Introducción a Primeros pasos con Matlab

• MATLABSí es Matrix Laboratoryuna abreviatura de Matrix Lab . Fue producido a fines de la década de 1970. Es un programa de interfaz escrito para que los estudiantes usen EISPACK y LINPACK cuando Cleve Moler, director del Departamento de Computación de la Universidad de Nuevo México en los Estados Unidos, impartía cursos de álgebra lineal a los estudiantes. En 1984, MathWorks lo introdujo oficialmente en el mercado y se ha actualizado y mejorado continuamente.
• MATLABEs un software matemático simple y fácil de usar lanzado por American Mathworks Corporation. Se enfrenta principalmente al entorno informático de alta tecnología de computación científica, visualización y programación interactiva. Tiene potentes capacidades de procesamiento de datos y excelentes funciones de procesamiento de gráficos . Aprenderlo y dominarlo ayudará a las personas a liberarse de los pesados ​​cálculos matemáticos y dedicar más energía al estudio y la investigación de teorías matemáticas.

【que】¿Por qué necesita análisis de datos?
[respuesta] Transforme grandes volúmenes de datos complejos en información procesable.

Interfaz de trabajo de MATLAB

diseño predeterminado

MATLAB R2023aEl diseño predeterminado de se muestra en la siguiente figura:

• La barra de menú de arriba es una barra de herramientas que incluye 文件, 变量, 代码, SIMULINKy varias partes.环境资源
• La ventana de la derecha es la ventana de comandos ( Command Window), que se utiliza para ingresar comandos de operación ;
• La ventana superior izquierda es la carpeta actual , y la parte superior es la ruta donde se encuentra la carpeta actual.
• La ventana inferior izquierda es la ventana de gestión del espacio de trabajo ( Workspace), que muestra los nombres de las variables, las estructuras de datos, los bytes y los tipos de todas las variables actualmente almacenadas en la memoriaMATLAB . Diferentes tipos de variables corresponden a diferentes iconos de nombres de variables.

diseño personalizado

A veces, debido a una mala operación, MATLABla interfaz de trabajo de se cambia. Para restaurar a la interfaz de trabajo predeterminada , simplemente cambie la 环境entrada a .布局默认

Puede personalizar el diseño 环境en la barra de herramientas y también puede seleccionar el contenido que se mostrará en . Por ejemplo, si falta la barra de herramientas anterior, regístrela para mostrarla.布局显示显示工具条

ventana de historial

La ventana de registro del historial ( Command History), mantiene el registro del historial de todos los comandos desde la instalación y marca el tiempo de uso para la conveniencia de los usuarios para consultar. Haga doble clic en una línea de comando para ejecutar el comando en la ventana de comandos ;

llamar a la declaración ejecutada anteriormente

El historial de comandos aquí, si se selecciona 弹出, el efecto es presionar las teclas de flecha en el teclado ↑ ↓para seleccionar la instrucción ejecutada anteriormente, y presionar enterpara seleccionar;

Si se selecciona 停靠, el efecto es como se muestra en la siguiente figura:

En este punto, seleccione un comando usado a la derecha y luego haga doble clic para ejecutar el comando nuevamente.

operación común

1. Operación clara

>> clc %清除命令窗口中的所有内容
>> clear %清除工作空间的所有变量
>> clear all %清除工作空间的所有变量,函数和 MEX 文件

>> clf %清除图形窗口内容
>> close %关闭当前的 Figure 窗口
>> close all %关闭所有的 Figure 窗口

Estos comandos generalmente se escriben en la primera líneamatlab del programa .

Entre ellos, el símbolo %representa un comentario y no se ejecuta en la ventana de comandos.

MEXEl archivo es un matlabprograma derivado del lenguaje C (o fortran) que se puede llamar en el entorno, y mexel resultado compilado es en realidad un archivo dll con la función de salida mexFunction.

efecto clc

Compare las dos imágenes a continuación para observar clcel efecto de borrar solo la ventana de comandos, pero no las variables en el espacio de trabajo :

clcDespués de eso, las variables en el espacio de trabajo siguen ahí.

efecto claro

Compare las dos imágenes a continuación para observar clearel efecto de solo borrar las variables en el espacio de trabajo, pero no borrar la ventana de comandos :

clearDespués de eso, los comandos en la ventana de la línea de comandos todavía están allí.

clave

documentación de ayuda clf

【Función descriptiva】

• clf: elimina todos los elementos secundarios de la figura actual que tienen un identificador visible . (como si su HandleVisibilitypropiedad estuviera establecida en on)
• clf(fig): elimina todos los elementos secundarios de la figura especificada que tengan un identificador visible .
• clf(‘reset’): Elimina todos los elementos secundarios de la figura actual , independientemente de la visibilidad de su identificador . También restablece las propiedades de la figura a sus valores predeterminados , excepto Positionlas propiedades Units, PaperPositiony .PaperUnits
• clf(fig,‘reset’): Elimina todos los elementos secundarios de la figura especificada y restablece sus propiedades .
• f = clf(…): Se puede devolver una cifra utilizando cualquiera de las sintaxis anteriores . Se utiliza cuando el atributo de imagen está desactivado, porque los identificadores no enteros no están disponiblesIntegerHandle cuando se utiliza la opción de reinicio (p. ej. , establecido en el valor predeterminado de activado).IntegerHandle

【Controlador visible】Si HandleVisibilityla propiedad del objeto se establece en 'on', el controlador es clfvisible para .

• Cuando se llama desde la ventana de comandos o desde una rutina de devolución de llamada clf, esta función elimina sólo aquellos objetos cuya HandleVisibilitypropiedad está establecida en .'on'
• No eliminará los objetos cuya HandleVisibilitypropiedad esté establecida en 'callback'o 'off'.

efecto clf

efecto cercano

close: cerrar la Figureventana actual

2. ayuda

• solicitar archivo de ayuda

>>help 请求内容

como:

>>help elfun %关于基本函数的帮助信息
>>help exp %指数函数 exp的详细信息

• Archivo de ayuda en formato de hipertexto

>>doc 请求内容

como:

>>doc elfun %以超文本格式显示关于基本函数的帮助信息
>>doc exp %以超文本格式显示关于指数函数的帮助信息

• pedir ayuda

 >>lookfor 请求内容

Cuando desea encontrar una instrucción con una determinada función pero no conoce el nombre exactohelp , la capacidad del comando no es suficiente y puede usar lookforel comando en este momento. lookforSegún las palabras clave completas o incompletas proporcionadas por el usuario, se puede buscar un grupo de instrucciones relacionadas.

como:

>>lookfor integral %查找有关积分的指令
>>lookfor fourier %查找能进行傅里叶变换的指令

• solicitar una demostración

>>demo 请求内容

【Resumir】

• Los comandos help, docy lookfortienen sus propias características, entre las cuales helpy docsolo se muestran de forma diferente.
• helpdocEl contenido de la solicitud debe ser completo y preciso , mientras que lookforel contenido de la solicitud posterior puede estar incompleto .

Estructuras de datos en Matlab

Cree la matriz manualmente :

Acceso a datos de matriz

$un(j,k)$ , donde$j$ significa eljjthlínea$j$$k$ significa el$k$列。$A(fin,\_\_1)$ representa la matrizAALos datos de la primera columna de la última fila de$A.$$un(1:fin,\_\_3)$ representa la matriz$Los\; datos\; en\; la\; tercera\; columna\; de\; A$ desde la primera fila hasta la última fila. $un(:,3)$ Neutro$:$ Predeterminado para todas las líneas.

Funciones integradas para operaciones vectorizadas

Constantes y Variables

1. Tabla constante

MATLABEl lenguaje en sí tiene algunos valores de variables predefinidos, y estas variables especiales con valores específicos se llaman constantes .

constante	Indica el valor
$pyo$	pi $Pi$
$enf$	infinito positivo
$NaN$	Representa un valor indeterminado
$yo,j$	unidad imaginaria
$eps$	número mínimo de computadoras
$realmax\_\_\_$	mayor número real positivo disponible
$realmin\_\_$	número real positivo más pequeño disponible

2. Reglas de nomenclatura de variables

MATLABLas variables en el idioma se componen de letras, números y guiones bajos . Las principales reglas de nomenclatura son:

• empezar con una letra;
• distingue mayúsculas y minúsculas.

3. Formas comunes de oraciones

MATLABHay dos formas más comunes de declaraciones:

• >>变量 = 表达式；

El resultado de la ejecución se muestra como 变量 = ….

• >>表达式；

El resultado de la ejecución se muestra como ans = ….

Entre ellos, ansse refiere al resultado del cálculo actual.Si el usuario no establece una variable para la expresión durante el cálculo, el sistema asignará automáticamente el resultado actual a ansla variable. como:

operador aritmético

1. Suma, resta, multiplicación, división, potencia

• MATLABLa entrada de operadores de suma, resta y multiplicación es consistente con la entrada de computadora habitual.
• La operación de división se divide en división izquierda ( \) y división derecha ( /), 2/3sí 2 除以 3, pero 2\3en realidad es 3 除以 2. Para evitar confusiones, el primero se toma para operaciones generales de división.
• El operador de exponenciación está en el teclado de la computadora ^.

operador	矩 阵la MATLABentrada	数 组la MATLABentrada
agregar	+	+
reducir	-	-
llevar	*	.*
eliminar	/	./
fuerza	^	.^

2. Operaciones con matrices y operaciones con arreglos

MATLABLa operación se divide en dos tipos : operación matricial y operación matriz .

En álgebra lineal, un arreglo rectangular de filas ym columnas se llama matriz. ncomo:

Una matriz con solo 1 fila o 1 columna se llama vector o arreglo.

MATLABLa unidad de datos básica de es una matriz , por lo tanto, la operación normal es una operación de matriz , y la operación de agregar un punto antes del operador es una operación de matriz .

En MATLABla operación real, si distingue deliberadamente si agregar un punto antes del operador, puede complicar el problema y crear una confusión innecesaria. Cumplir con el pensamiento habitual de las personas es MATLABuna gran ventaja de, por lo tanto, al operar, primero puede ingresar sin agregar un punto. Si no hay otro error en la entrada, pero el comando no se puede ejecutar, entonces la operación puede ser una operación de matriz. Intente agregar antes del operador correspondiente ..

como:

operadores logicos

La operación lógica es MATLABuna forma de operación de operación de matriz en , y también es una operación comúnmente utilizada en casi todos los lenguajes de alto nivel.

operador simbólico	Función	Nombre de la función
$==$	igual	$eq$
$\sim =$	no igual a	$es\; decir\_$
$<$	menos que	$es$
$>$	más que el	$gt$
$<=$	Menos que o igual a	$yo\_$
$>=$	mayor o igual a	$gmi$
$\&$	lógica y	$y\_$
$|$	lógico o	$o$
$\sim$	NO lógico	$no\_\_$

【Explicación】 En operaciones aritméticas, operaciones de comparación y operaciones lógicas Y, o, y NO, sus relaciones de prioridad son: operaciones de comparación, operaciones aritméticas, operaciones lógicas Y, o NO .

Otros símbolos comunes

símbolo	MATLABingresar	usar
coma	,	Separar variables, expresiones, columnas de matrices
punto y coma	;	Líneas de comando separadas sin mostrar los resultados de la ejecución, filas separadas de matrices
apóstrofe	' '	definir cadena
colon	:	x = a : b : cRepresenta un valor xde aa en pasos debc
signo igual	=	asignación de variables
signo de porcentaje	%	comentario de comando
tres periodos	...	Continuación
paréntesis	( )	Diferenciar el orden de las operaciones.
Corchetes	[ ]	formar una matriz o un vector

[Ejemplo] MATLABIngrese la matriz $A=\left[\begin{array}{ccc}1& 2& 3\\ 4& 5& 6\\ & & \end{array}\right]$。

MATLABEl procedimiento es el siguiente:

>>A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9] %行与行之间用分号分隔，每行的（列）元素间用逗号分隔