Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:MATLAB Simulink. Компьютерное моделирование экономики
.pdf
2.2. Установка MATLAB, файловая система
2.2. Установка MATLAB, файловая система
Возможна сетевая или локальная установка MATLAB7.1. Полная версия занимает три CDROM. Для лабораторных работ по
экономике в Simulink достаточно 400 Мбайт на жестком диске.
Можно задать индивидуальную конфигурацию системы, пометив
«галочку» в диалоговом окне Инсталляции только необходимые
программы. Для «вычеркивания» раздела из списка достаточно убрать «галочку» в соответствующей строке, щелкнув на ней левой
кнопкой мыши. Наличие в списке ядра MATLAB при первоначальной установке является обязательным.
При изменении потребностей пользователя конфигурацию
можно изменить. Надо повторить процедуру установки, пометив
«галочкой» дополнительные программы.
При завершении установки на Рабочем столе компьютера появляется ярлык MATLAB со значком в форме трехмерного «матлабовского» графика.
В окне проводника Windows на рис. 2.1 можно ознакомиться с
файловой системой MATLAB.
Рис. 2.1. Файловая система MATLAB
31
2. Введение в MATLAB
В левом окне проводника в папке matlab7 мы видим системные
и прикладные файлы. Экономиста интересуют приложения. Первое из них — это папка demos. В ней сосредоточены демонстрационные примеры для скорейшего понимания и усвоения техники
MATLAB. К сожалению, там только технические демонстрации,
экономики нет.
Далее папка help с обширной помощью в форматах HTML è pdf
для всех продуктов, работающих в среде MATLAB.
Notebook — это пакет для совместной работы с MATLAB и MS
WORD. Вы можете в WORD писать программы для MATLAB. Из
текстового процессора WORD вы можете запускать MATLAB, и
он передаст в WORD результаты вычислений или графику. Документ WORD становится живой книгой.
Далее идут системные файлы Simulink.
Toolbox (набор инструментов) — это специальные профессиональные программные системы, созданные на базе MATLAB и работающие на его ядре.
В правом окне проводника представлена файловая система To-
olbox. Ее состав зависит от нашего выбора приложений во время
установки MATLAB. Мы выбрали лишь наиболее полезные пакеты для лабораторных работ по экономике.
Exlink — для совместной работы MATLAB и Excel.
Finance — это пакет для финансовых вычислений. Здесь больше
финансовых функций и программ, чем в Excel, но интерфейс для
экономиста в Excel удобней.
Optim — большой пакет с разнообразием алгоритмов для задач
большой размерности. Вероятно, он хорош для математиков, далеких от практических экономических задач. В Excel небольшое разнообразие алгоритмов оптимизации, недостаточная размерность
задач, но прекрасный для экономистов интерфейс, позволяющий
быстро решать учебные и лабораторные аналитические, прогнозные и плановые задачи.
Rptgen — генераторы отчетов.
Rtw (real time workshop) — генератор кодов на языках С, ADA и
др. из программ MATLAB, Simulink и др.
Stateflow — рекомендуется для моделирования событийных систем управления. К сожалению, применение его в экономике пока
неизвестно.
Symbolic — пакет для символьных математических преобразований формул и уравнений.
32
2.3. Типы файлов
2.3. Типы файлов
При работе с SIMULINK в основном используются файлы
четырех типов.
М-файлы (с расширением.m) — файлы, содержащие тексты
программ на языке MATLAB. В виде М-файлов реализованы все
библиотечные функции MATLAB. По умолчанию М-файлы открываются с помощью собственного редактора/отладчика MATLAB.
Mdl-файлы (с расширением.mdl) — файлы моделей SIMULINK. Они могут быть открыты либо с помощью SIMULINK (в
виде графического окна с блок-схемой), либо в виде текста с помощью редактора/отладчика MATLAB.
МАТ-файлы (с расширением.mat) — файлы данных, хранящиеся в рабочем пространстве (Workspace) MATLAB. Они либо вводятся вручную в командном окне, либо записываются в эту оперативную память из любого пакета MATLAB или из любого приложения, взаимодействующего с MATLAB, например, Excel или
Word. Любые приложения могут читать эти данные.
FIG-файлы (с расширением.fig) — файлы гистограмм, рисунков, графиков.
2.4. Запуск MATLAB
Для запуска MATLAB надо дважды щелкнуть левой кнопкой
мыши на его ярлыке. При загрузке MATLAB появляется его брэнд
(рис. 2.2).
Затем появляется рабочий стол MATLAB с вложенными окнами
(рис. 2.3). Чтобы студенты не путали рабочие столы (desktop) MATLAB и Windows, будем называть стол MATLAB главным окном.
Окно MATLAB представляет собой стандартное окно Windows-приложения и содержит все основные компоненты такого
окна:
— строку заголовка с кнопками управления окном;
— строку меню (основное меню приложения);
— панель инструментов;
— рабочее поле;
— строку состояния;
— вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки.
главном окне расположено несколько окон.
Â
33
2. Введение в MATLAB
Рис. 2.2. Брэнд MATLAB
34
Ðèñ. 2.3. Îêíà MATLAB
2.5. Command Window, вычисления в командном режиме
2.5. Command Window, вычисления
в командном режиме
В MATLAB можно различать два режима работы: вычисления в
командном режиме и исполнение программ, записанных на его
языке.
В главном окне справа расположено Command Window — окно
для ввода и исполнения команд. Символ «>>» означает готовность
MATLAB к исполнению команд оператора. Они выполняются как
в любом калькуляторе, например, Бэйсика или Excel.
В окне (рис. 2.3) мы ввели выражение 2*2. Чтобы его вычислить (исполнить), нажмите клавишу Enter. Получим ответ ans = 4.
Затем MATLAB показал знак готовности к исполнению новых
команд «>>».
Вместо одного числа мы можем ввести матрицу или вектор, задать имя матричной переменной. Числа матрицы обрамляются
квадратными скобками и отделяются пробелами или запятыми.
Введем переменную
u = [1,2,3,4].
Нажмем клавишу исполнения Enter и получим ответ
u=1234.
MATLAB может вычислять практически все математические
функции. Например, на нашем рисунке в окне он использует наш
вектор u и вычисляет вектор экспоненциальных функций exp(u) в
векторной переменной ans.
Можно ввести последовательность команд. Если команда не заканчивается символом точки с запятой, то она выполняется сразу
же после нажатия клавиши Enter.
Использование разделителя в виде точки с запятой позволяет
вводить в рабочем поле последовательность команд, которая будет
выполнена только в том случае, если после очередной команды не
стоит этот символ. Если выполнение команды приводит к вычислению некоторого значения (скалярного или матрицы), то оно запоминается в рабочей области MATLAB в переменной с именем
ans (от английского слова answer — ответ). Значение, занесенное в
переменную ans, выводится на экран сразу после вычисления в
форме ans = значение (число, вектор, матрица).
35
2. Введение в MATLAB
2.6. Ìåíþ MATLAB
Меню MATLAB немного различается для разных окон. Мы поясним лишь те команды, которые незнакомы экономистам, опытным в работе с Word и Excel.
Ниже строки меню расположены кнопки команд меню. Они
стандартны для Windows-приложений. Но следующая за Redu зеленая с розовым левым нижним уголком — это кнопка вызова Simulink.
Строка меню для Command Window (рис. 2.3) содержит следующие команды:
File (файл) — команды для работы с файлами и настройки сис-
òåìû;
Edit (правка) — команды редактирования информации, отобра-
женной в рабочем поле окна;
Debug — меню с командами для отладки моделей;
Desktop — управление расположением окон на рабочем столе;
Window (окно) — список открытых окон MATLAB;
Íelp (справка) — команды вызова средств поддержки пользова-
òåëÿ.
2.6.1. Команды меню File
Меню Файл представлено на рис. 2.4.
New —
создать новый объект. Создается M-file — это програм-
ма на языке Matlab. C Figure создается графический объект. Vari-
Ðèñ. 2.4. Ìåíþ Ôàéë
36
2.6. Ìåíþ MATLAB
able позволяет создать новые числовые переменные. Model открывает новое окно для модели Simulink. GUI — открывает инструменты для построения графического интерфейса пользователей.
Open —
открыть файл.
Close Command Window — закрыть командное окно.
Import Data — прием данных из других приложений.
Save Workspace As — сохранить рабочую область на диске.
Set Path — выбор рабочей папки.
Print — печать.
Print Selection — печать выделенного.
Далее список файлов, открывавшихся в прошлом и текущем
сеансе работы с MATLAB. Вначале этот список пуст.
Exit MATLAB — выход из MATLAB.
Preferences (предпочтения рис. 2.5) — настройка форматов чи-
сел, шрифтов, экрана и других параметров для умолчания, то, что
обычно в офисных продуктах делается в меню Сервис/параметры.
Отличие в том, что там разделы настроек выбираются горизонтальными закладками, а здесь вертикальным меню левого окошка.
Рис. 2.5. Настройки параметров Matlab
37
2. Введение в MATLAB
2.6.2. Команды меню Edit
Они аналогичны командам офисных пакетов.
Paste
to Workspace открывает окно мастера импорта данных из
других приложений в рабочую память Matlab.
Команды Clear стирают содержимое окон: командного, истории и рабочего пространства.
2.6.3. Команды меню Debug
Они аналогичны средствам отладки программ почти всех языков
программирования. Это пошаговое выполнение программ, задание точек остановки программ Breakpoints, остановка при обнаружении ошибки.
2.6.4. Команды меню Desktop
Здесь расположены команды управления окнами (рис. 2.6).
Команда Undock позволяет
вывести любое текущее окно из
главного окна на рабочий стол Windows.
Для новичка очень важна команда Desktop\Desktop Layout\De-
fault. Когда ваше стадо окон разбредется по экрану и вы потеряете
ориентацию, щелкайте по этой команде. По умолчанию система
окон установится в первоначальное состояние.
Profiler используется для отладки больших программ с целью
ускорить их выполнение.
38
Рис. 2.6. Desktop — команды управления окнами
2.6.5. Help — справочная система
2.7. Command History
Web resourses —
MATLAB и отображающий документы в формате Интернет HTML.
Все продукты MathWorks Inc. можно получить по Интернет.
Предоставляется также справочная система в формате PDF.
Для просмотра документации в формате PDF необходимо установить программу чтения файлов такого формата Acrobat Reader из
семейства продуктов Adobe компании Adobe Systems Inc. Эта программа входит в комплект поставки MATLAB и может быть установлена по желанию пользователя в процессе установки пакета.
Формат PDF является, пожалуй, наиболее удобным для получения
«твердой» копии документации.
Demos — предоставляет примеры использования всех средств
MATLAB, входящих в состав рабочей конфигурации пакета.
Изменение конфигурации приводит к изменению списка примеров и функций, по которым может быть получена справка.
Чтобы получить полную информацию по интересующему разделу, достаточно щелкнуть в соответствующей строке.
это Web browser, интегрированный в экран
2.7. Command History
Внизу слева находится îêíî Command History (история
команд) — это протокол вашей работы. Дважды щелкнув по старой команде, можно повторить ее выполнение в командном окне.
Меню окна одинаково с меню командного окна.
2.8. Current Directory
Слева вверху расположено окно Current Directory — текущий,
рабочий справочник (папка). Терминология сохранилась от старой
операционной системы MS DOS. Чтобы MATLAB мог увидеть
вашу программу (м-файл) или функцию, надо установить текущей
папку, в которой находится эта функция. В нашем примере
(рис. 2.3) установлена рабочая папка TxRt (Tax rate) с моделями и
программами для исследования оптимальных ставок налогообложения. Папка отображается в верхнем правом окошечке над
командным окном. Выбирается папка щелчком по кнопке с тремя
39
2. Введение в MATLAB
точками. Работа с окном Обзор папок аналогична работе с проводником.
В меню здесь добавляется команда View (вид), с помощью которой выбираются типы отображаемых файлов и отчетов.
2.9. Workspace
В этом же окне можно переключиться на лист Workspace
рис. 2.7. Это рабочее пространство MATLAB. В этой оперативной
памяти сохраняются все данные рабочей сессии MATLAB, Simulink и других инструментов. Их всегда можно просмотреть или обработать любым инструментом. Рабочая область энергозависима.
В ней сохраняются все результаты моделирования, пока вы не выдернули штепсель питания компьютера из розетки или Чубайс не
отключил электричество.
Здесь в меню добавлена команда Graphics. Вы можете щелчком
селектировать квадратик любой переменной, вызвать Graphics и
построить по данным любой тип предлагаемых графиков.
40
Ðèñ. 2.7. Îêíà Workspace è Array Editor
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]