8. Контрольные вопросы

1. Как вводятся с клавиатуры, отображаются на экране и хранятся в памяти компьютера матрицы, векторы-строки и столбцы?

2. Чем отличаются поэлементные и матричные операции?

3. Какова специфика применения элементарных математических функций к матрицам?

4. Поясните правила использования двоеточия при индексации.

5. Что такое автозаполнение? Где и как оно применяется?

6. Поясните правила формирования векторов и подматриц из матриц.

7. Поясните применение операции конкатенации применительно к векторам и матрицам.

8. Как выполняются логические операции применительно к матрицам?

9. Как выполняются операции отношения применительно к матрицам?

10. Какие функции работы с матрицами есть в Matlab и какова специфика их применения?

9. Индивидуальные задания

1. Изучить правила работы с матрицами в Matlab.

2. Изучить элементарные и специальные функции для работы с матрицами и векторами. Выполнить упражнения.

3. Используя СКМ Matlab решить СЛАУ, заданную вариантом индивидуального задания, методом обращения матрицы коэффициентов, методом Крамера и методом Гаусса (используя обратный слеш).

10. Упражнения

1. Предложите несколько вариантов определения максимального элемента матрицы.

2. Вычислить среднее значение элементов матрицы.

3. Определить сколько в матрице элементов, меньших, чем удвоенное значение ее минимального по модулю элемента.

4. Определить сколько в матрице положительных элементов, кратных 5.

5. Вывести на экран элементы матрицы, сортированными по невозрастанию (следующий не больше предыдущего).

6. Определить, в каком столбце комплексной матрицы стоит элемент, имеющий самую большую мнимую часть.

7. Генерировать единичную матрицу такого же размера, как и некоторая матрица а.

8. Из вектора удалить все комплексные числа и вещественные нулевые и отрицательные.

9. Сформировать вектор из строки и столбца матрицы неповторяющихся чисел, на пересечении которых стоит ее максимальный элемент.

11. Варианты индивидуальных заданий

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 5

№ 6

№ 7

№ 8

№ 9

№ 10

№ 11

№ 12

Лабораторная работа ИП3

Режим программирования

1. Скрипт

Система Matlab создана таким образом, что любые (подчас весьма сложные) расчеты можно выполнять в режиме прямых вычислений, то есть без подготовки программы. Это превращает Matlab в необычайно мощный калькулятор, который способен производить не только обычные для калькуляторов вычисления (например, выполнять арифметические операции и вычислять значения элементарных функций), но и операции с векторами и матрицами, комплексными числами, рядами и полиномами. Можно задать и вывести графики различных функций – от простой синусоиды до сложной трехмерной фигуры. Перечисленные задачи не относятся к разряду сложных. Тем не менее, решать их в режиме прямых вычислений не очень удобно. Часто требуется выполнить подготовительную работу, результаты которой не должны немедленно появляться на экране, но должны быть отображены в последствии. Результирующая картина, например, таблица в командном окне не должна перемежаться командами, вводимыми с клавиатуры. Работа в командном окне в режиме прямых вычислений становится обременительной, когда необходимо выполнять повторение одно и той же вычислительной схемы с небольшой модификацией алгоритма или для различных исходных данных.

В Matlab существует возможность сохранять последовательность команд, вводимых с клавиатуры, в текстовом файле в виде программы, а затем вызывать ее в Command Window и автоматически выполнять, не нажимая на Enter после каждой команды. Такие файлы с программами в Matlab принято называть скриптами (scripts) или сценариями. Скрипт сохраняется на диске в файле с расширением m. M-файлы являются обычными текстовыми файлами, которые создаются с помощью текстового редактора. Система Matlab поддерживает специальный встроенный редактор/отладчик, хотя можно использовать и любой другой текстовый редактор с ASCII-кодами, например, Блокнот. Открыть встроенный редактор можно двумя способами: в главном окне Matlab из меню File выбрать опцию New, а затем M-File или использовать команду редактирования Еdit. В любом случае редактор работает в собственном окне (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Окно редактора Matlab

Скрипты являются самым простым типом m-файла – у них нет входных и выходных аргументов (в каком-то смысле сценарий является аналогом главной программы алгоритмических языков). Сценарии оперируют данными из рабочей области Workspace и могут генерировать в нее новые переменные для последующей обработки в этом же файле. Данные, которые используются в сценарии, сохраняются в рабочей области и после завершения данной программы могут быть использованы для дальнейших вычислений. Несколько скриптов могут работать друг за другом, обмениваясь данными через рабочее пространство, ведь оно у них общее.

После создания сценария его надо сохранить в файле на диске. Этот файл может иметь имя, составленное по общим правилам составления идентификаторов Matlab (желательно, чтобы оно не совпало с именами файлов, входящих в стандартную поставку системы Matlab), но расширение имени должно состоять из одной буквы m (например, myScript1.m и т.п.). Сохраненный в m-файле сценарий в любой момент можно выполнить, если набрать в командном окне имя этого файла (без расширения) и нажать клавишу Enter. Запустить скрипт, текст которого открыт в окне редактора, на выполнение можно непосредственно из окна редактора, если нажать клавишу управления F5, или на панели инструментов редактора щелкнуть ЛКМ на пиктограмме Run (выполнить), она же Save and run (сохранить и выполнить). Редактирование текста сценария выполняется по общим правилам работы с текстовыми редакторами Windows.