Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

Кафедра № 301

КРАТКОЕ ВВЕДЕНИЕ В МАТЛАБ

Лабораторная работа № 1 по курсу «Экология»

для студентов 1 курса факультета №3

Составитель - проф., д.т.н. С.И.Рыбников

Утверждено на заседании кафедры №301

«_____»_______________2004 г.

МОСКВА, 2013

1.Назначение лабораторной работы, основные решаемые задачи

Назначение лабораторной работы - быстро освоить элементарные вычисления на компьютере в системе МАТЛАБ, подготовившись тем самым как к лабораторной работе №2, так и к применению компьютера в других учебных дисциплинах.

Изучаются и практически осваиваются следующие вопросы:

состав системы, виды файлов, работа с ними, состав справочного аппарата, его использование при первоначальном освоении системы,

основные команды системы,

операции над числами и их алгебраическими функциями, знакомство со встроенным в МАТЛАБ пакетом элементарных функций,

ввод матриц и элементарные операции над ними, решение системы линейных алгебраических уравнений,

ввод аргументов для расчета функций, расчет элементарных функций и их комбинаций вида функций от функций,

построение двумерных и трехмерных графиков функций с использованием различных технологий и изобразительных средств, предоставляемых МАТЛАБ пользователю,

решение нелинейных алгебраических уравнений и их систем,

интегрирование функций,

понятие и интегрирование простейших дифференциальных уравнений.

МАТЛАБ – мощная и многоплановая вычислительная система, совместимая с несколькими другими системами, со многими функциями, к пониманию которых первокурсники не готовы, и не может быть и речи о ее сколько-нибудь полном освоении в результате вводной лабораторной работы. Здесь для многих первокурсников дается старт профессионального использования компьютера, показывается, что компьютер, известный им лишь как игровой автомат, – это вычислительная машина, а ее применение в учебе экономит массу времени и сил. Последнее, повышая экологичность обучения, согласуется с целями курса «Экология».

В качестве основного метода освоения элементов МАТЛАБА выбрано следование простым примерам, по мере разбора которых пополняется ресурс освоенных пользователем команд. В каждом элементарном разделе работы с использованием выбранных составителем элементарных функций решается задача – прототип, и каждому из студентов предлагается, во-первых, разобрать и, возможно, повторить прототип, во-вторых, выбрать самому другую функцию (для каждого свою, без списывания у однокурсников) и решить ту же задачу, включив ее и ее решение в свой отчет. Проработав задачку с помощью описания лабораторной работы, тут же поставь и реши аналогичную свою задачку. Это и есть основное задание на работу.

При подведении итогов работы поддерживается инициатива по постановке и решению задач, не вошедших в число прототипов. Ставь задачи из других учебных курсов.

Для тех, кто всерьез осознает полезность системы для будущей учебы и работы, весьма полезно проработать хотя бы первые главы какого-либо из многочисленных изданных учебных курсов и пользовательских руководств, одно из которых содержится в системе. Основная структура и набор функций МАТЛАБа достаточно хорошо изучаются с помощью пользовательского меню и встроенного справочного аппарата, вызываемого командой help или той же командой с добавлением названия функции или программы, вызывающей вопросы.

Файлы МАТЛАБа имеют расширения, связанные с их назначением: с расширениями .exe или .bat – исполняемые командные файлы, с расширением .m – файлы - функции, начинающиеся со слова “function”, и файлы – сценарии решения частных задач. Запись сеанса («сессии») работы пользователя- студента содержится в файле с расширением .mat, который в учебной лаборатории сохраняется по адресу: D:\students\курс\группа\фамилия исполнителя. Студенческое творчество в учебной лаборатории должно ограничиваться созданием этих собственных файлов, изменять что-либо в других файлах не разрешается.

Используемые в работе файлы принадлежат к базовой части системы или ее стандартным расширениям TOOLBOX и, в меньшей мере, Symbolic Math. В дальнейшем студентам могут потребоваться почти все многочисленные расширения системы, поэтому, приобретая руководства пользователя, следите за их достаточной широтой охвата системы.