Matlab

1. Elemente de bază ale mediului MATLAB

1.1 Introducere

Matlab este un mediu interativ, de înaltă performanţă, utilizat pentru calcule ştiinţifice şi inginereşti. MATLAB înglobează diverse posibilitaţi de lucru, cum ar fi analiza numerică, calculul matricial, procesare de semnale şi trasarea grafică, într-un mediu uşor de utilizat, enunţurile şi soluţiile fiind exprimate exact cum sunt scrise matematic, nefiind necesară o programare tradiţională.

Numele acestui mediu provine de la matrix laboratory. A fost dezvoltat pornind de la doua pachete de programe, LINPACK şi EISPACK, reprezentând bazele soft-ului pentru calculul matricial.

Elementele de baza ale MATLAB-ului sunt matriciale, nefiind necesară o dimensionare a acestora. Acest mediu de programare este util în rezolvarea problemelor numerice.

1.2 Utilizarea mediului MATLAB

1.2.1 Lansarea mediului

Pentru lansare se deschide, în mediul de programare Windows, grupul Matlab for Windows şi se da un click pe icon-ul Matlab. La iniîializare, se afişează prompterul mediului, constând în simbolul >>. La prompter se pot scrie liniile de comandă.

1.2.2 Liniile de comandă

Pentru scrierea liniilor de comandă se utilizează tastatura calculatorului. Tastele săgeţi pot fi utilizate pentru editarea liniilor sau pentru rechemarea unei comenzi anterioare (tasta săgeată sus).

O linie de comandă arată în modul următor:

>> D=rem(B,3)==0

Tastele săgeţi acţionează asupra unor copii al liniilor de comandă anterioare, aceste copii fiind salvate într-un buffer.

Funcţiile tastelor sunt prezentate în continuare:

Săgeată sus Recheamă comanda dată anterior

Săgeată jos Recheamă linia de comandă următoare

Săgeată stânga Deplasare la stânga cu un caracter

Săgeată dreapta Deplasare la dreapta cu un caracter

Ctrl+săgeată stânga Deplasare la stânga cu un cuvânt

Ctrl+săgeată dreapta Deplasare la dreapta cu un cuvânt

Home Deplasare la începutul liniei de comandă

End Deplasare la sfârşitul liniei de comandă

Esc Abandonează linia de comandă curentă

Ins Trece între modurile Insert şi Overtype

Backspace Şterge un caracter la stânga cursorului

1.3 Fundamentele programării în MATLAB

1.3.1. Expresii fundamentale

MATLAB-ul lucrează cu expresii matematice ca şi celelalte limbaje de programare, dar spre deosebire de majoritatea acestor limbaje, Matlab lucrează cu un singur tip de elemente, şi anume matrici rectangulare, elementele acestora putând fi numere reale sau chiar complexe. În unele situaţii, acest mediu lucrează şi cu scalari (reprezentaţi ca matrici cu o linie şi o coloană) sau cu matrici care au o singură linie sau coloană, acestea din urmă fiind vectori.

Expresiile sunt alcătuite cu ajutorul următoarelor tipuri:

• Variabile

• Numere

• Operatori

• Funcţii

1.3.1.1. Variabile

 MATLAB-ul nu necesită declararea dimensiunii variabilelor, deoarece la

întâlnirea unui nou nume de variabilă generează automat variabila respectivă şi alocă spaţiul necesar de memorie.

 Numele unei variabile este o literă, urmată de un număr oricât de mare de litere,

cifre sau simboluri. Din acest număr “oricât de mare” sunt oprite primele 31 de caractere.

 MATLAB-ul este case sensitive - face distincţie între literele mici şi cele mari.

 Exemplu:

>> a=30

creează o matrice 1 x 1 cu numele a şi stochează valoarea acesteia 30 într-o singură locaţie corespunzătoare singurului element al matricei. Rezultatul va fi:

a =

30

1.3.1.2. Numere

 MATLAB-ul utilizează notaţia zecimală, cu punct zecimal opţional şi cu semn

+sau -. Se utilizează şi notaţia ştiinţifică cu litera e pentru a specifica o putere a lui 10. Reprezentarea numerelor imaginare este realizată cu litera i sau j ca sufix.

 Exemple:

3 -99 0.0001

9.6397238 1.60210e-20 6.02252e23

1i -3.14159j 3e5i

 Toate numerele sunt stocate intern utilizând formatul long specificat de

standardul IEEE în virgulă mobilă (precizie de 16 zecimale semnificative în domeniul 10-308 la 10+308).

1.3.1.3. Operatori aritmetici

1) Adunarea a+b , unde a şi b pot fi:

- a şi b, două matrici reale sau complexe de acelaşi tip;

- a este un scalar, iar b o matrice oarecare;

- a şi b, două numere reale sau complexe;

De exemplu dacă a şi b sunt două matrici cu o coloană şi un rând operaţia specifică Matlab va fi a plus b, iar rezultatul va fi o matrice cu un rând şi o coloană după cum urmează:

>> a=4;

>> b=5;

>> c=a+b

c =

9