Χρονικές σειρές 1 ο μάθημα: Εισαγωγή στη MATLAB

Σχετικά έγγραφα
Χρονικές σειρές 4 o μάθημα: ΠΙΝΑΚΕΣ ΚΑΙ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

Χρονικές σειρές 3 o μάθημα: Εισαγωγή στη MATLAB

Προγραμματισμός και Χρήση Ηλεκτρονικών Υπολογιστών - Βασικά Εργαλεία Λογισμικού

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Χρονικές σειρές 8 o μάθημα: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΤΗ MATLAB (2)

1 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Τυπικές χρήσεις της Matlab

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Εργαστήριο 4 ο : MATLAB

Χρονικές σειρές 2 o μάθημα: Εισαγωγή στη MATLAB

ΓΛΩΣΣΑ ΑΛΦΑΒΗΤΟ ΤΥΠΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ

Εισαγωγή στο MATLAB. Κολοβού Αθανασία, ΕΔΙΠ,

Εισαγωγή στην Αριθμητική Ανάλυση

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Έναρξη Τερματισμός του MatLab

1 η Εργαστηριακή Άσκηση MATLAB Εισαγωγή

Πληροφορική. Ενότητα 1: Α. Οργάνωση μαθήματος. Β. Στοιχεία Προγραμματισμού -Προγραμματιστικές Δομές, Πρόγραμμα, Γλώσσες.

Γνωρίστε το Excel 2007

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Εργαστήριο 1 MATLAB ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 1. Θέμα εργαστηρίου: Εισαγωγή στο MATLAB και στο Octave

7.1 Αλφάβητο. 7.2 Τύποι δεδομένων. 7.3 Σταθερές. 7.4 Μεταβλητές. 7.5 Αριθμητικοί τελεστές. 7.6 Συναρτήσεις. 7.7 Αριθμητικές εκφράσεις. 7.

Εισαγωγή στο Matlab Μέρος Α. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

1. Εισαγωγή στο Sage.

Κεφάλαιο 7 ο Βασικές Έννοιες Προγραμματισμού (σελ )

Εισαγωγή στη Matlab Βασικές Συναρτήσεις

Εισαγωγή στη Γεώργιος Γεωργίου & Χρίστος Ξενοφώντος

επιµέλεια Θοδωρής Πιερράτος

ΦΥΣ-151. Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Ι (FORTRAN 77) (Άνοιξη 2004)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ AΙΓΑIΟΥ & ΑΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. Τμήματα Ναυτιλίας και Επιχειρηματικών Υπηρεσιών & Μηχ. Αυτοματισμού ΤΕ. Εισαγωγή στη Python

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τύποι δεδομένων ΤΥΠΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΠΡΑΞΕΙΣ. Παράδειγμα #1. Πράξεις μεταξύ ακεραίων αριθμών

1 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ (Προγραμματισμός & MATLAB)

4.1 Πράξεις με Πολυωνυμικές Εκφράσεις... 66

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Αλγοριθμική & Δομές Δεδομένων- Γλώσσα Προγραμματισμού Ι (PASCAL)

Διαδικασιακός Προγραμματισμός

Εισαγωγή - Βασικές έννοιες. Ι.Ε.Κ ΓΛΥΦΑΔΑΣ Τεχνικός Τεχνολογίας Internet Αλγοριθμική Ι (Ε) Σχολ. Ετος A Εξάμηνο

Βασικές έννοιες προγραμματισμού

Κεφ 2. Βασικές Έννοιες Αλγορίθμων

Βασικοί τύποι δεδομένων (Pascal) ΕΠΑ.Λ Αλίμου Γ Πληροφορική Δομημένος Προγραμματισμός (Ε) Σχολ. Ετος Κων/νος Φλώρος

2 ΟΥ και 7 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ


Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

MATLAB Desktop (Επιφάνεια Εργασίας MATLAB) [1.]

Πρόβλημα 29 / σελίδα 28

ΒΑΣΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Εργαστήριο Μαθηματικής Ανάλυσης Ι. Εισαγωγή στη Matlab Βασικές Συναρτήσεις-Γραφικές παραστάσεις. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Σχολή Θετικών Επιστημών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Η ΓΛΩΣΣΑ PASCAL

Χρονικές σειρές 5 o μάθημα: ΠΙΝΑΚΕΣ ΚΑΙ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ (2) Μ-Files

Σύντομες εισαγωγικές σημειώσεις για την. Matlab

Αλγόριθμοι Αναπαράσταση αλγορίθμων Η αναπαράσταση των αλγορίθμων μπορεί να πραγματοποιηθεί με:

Η-Υ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ. Εργαστήριο 2 Εντολές Εισόδου/Εξόδου Τελεστές. Δρ. Γιώργος Λαμπρινίδης 23/10/2015 Η - Υ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ 1

Σχολικό Βιβλίο - Κεφάλαιο 7 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΜΕ PASCAL ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 13

7 ο Γυμνάσιο Καβάλας Καλλιόπη Παρσέλια Σχολ. έτος: Το περιβάλλον προγραμματισμού MicroWorlds Pro

3.1 Αριθμητικοί και Λογικοί Τελεστές, Μετατροπές Τύπου (Casting)

Ανάπτυξη εφαρμογών σε προγραμματιστικό περιβάλλον

Το παράθυρο έναρξης του Μatlab

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι (MATLAB) Ενότητα 1

Γραφικά υπολογιστών Εργαστήριο 1 Εισαγωγή στην Python

Κεφάλαιο 2 ο Βασικές Έννοιες Αλγορίθμων (σελ )

2ο ΓΕΛ ΑΓ.ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΑΕΠΠ ΘΕΟΔΟΣΙΟΥ ΔΙΟΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΑΤΩ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΑΕΠΠ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ-ΘΕΡΙΝΑ ΣΕΙΡΑ: 1 η ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/09/2012

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον (Εργαστήριο 2)

Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού Fortran 95

β. Ποιοι λόγοι θα μας οδηγούσαν στο να αναθέσουμε την επίλυση προβλημάτων στον υπολογιστή; (μονάδες 4) (Μονάδες 6)

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΕ ΓΛΩΣΣΟΜΑΘΕΙΑ

Σκοπός. Αλγεβρικοί και Λογικοί Υπολογισμοί στη PASCAL

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Τύποι δεδομένων. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού C++14

Διαδικασιακός Προγραμματισμός

Αριθμητική Ανάλυση & Εφαρμογές

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Δομή Ακολουθίας

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό Python Μάθημα 1: Μεταβλητές, τελεστές, είσοδος/έξοδος προγράμματος, συνθήκη ελέγχου if Νοέμβριος 2014 Χ. Αλεξανδράκη, Γ.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΙΙ. Τύποι δεδομένων ΤΥΠΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΡΑΞΕΙΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ. Ακέραιοι αριθμοί (int) Πράξεις μεταξύ ακεραίων αριθμών

Χρονικές σειρές 6 o μάθημα: M-Files (συνέχεια) ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΤΗ MATLAB - Bρόγχοι for

Συστήματα Αναμονής (Queuing Systems)

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον. Εκχώρηση Τιμών

Θεωρητικές Ασκήσεις. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. 1 ο Μέρος

Χρονικές σειρές 9 o μάθημα: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΤΗ MATLAB (3) ΓΡΑΦΗΜΑΤΑ

Γ ε ν ι κ ό Λ ύ κ ε ι ο Ε λ ε υ θ ε ρ ο ύ π ο λ η ς. Α λ γ ό ρ ι θ μ ο ι

Προγραμματισμός I (Θ)

Δομή Προγράμματος C++, Χειρισμός Μεταβλητών και Συναρτήσεις Εισόδου - Εξόδου

ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ 1

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός -Python. Κ.Π. Γιαλούρης

Εργαστήριο Δομημένος Προγραμματισμός (C#) Τμήμα Μηχανολογίας Νικόλαος Ζ. Ζάχαρης Καθηγητής Εφαρμογών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ο. Έτσι ο προγραµµατισµός µε τη ΓΛΩΣΣΑ εστιάζεται στην ανάπτυξη του αλγορίθµου και τη µετατροπή του σε σωστό πρόγραµµα.

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Εισαγωγή στη Fortran. Μάθημα 1 ο. Ελευθερία Λιούκα

2.1. Εντολές Σχόλια Τύποι Δεδομένων

Αλγοριθμική & Δομές Δεδομένων- Γλώσσα Προγραμματισμού Ι (PASCAL) (PASCAL ) Μεταβλητές- Τύποι- Τελεστές

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΔΟΜΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΣ ΘΕΩΡΙΑ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 3, 7, 8 & 9 25/10/07

Σημαντικές δυνατότητες των σύγχρονων υπολογιστικών μηχανών: Αξιόπιστη καταγραφή πολύ μεγάλου όγκου δεδομένων

Σ η μ ε ι ώ σ ε ι ς γ ι α τ ο υ π ο λ ο γ ι σ τ ι κ ό φ ύ λ λ ο

ΑΣΚΗΣΗ 2: ΔΟΜΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ C, ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΕΞΟΔΟΥ

Λειτουργικά. Συστήματα Ι. Φ ρ ο ν τ ι σ τ ή ρ ι ο. Αριστείδης Ηλίας. Εργαστήριο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών

Στόχοι και αντικείμενο ενότητας. Εκφράσεις. Η έννοια του τελεστή. #2.. Εισαγωγή στη C (Μέρος Δεύτερο) Η έννοια του Τελεστή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ. Δρ. Π. Νικολαΐδου


Βασικές Έννοιες Αλγορίθμων. Βασικές Εντολές Αλγορίθμων (Κεφ. 2ο Παρ. 2.4)

Εισαγωγή στο Mathematica

Σημειώσεις του εργαστηριακού μαθήματος Πληροφορική ΙΙ. Εισαγωγή στην γλώσσα προγραμματισμού

Στοχαστικές Στρατηγικές. διαδρομής (1)

Transcript:

Χρονικές σειρές 1 ο μάθημα: Εισαγωγή στη MATLAB Εαρινό εξάμηνο 2018-2019 Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ Διδάσκουσα: Αγγελική Παπάνα Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια Πολυτεχνική σχολή, Α.Π.Θ. & Οικονομικό Τμήμα, Πανεπιστήμιο Μακεδονίας http://users.auth.gr/~agpapana/ 1

Εισαγωγή στη MATLAB Το MATLAB είναι ένα σύγχρονο ολοκληρωμένο μαθηματικό λογισμικό πακέτο. Το όνομά του προέρχεται από τα αρχικά γράμματα των λέξεων MATtrix LABoratory (εργαστήριο πινάκων). Το MATLAB είναι ένα διαδραστικό πρόγραμμα για αριθμητικούς υπολογισμούς και οπτικοποίηση δεδομένων με δυνατότητες προγραμματισμού και περιλαμβάνει εργαλειοθήκες που επιτρέπουν συμβολικούς υπολογισμούς. Όπως υποδηλώνεται και από το όνομά του, το MATLAB είναι ειδικά σχεδιασμένο για υπολογισμούς με πίνακες, όπως η επίλυση γραμμικών συστημάτων, η εύρεση ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων, η αντιστροφή τετραγωνικών πινάκων κλπ. 2

Η γλώσσα προγραμματισμού του MATLAB δίνει την ευχέρεια στον χρήστη να το επεκτείνει με δικά του προγράμματα. Συχνά θα γράφουμε η MATLAB (εννοώντας τη γλώσσα προγραμματισμού) και όχι το (πακέτο) MATLAB. Το MATLAB είναι σχεδιασμένο για την αριθμητική επίλυση προβλημάτων σε αριθμητική πεπερασμένης ακρίβειας (finite-precision arithmetic), δηλαδή δεν βρίσκει την ακριβή αλλά μια προσεγγιστική λύση ενός προβλήματος. Αυτή είναι και η βασική του διαφορά από τα συστήματα συμβολικών υπολογισμών όπως η Maple και το Mathematica. Στόχος της εισαγωγικής ενότητας είναι η εξοικείωση με τα βασικά χαρακτηριστικά της MATLAB. 3

Ξεκινώντας με τη MATLAB Μπορούμε να ξεκινήσουμε το πρόγραμμα με διπλό κλικ πάνω στο εικονίδιο του λογισμικού Μετά από λίγο, αφού το πρόγραμμα φορτώσει, θα εμφανιστεί στην οθόνη μας το παράθυρο έναρξης της MATLAB (MATLAB opening window): 4

Γενικά εμφανίζονται τέσσερα παράθυρα: 1) Το μεγάλο παράθυρο εντολών (Command Window) στα δεξιά. Οι εντολές της MATLAB εισάγονται σ αυτό το παράθυρο μετά την προτροπή >>. Τα αποτελέσματα επίσης τυπώνονται στο παράθυρο αυτό (προεπιλογή). 5

2. Ένα μικρό παράθυρο πάνω αριστερά που δείχνει τον τρέχοντα φάκελο (Current Directory) και τα αρχεία που εμφανίζονται σ αυτόν. Αν το παράθυρο είναι κρυμμένο, επιλέξτε Current Directory. 6

3. Ένα παράθυρο με την επιλογή Workspace. 4. Ένα παράθυρο που δείχνει το ιστορικό εντολών (Command History). 7

Κατά τη διάρκεια μιας εργασίας στη MATLAB μπορεί να εμφανιστούν αυτόματα και άλλα παράθυρα όταν αυτό απαιτείται όπως παράθυρα κειμένου (document windows), παράθυρα γραφικών (graphics windows) και παράθυρα σύνταξης αρχείων (editing windows). Η έξοδος από το πρόγραμμα μπορεί να γίνει με τους εξής τρόπους: με την εντολή quit ή την εντολή exit στο παράθυρο εντολών με την επιλογή File Exit MATLAB στο παράθυρο εργασίας. Στην ενότητα αυτή θα δούμε πως μπορούμε να αποθηκεύσουμε την εργασία μας και τις μεταβλητές που υπολογίσαμε σε αρχείο (για να μπορούμε να τις χρησιμοποιήσουμε αργότερα). 8

Βασικές πράξεις Το MATLAB μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν απλή αριθμομηχανή. Για τις βασικές πράξεις χρησιμοποιούνται τα σύμβολα που φαίνονται στον πιο κάτω πίνακα: Παράδειγμα 9

Ο επιστημονικός συμβολισμός Εκτός από το δεκαδικό συμβολισμό η MATLAB χρησιμοποιεί το λεγόμενο επιστημονικό συμβολισμό. Ας πάρουμε σαν παράδειγμα τους αριθμούς 0.0001234 και 4567.89 Στον επιστημονικό συμβολισμό γράφουμε τους πιο πάνω αριθμούς σαν 1.234 10 4 και 4.56789 10 3. Στη MATLAB γράφουμε τους δύο αριθμούς ως εξής: 1.234e- 4 και 4.56789e3 δηλ. χρησιμοποιούμε το γράμμα e για να δείξουμε ότι ακολουθεί ο εκθέτης του 10. Παράδειγμα 10

Για να δούμε περισσότερα δεκαδικά ψηφία χρησιμοποιούμε την εντολή format long. Παράδειγμα Είναι σημαντικό να μην υπάρχει κενό μεταξύ του δεκαδικού αριθμού και του e ή μεταξύ του e και του εκθέτη. Αν αφήσουμε κενό η MATLAB θα διαβάσει δύο αριθμούς (αντί έναν)! 11

Προτεραιότητα πράξεων Όπως και στις γλώσσες προγραμματισμού FORTRAN και C, η MATLAB ακολουθεί τους συνήθεις αλγεβρικούς κανόνες για την σειρά εκτέλεσης πράξεων: 1. Πρώτα εκτελούνται οι πράξεις μέσα σε παρενθέσεις από τα μέσα προς τα έξω. 2. Μετά εκτελούνται οι δυνάμεις. 3. Μετά εκτελούνται οι πολλαπλασιασμοί και διαιρέσεις από τα αριστερά προς τα δεξιά. 4. Τέλος, εκτελούνται οι προσθέσεις και αφαιρέσεις από τα αριστερά προς τα δεξιά. 12

Ο σωστός τρόπος υπολογισμού της παράστασης είναι: 13

Μεταβλητές Η εκχώρηση τιμής σε μια μεταβλητή γίνεται με το σύμβολο =. Παράδειγμα Για τα ονόματα μεταβλητών χρησιμοποιούνται κυρίως γράμματα του αγγλικού αλφαβήτου. Η MATLAB κάνει διάκριση μεταξύ κεφαλαίων και μικρών γραμμάτων. Επομένως, οι μεταβλητές y και Y είναι διαφορετικές μεταξύ τους. 14

Για τα ονόματα μεταβλητών ισχύουν οι πιο κάτω κανόνες: Το όνομα αρχίζει με γράμμα (του αγγλικού αλφαβήτου). Το όνομα περιέχει μόνο γράμματα, αριθμούς και υποπαύλες (underscore). Δεν χρησιμοποιούνται ονόματα που έχουν δεσμευτεί από τη MATLAB (π.χ. συναρτήσεις βιβλιοθήκης και εργαλειοθηκών). Προτιμώνται μικρά ονόματα για πρακτικούς λόγους αν και δεν υπάρχει περιορισμός στο μήκος των ονομάτων. 15

Παρατηρούμε ότι η MATLAB επιστρέφει μετά από κάθε εντολή το αποτέλεσμά της. Αν δεν θέλουμε να εμφανίζεται στο παράθυρο εργασίας το αποτέλεσμα μιας εντολής γράφουμε στο τέλος της εντολής το ερωτηματικό ; (semicolon). Οποτεδήποτε θέλουμε να δούμε στο παράθυρο εργασίας την τιμή μιας ενεργής μεταβλητής, γράφουμε απλώς το όνομά της. Παράδειγμα 16

Μπορούμε να γράψουμε περισσότερες από μια εντολές σε μια γραμμή τις οποίες χωρίζουμε είτε με κόμματα είτε με ερωτηματικά (αν δεν θέλουμε να τυπωθεί το αποτέλεσμα στο παράθυρο εντολών). Παράδειγμα Παρατηρούμε ότι στο παράθυρο εντολών τυπώθηκαν μόνο τα y και sum αφού μετά τις αντίστοιχες εντολές χρησιμοποιήσαμε κόμμα και όχι ερωτηματικό. 17

Όταν το αποτέλεσμα μιας εντολής δεν εκχωρείται σε μια μεταβλητή, τότε αυτό εκχωρείται στην προεπιλεγμένη μεταβλητή ans. Η μεταβλητή αυτή ανακυκλώνεται κάθε φορά που δίνουμε εντολή το αποτέλεσμα της οποίας δεν εκχωρείται σε κάποια άλλη μεταβλητή. Παράδειγμα 18

Οι μεταβλητές στη MATLAB μπορεί να είναι όχι μόνο πραγματικές αλλά και μιγαδικές ή αλφαριθμητικές, δηλ. να έχουν ως τιμές ακολουθίες χαρακτήρων (strings)1, ή ακόμα λογικές (logical), δηλ. να παίρνουν τις τιμές true (αληθής) και false (ψευδής). 19

Βιβλιογραφία 1. Γ. Γεωργίου, Χ. Ξενοφώντος. Εισαγωγή στη MATLAB. Πανεπιστήμιο Κύπρου, Λευκωσία, 2007 (ISBN 978-9963-644-57-5). 2. Matlab, High-Performance Numeric Computation and Visualization Software. The Math Works Inc, 1992. 20