![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Программное обеспечение
Основи роботи в системі символьної математики MATLAB 5.2 |
Лабораторна робота №8 За курсом «Інструментальні засоби комп’ютерного моделювання» Тема. Основи роботи в системі символьної математики MA LAB 5.2 Черкаси 2009 Зміст 1. Мета роботи 2. Теоретична частина 3. Практична (розрахункова) частина 4. Висновки за результатами виконання роботи 5. Бібліографічний список 1. Мета Освоїти основні моменти роботи з операторами та функціями. Навчитися користуватися основними функціями роботи з матрицями. Обладнання: МA LAB 5.2. 2. Теоретичні відомості Система MA LAB створена таким чином, що будь-які обчислення можна виконувати в режимі прямих обчислень, тобто без підготовки програми. Це перетворює MA LAB в надзвичайно могутній калькулятор, який здатний виконувати не тільки звичайні для калькуляторів обчислення (наприклад, виконувати арифметичні операції і обчислювати елементарні функції), але і операції з векторами і матрицями, комплексними числами, рядами і поліномами. Можна майже вмить задати і вивести графіки різних функцій - від простої синусоїди до складної тривимірної фігури. Робота з системою в режимі прямих обчислень носить діалоговий характер. Користувач набирає на клавіатурі вираження, що обчисляється, редагує його в командному рядку і завершує введення натисненням клавіші E ER. При цьому: •для вказівки введення початкових даних використовується символ »; •дані вводяться за допомогою найпростішого рядкового редактора; •для блокування виведення обчислень деякого виразу після нього треба встановити знак ; ( крапка з комою); •якщо не вказана змінна зі значенням результату обчислень, то MA LAB призначає таку змінну з ім’ям a s; •знаком привласнення є звичний математиці знак рівності =, а не комбінований знак: =, як в багатьох інших математичних системах; •вбудовані функції (наприклад, si ) записуються малими буквами і їх аргументи вказуються в круглих дужках; •результат обчислень виводиться в рядках висновку (без знаку »); •діалог відбувається в стилі «задав питання - отримав відповідь». Центральним поняттям всіх математичних систем є математичний вираз. Ось приклади простих математичних виразів: 2 3 2.301 si (х) 4 exp(3)/5 sqr (у)/2 si (pi/2) Математичні вирази будуються на основі чисел, констант, змінних, операторів і функцій і різних спецзнаків. Числа найпростіший об’єкт мови MA LAB, що представляє кількісні дані. Числа можна вважати константами, ім’я яких співпадає з їх значеннями. Числа використовуються в загальноприйнятому уявленні про них. Вони можуть бути цілими, дробовими, з фіксованою точкою і плаваючою точкою. Можливе представлення чисел з вказівкою мантиси і порядку числа. Нижче приведені приклади представлення чисел: 02-3 2.301 0.00001 123.456e.24 -234.456е10 Легко помітити, в мантисі чисел ціла частина відділяється від дробової не коми, а точкою, що прийнято в більшості мов програмування. Для відділення порядку числа від мантиси використовується символ е. Знак “ плюс” у чисел не проставляється, а знак “ мінус” у числа називають унарним мінусом. Пропуски між символами в числах не допускаються. Числа можуть бути комплексними z=Re(х) Im(х) i.
Такі числа містять дійсну Re(z) і уявну Im(z) частини. Уявна частина має множник i або j: 3i 2j 2 3i -3.141i -123.456 2.7е-3 Функція real(z) повертає дійсну частину комплексного числа Re(z), а функція imag(z) - уявну Im(Z). Для отримання модуля комплексного числа використовується функція abs(z), а для обчислення фази - a gle(z). У MA LAB не прийнято ділити числа на ціле і дробові, короткі і довгі і так далі, як це прийняте в більшості мов програмування. Хоч задавати їх в таких формах можна. Взагалі ж операції над числами виконуються в форматі, який прийнято вважати форматом чисел з подвійною точністю. Такий формат задовольняє переважній більшості вимог до чисельних розрахунків, але абсолютно не підходить для символьних обчислень з довільною (абсолютної) точністю. Символьні обчислення MA LAB може виконувати за допомогою спеціального пакету розширення Symbolic. Константа - це заздалегідь визначене числове або символьне значення, представлене унікальним ім’ям. Числа (наприклад: 1, -2 і 1.23) є безіменними числовими константами. Основні системні змінні, що застосовуються в системі MA LAB, вказані нижче: i або j - уявна одиниця; pi - 3.1415926.; eps - погрішність для операцій над числами з плаваючою крапкою ( 52 2. ); realmi - найменше число з плаваючою точкою ( 1022 2. ); realmax – найбільше число з плаваючою точкою ( 1023 2 ); i f - значення машинної нескінченності; a s - змінна, що зберігає результат останньої операції і зазвичай спричиняє його відображення на екрані дисплея; a - вказівка на не числовий характер даних ( o -a- umber). Як відмічалося, системні змінні можуть перевизначити. Можна задати системної змінної eps інше значення, наприклад eps=0.0001. Однак важливе те, що їх значення по замовчуванню задаються відразу після завантаження системи. Тому невизначеними, на відміну від змінних, системні змінні не можуть бути ніколи. Символьні константи - це ланцюжок символів, взятих в апострофи, наприклад: ’Hello my frie d!’ ’Привіт’ ’2 3’.Якщо в апострофи вміщене математичне вираження, то воно не обчислюється і розглядається просто як ланцюжок символів. Оскільки MA LAB використовується для досить складних обчислень, важливе значення має наглядність їх опису. Вона досягається, зокрема, використанням текстових коментарів. Текстові коментарі вводяться за допомогою оператора – Символа %, наприклад: %. Нижче представлено задання функції обчислення факторіалу Знищення виділених змінних - команда clear. У пам’яті змінні займають певне місце, котре носить назву: робочий простір – workspace. Для очищення робочого простору використовується функція clear в різних формах, наприклад: clear - знищення визначень всіх змінних; clear х - знищення визначення змінної х; clear a, b, с - знищення визначень змінних списку і так далі. Знищена (стерта в робочому просторі) змінна стає невизначеною. Використати такі змінні не можна і такі спроби будуть супроводитися видачею повідомлень про помилку. Приведемо приклади завдання і знищення змінних: »х=2 р1 х= 6.2832 » V= V= 12345 »МАТ ? U defi ed fu c io or variable ' MA '.
» MA = МАТ=1234 5678 » clear V»V ? U defi ed fu c io or variable 'V. »clear »х ? U defi ed fu c io or variable 'x'. »M?U defi ed fu c io or variable'M'. Зверніть увагу на те, що спочатку вибірково стерта змінна V, а потім командою clear без параметрів стерті інші змінні. Оператор - це спеціальне позначення для певної операції над даними - операндами. Наприклад, найпростішими арифметичними операторами є знаки суми , віднімання -, множення і розподілу /. Оператори використовуються спільно з операндами. Наприклад, у вираженні 2 3 знак є оператором складання, а числа 2 і 3 - операндами. Потрібно зазначити, що більшість операторів відноситься до матричних операцій, що може служити причиною серйозних непорозумінь. Наприклад, оператори множення і розподілу / обчислюють добуток і частку від ділення двох масивів, векторів або матриць. Є ряд спеціальних операторів, наприклад: оператор означає поділ справа наліво, а оператори. . і ./ означають почленне множення і ділення масивів. Повний список операторів можна отримати, використовуючи команду » help ops.Функції в загальному випадку мають список аргументів (параметрів), взятий в круглі дужки. Наприклад, функція Бесселя записується як bessel( U, X). У цьому випадку список параметрів містить два аргументи - U у вигляді числа і Х у вигляді вектора. Багато які функції допускають ряд форм запису, наприклад, відмінних списком своїх параметрів. Якщо функція повертає декілька значень, то вона записується у вигляді: =fu c(X1, X2,.),де Y1, Y2,. - список вихідних аргументів і X1, Х2, . – список вхідних аргументів (параметрів).Зі списком елементарних функцій можна ознайомитися, виконавши команду help elfu , а зі списком спеціальних функцій - help specfu . Функції можуть бути вбудованими (внутрішніми) і зовнішніми, або М-функціями. Так, вбудованими є найбільш поширені елементарні функції, наприклад si (х) і ехр(у), тоді як функція si h(х) є зовнішньою функцією. Зовнішні функції містять свої визначення в М-файлах. Задання таких функцій за допомогою спеціального редактора М-файлів ми розглянемо пізніше. Дуже часто необхідно зробити формування впорядкованих числових послідовностей. Такі послідовності потрібні для створення векторів або значень абсциси при побудові графіків. Для цього в MA LAB використовується оператор : (двокрапка) у Наступній конструкції: Початкове значення:Крок:Кінцеве значення Дана конструкція породжує послідовність чисел, яка починається з початкового значення, йде із заданим кроком і завершується кінцевим значенням. Якщо крок не заданий, то він приймає значення 1 або – 1 у вказаних співвідношеннях. Як відмічалося, приналежність MA LAB до матричних систем вносить корективи в визначення операторів і приводить, при невмілому їх використанні, до казусів. Розглянемо наступний характерний приклад: »х=0:5 х= 0 1 2 3 4 5 »cos(х) a s = 1.0000 0.5403 -0.4161 -0.9900 -0.6536 0.2837 »si (х)/х a s = -0.0862 Обчислення масиву косинусів тут пройшло коректно. А ось обчислення масиву функції si (х)/х дає на перший погляд несподіваний ефект замість масиву з шістьма елементами обчислено єдине значення.
Он требовал, чтобы в системе преобладали не абстрактные гимнастические упражнения, а упражнения близкие к естественным действиям солдата, который бы осознавал, что он делает и для чего это необходимо. П. Клиас был офицером швейцарской легкой артиллерии и академиком в Берне по преподаванию гимнастики. Интересно отметить, что русские чиновники 1820-30 гг., преследуя сторонников суворовских методов воспитания солдат, приняли на службу шведа Паули. Под видом французской гимнастики швед успешно преподавал в русской армии упражнения, основанные на военных доктринах А.В. Суворова и педагогических взглядах Песталоцци. Краткий анализ европейских и отечественной систем военно-физической подготовки войск, легшей в основу национальных систем физического воспитания населения, свидетельствует о том, что данные системы объединяет ряд родственных признаков: 1. Широкий спектр средств, направленных на общефизическую и прикладную подготовку воинов с акцентом на развитие таких качеств как выносливость и силовая выносливость, способствующих применению элементарных навыков в рукопашном бое, преодолении различных препятствий и других действий, связанных с конкретной военной специализацией, на фоне значительного физического утомления. 2
3. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)
4. Основы теории систем и системный анализ
5. Математические основы теории систем
9. Математические основы теории систем
10. Математические основы теории систем
11. Процессный подход как методологическая основа современных систем качества
12. Использование дидактических игр для развития внимания на уроках математики в 5 классах
13. Фізичні основи роботи комп’ютера
14. Методологические основы построения систем обеспечения финансового менеджмента
15. Синтез 5-ацетил-N,3,6-триметилиндазола и его производных на основе 2,4-диацетил-N,5-диметиланилина
16. Сравнение операционных систем /DOS, UNIX, OS (2, WINDOWS/ (Write)
20. Исследование горячеломкости литейных сплавов на основе систем Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu
21. Основы построения экономических информационных систем
25. Билеты по прдмету ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ за 1 семестр 2001 года
26. Основы организации вычислительных систем
27. Основы термодинамики неравновестных процессов и открытых систем
28. Основы дискретной математики
29. Робота з пакетом Grapher 2.0 for Windows
30. Штрих-код Interleaved 2 of 5
31. Основы моделирования технологических систем
33. Аналіз педагогічного досвіду з проблеми самостійної роботи з математики
34. Использование учебников математики при изучении табличного умножения и деления на 2 и 3
35. Методика впроваджень моніторингових досліджень у систему роботи вчителя
36. Методика преподавания темы "Элементы логики" в курсе математики 5-6 классов
37. Позакласна робота з математики у молодших класах
41. Проект цеху з виробництва ряжанки з масовою часткою жиру 2,5…4,0%
43. Проектирование транзитной тяговой подстанции для питания системы тяги 2 х 27,5 кВ
46. Норборненна-2,5-диен и его свойства
47. Как построить комплексную систему управления затратами: теоретические основы и практические подходы
48. Сутність та еволюція економічних систем. Поняття та основа класифікації методів управління
49. Строительные Нормы и Правила (СНиП 2.08.02-89*)
50. Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных систем
51. Проект "Глобалстар". Геодезические спутники /ERS-1,ERS-2/
52. Основы молекулярной биологии клетки
53. Воздействие внешних факторов на ферментативную систему человека
58. Гамма – каротаж. Физические основы метода
59. Правовые и организационные основы деятельности паспортно-визовой службы органов внутренних дел РФ
60. Правовые основы валютного регулирования и валютного контроля в Российской Федерации
61. Правовые основы создания, реорганизации и ликвидации кредитной организации
62. ЛИЗИНГ: правовые основы и проблемы развития правового регулирования в РФ
64. Сравнительная характеристика рабовладельческих государств на основе источников
65. Русская армия от Петра 1 до Александра 2
66. Основы конституционного строя Великобритании
67. Правовые основы государственной службы в зарубежных странах
68. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)
69. Основы общественно правового устройства РФ по Конституции 1993 года (TXT)
73. Местное самоуправление как основа конституционного строя РФ
74. Контрольная работа по муниципальному праву Вариант 2
75. Основы местного самоуправления
76. Организационные основы проведения налоговых проверок
77. Правовые основы гражданской обороны
78. 1. Документы первичного учёта в органах МВД, прокуратуре и судах. 2. Динамические ряды и их виды
79. Нормативно - правовая основа социального обеспечения военнослужащих
80. Основы политики Эстонского государства в отношении образования и здравоохранения
81. Феодальное государство (экономическая основа, сущность, механизм, функции и формы)
82. Правовые основы бухгалтерской и статистической отчетности
83. Шпоры по экологическому праву (Шпаргалка) (WinWord7.0, PageMaker6.5)
85. Режиссура "Кадр - основа аудиовизуального языка"
89. Конспект критических материалов. Русская литература 2-й четверти XIX века
90. Билеты по литературе (2 курс 2 семестр, 2004г.)
91. Фольклорные основы сказок-повестей В. М. Шукшина
92. Готфрид Лейбниц - немецкий историк, математик, физик, юрист
94. Цицикарский протокол 1911г.(Основы взаимоотношений России и Китая в начале 20 в.)
95. Раскол православия. Никонианство, как духовная основа прозападных преобразований в России
96. Военные реформы Александра 2
98. Математики эпохи возрождения
99. Основные компоненты систем управления документооборотом. Фрейм: его структура и понятие