 
        
        - •Й.Й. Білинський, в.В. Мотигін обробка інформації засобами комп’ютерної математики
- •Обробка інформації засобами комп’ютерної математики
- •1 Робота з пакетами комп’ютерної математики
- •1.1 Математичний пакет MathCad 2000
- •1.1.1 Інтерфейс користувача системи MathCad 2000
- •1.1.2 Палітри математичних знаків і документи MathCad
- •1.1.3 Виклик вбудованих функцій
- •1.1.4 Елементи графічної візуалізації
- •1.2 Математична система Maple
- •1.2.2 Побудова двовимірного графіка заданої користувачем функції
- •1.2.3 Побудова графіка поверхні
- •1.2.4 Керування мишею
- •1.2.5 Символьні обчислення
- •1.2.6 Основні елементи інтерфейсу
- •1.3 Матрична лабораторія matlab
- •1.3.1 Початок роботи із системою matlab
- •1.3.2 Файлова система matlab
- •1.3.3 Збереження робочої області
- •1.3.4 Ведення щоденника
- •1.3.5 Завантаження робочої області
- •1.3.6 Вхідна мова системи matlab
- •1.3.7 Оператори і функції matlab
- •1.3.8 Повідомлення про помилки і виправлення останніх
- •1.3.9 Формати чисел
- •1.3.10 Основи роботи з векторами і матрицями
- •1.3.11 Огляд матричних функцій
- •2 Лабораторний практикум
- •2.1 Спектральні характеристики сигналу
- •2.1.1 Періодичні сигнали
- •2.1.2 Практична ширина спектра сигналу
- •2.1.3 Імпульси прямокутної форми
- •2.1.6 Пилкоподібне коливання
- •2.1.7 Неперіодичні сигнали
- •2.1.8 Спектр експоненціального імпульсу
- •2.1.9 Спектр сигналу ввімкнення
- •2.1.10 Спектр дельта-функції
- •2.1.11 Лабораторна робота №1
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •2.2 Квантування сигналів
- •2.2.1 Перетворення неперервних сигналів у дискретні
- •2.2.2 Квантування за рівнем
- •2.2.3 Квантування в часі
- •2.2.4 Частотний критерій Котельникова
- •2.2.5 Критерій допустимого відхилення
- •2.2.6 Лабораторна робота №2
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •2.3 Дослідження випадкових процесів
- •2.3.1 Лінійні операції над випадковими функціями
- •2.3.2 Стаціонарні випадкові функції
- •2.3.3 Лабораторна робота №3
- •Хід роботи
- •2. 4 Методи обробки зображень
- •2.4.1 Що таке колір?
- •2.4.2 Колірна схема rgb
- •2.4.3 Обробка кольорових (rgb) зображень
- •2.4.4 Лабораторна робота №4
- •Хід роботи
- •2.5 Завадостійке кодування
- •2.5.1 Основні принципи завадостійкого кодування
- •2.5.2 Лабораторна робота №5
- •Хід роботи
- •2.6 Методи стиснення даних
- •2.6.1 Код Шеннона-Фано
- •2.6.2 Лабораторна робота №6
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •5. Створюємо вектор символів і вектор кількості їх повторень.
- •2.6.4 Лабораторна робота №7
- •Хід роботи
- •2.6.5 Арифметичне кодування
- •2.6.6 Алгоритм арифметичного кодування в загальному вигляді
- •2.6.7 Лабораторна робота №8
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •2.7 Динамічні методи стиснення даних
- •2.7.1 Динамічне кодування методом Хаффмена
- •2.7.2 Лабораторна робота №9
- •Хід роботи
- •2.7.3 Динамічне кодування методом fgk
- •2.7.4 Лабораторна робота №10
- •Хід роботи
- •2.7.5 Динамічне кодування методом Віттера
- •2.7.6 Лабораторна робота №11
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Навчальне видання
- •Обробка інформації засобами комп’ютерної математики Лабораторний практикум
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
1.2 Математична система Maple
Maple – система комп'ютерної алгебри, розрахована на виконання самих складних розрахунків. Її основою є ядро системи, що містить біля тисячі базових функцій. Є також основна бібліотека операторів, команд і функцій та ряд пакетів розширення системи (packages). Додаткові функції з них повинні застосовуватися після завантаження пакета за допомогою команди with(name), де name – ім'я застосовуваного пакета.
1.2.1 Перше знайомство із системою Maple
Після запуску системи з'являється її основне вікно (рис. 1.6). Спочатку воно порожнє і має ім'я Untitled. Як показано на рис. 1.6, можна відразу приступати до виконання обчислень.
	 
Вхідні вирази і результати їхніх обчислень займають окремі комірки, що позначаються ліворуч квадратними дужками. Довжина їх залежить від розміру виразів — вихідних (питання) і результатів обчислень. Знак “>” є запрошенням до введення математичного виразу. Текстовий рядок (зверху) знака “>” немає. Введення виразу задається за правилами рядкового редагування з застосуванням курсору введення – миготливої вертикальної риски.
Знак фіксації кінця вхідного виразу “;” (крапка з комою) забезпечує виведення результату на екран, а знак “:” (двокрапка) відміняє виведення. Ці знаки також є роздільниками при записі в одному рядку декількох виразів. Клавіші переміщення курсору дозволяють переміщатися по раніше введених у сеансі роботи рядках. Рядки цілком і частково можуть копіюватися в буфер обміну і витягатися з нього.
На рис. 1.6 показане застосування ряду складних вбудованих функцій для символьних обчислень – знаходження похідної dif(f(x),x) та невизначеного інтеграла Int(f(x),x). Перша функція (ім'я починається з малої літери) є обчислюваною. А від функції, імена яких починаються з великою букви, називаються інертними. Вони не обчислюються, а забезпечують близьку до природного форму запису вхідного виразу. Це може знадобитися для візуалізації обчислень.
	 
В комірках введення виразу з такими функціями можна перевести до звичайної математичної форми як показано на рис.1.7. Для цього потрібно установити курсор у потрібну комірку і клацнути на кнопці х на контекстній панелі (Context Bar), що буде описана пізніше. Найпоширенішим оператором є оператор присвоювання “:=”. Він використовується для задання змінним конкретних значень, наприклад а:=2; b:=3; с:=а+b; і т.д.
На рис.1.7 показане також розкрите меню Help. З його допомогою можна одержати доступ до великої довідкової бази даних системи.
1.2.2 Побудова двовимірного графіка заданої користувачем функції
На рис. 1.8 представлений приклад побудови графіка функції. Тут графічний об'єкт представлений змінною g, значення якої (графік) виводиться в рядок висновку. Для цього рядка показане контекстне меню, що дозволяє форматувати графік. Для побудови графіка математичної функції f використовується графічна функція plot(f, х= –15..15). Параметр х= –15..15 задає змінну, щодо якої будується графік, а також область зміни значень цієї змінної (у нашому випадку від –15 до +15).
	 
