открытость и расширяемость. Иными словами, процедуры и функции MATLAB можно не только использовать, но и моди­фицировать. Пользователь имеет возможность вводить в систему новые команды или функ­ции, создавать собственные программы и процедуры или адаптировать существующие процеду­ры в соответствии со своими потребностями. Этому способствует простой встроенный язык программирования системы MATLAB. Набор встроенных функций MATLAB настолько обширен, что для решения большинства задач трудно не найти подходящую функцию.

Большинство команд и функций системы хранится в виде текстовых файлов с расширением . m (так называемых m-файлов). В MATLAB интегрирован мощный математический аппарат, позволяющий решать сложные задачи без вызова внешних процедур, который в частности, позволяет находить решения:

· линейных и нелинейных алгебраических уравнений и систем;

· задачи Коши и краевой задачи для дифференциальных уравнений;

· дифференциальных уравнений в частных производных;

· задач статистической обработки данных;

· задач линейной алгебры (операции с матрицами и векторами);

· задач поиска экстремумов функциональных зависимостей.

MATLAB предоставляет пользователю мощные средства графического представления информации (визуализация функций, зависящих от одной переменной, полярных графиков, графиков поверхностей, карт линий уровня, векторных полей и т.д.)

Пакет снабжён средствами анимации, что позволяет рассматривать временную эволюцию математический моделей в динамике и т.д.

Вычислительная мощь MATLAB сочетается с простотой изучения и освоения его входного языка, который, принимая во внимание принцип непосредственного исполнения, можно сравнить с языком программирования BASIC. Простота языка программирования компенсируется огромным множеством функций MATLAB и ToolBox. Данное сочетание позволяет достаточно быстро разрабатывать эффективные программы, направленные на решение практически важных задач.

Для решения специализированных задач разработаны пакеты расширений системы MATLAB с дополнительными функциями. Такие пакеты называются Toolboxes. При уста­новке системы MATLAB пользователь может выборочно загрузить нужные ему пакеты. На­пример, пакет Signal Processing Toolbox предназначен для исследования и обработки сигна­лов, пакет Partial Differential Equations Toolbox (PDE Toolbox) включает средства для решения задач математической физики, пакет Optimization Toolbox поможет в решении задач оптими­зации, а пакет Symbolic Math Toolbox предназначен для выполнения символьных вычислений и базируется на ядре символьной математической системы Maple.

Система MATLAB состоит из пяти основных частей:

· Язык MATLAB. Это язык матриц и массивов высокого уровня.

· Среда MATLAB. Это набор инструментов и приспособлений, с которыми работает пользователь или программист.

· Управляемая графика. Это графическая система MATLAB, которая включает в себя команды высокого уровня для визуализации двух- и трехмерных данных, обработки изображений, анимации и иллюстрированной графики.

· Библиотека математических функций.

· Программный интерфейс. Это библиотека. Которая позволяет писать программы на Си и Фортране, которые взаимодействуют с MATLAB.

Кроме того, вместе с MATLAB поставляется пакет Simulink, служащий для интерактив­ного моделирования нелинейных динамических систем, заданных в виде стандартных бло­ков. Система Simulink имеет собственный набор расширений, именуемых Blocksets, которые позволяют с высокой точностью проектировать, моделировать, реализовывать и тестировать системы управления, обработки сигналов, связи и т.д. Пакеты расширения Blocksets (такие как Aerospace Blockset, Communications Blockset и Nonlinear Control Design Blockset) включа­ют дополнительные блоки, расширяющие возможности пакета Simulink.

MATLAB прекрасно интегрируется с Microsoft Word и Excel.

Пакет MATLAB предъявляет следующие требования к РС-совместимому оборудованию и программному обеспечению:

· персональный компьютер на базе процессоров Pentium;

· операционная система Microsoft Windows 98, 2000 Windows XP;

· оперативная память не менее 128 Мбайт (рекомендуется 256 Мбайт, для полной установки MATLAB 7 требуется- 1,7 Гб).

Обзор возможностей MATLAB представляет демонстрационная программа, для её запуска следует набрать в командной строке, обозначенной символом “ >> “, команду demo и нажать клавишу < Enter>.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Вводная лекция - MATLAB

На сайте allrefs.net читайте: Вводная лекция.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вводная лекция

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Запуск MATLAB
Если вы работаете в Windows, запустить программу MATLAB можно будет из меню ПУСК (стартового меню) этой операционной системы. Чтобы вызвать MATLAB из стартового меню, выполните следующие д

Путешествия по среде MATLAB
По умолчанию после запуска пакета MATLAB 6.х на экране появляется комбинированное окно, включающее четыре важные панели Command Window (Окно команд), Comma

Окно Command Window
Вообще говоря, самой используемой панелью является Command Window(Окно команд). В ней набираются команды пользователя, подлежащие немедленному исполнению. Здесь же

Окно Workspace
Окно Workspace(Рабочее пространство) отображает текущий набор переменных, заведённых пользователем в командном окне. Здесь можно увидеть их имена (колонка

Окно Command History
Окно Command History(История команд) хранит все команды, набираемые пользователем, однако в отличие от содержимого Command Window (Окно ко

Окно Launch Pad
ОкноLaunch Pad (Панель запуска) содержит дерево файловой системы, где отображены только установленные на компьютере программные продукты, входящие в систему MATLAB. С помощью этого

Завершение работы
Для завершения работы программы следует выполнить одно из следующих действий: ■ выбрать команду File Exit MATLAB (Ф

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги