Предисловие

Эта книга замышлялась как учебное пособие для студентов младших курсов ВУЗов естественнонаучного и технического профиля. Однако, книга представляет интерес и для старших классов школ, лицеев, колледжей при изучении информатики, математики, физики и других смежных дисциплин.

При работе над книгой перед авторами стояла непростая задача. С одной стороны, требовалось изложить материал в объеме, достаточном для изучения и приобретения навыков в использовании основных возможностей системы MATLAB. С другой стороны ставилась цель изложить материал компактно и доступно даже для начинающих работать с MATLAB. В связи с этим в книге приведено большое количество примеров, которые позволяют глубже понять изучаемый материал и закрепить его на практике. Каждая глава книги сопровождается вопросами для самоконтроля.

В Приложении 3 содержится множество задач для самостоятельного решения. Задачи систематизированы по основным темам и представлены в пятнадцати вариантах по каждой из них. Возможность использования этих задач для закрепления материала может оказаться интересной и для преподавателей, которые проводят занятия по изучению среды MATLAB в компьютерных классах.

Подход, который заключается в последовательном изучении студентами материала по книге и закреплении его путем решения задач, использовался авторами при проведении занятий по MATLAB в УО “Высший государственный колледж связи” и оказался весьма эффективным.

При написании материалов роли авторов распределились следующим образом:

В.Ф. Бондаренко – главы 1-4, 6-7, приложения 1,2,3;

В.Д. Дубовец – глава 5, приложения 2,3, общее редактирование.

Авторы благодарны рецензентам книги профессорам Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники Садыхову Р.Х., Минченко Л.И., а также доценту Воробъеву В.И., замечания которых в значительной мере способствовали улучшению качества представленных материалов.

Введение

Система компьютерной математики MATLAB (Matrix Lавoratory) переводится с английского как «Матричная лаборатория». Она является одним из эффективнейших средств выполнения научных и инженерных расчетов, их визуализации, обработки результатов эксперимента, анализа и моделирования. Для формулировки и решения задач в среде MATLAB используются понятные математические выражения, близкие к традиционным формулам, связывающие векторные или матричные объекты. Система включает ядро, использующее базовые вычислительные (встроенные) функции, и набор общематематических, графических и проблемно - ориентированных пакетов (Toolboxes), позволяющих изучать и применять современную вычислительную технологию в таких областях, как обработка сигналов и изображений, моделирование, системы управления, системы связи, нейронные сети и многие другие.

Данное учебное пособие предназначено для освоения основных навыков по самостоятельному выполнению расчетов на компьютере в командном (диалоговом) режиме, возможно, после консультации с преподавателем. В нем предоставлены примеры реального применения системы MATLAB, имеющие в основном математическую направленность, к которым в дальнейшем можно обращаться при решении собственных задач с различной проблемной ориентацией. Это задачи высшей и вычислительной математики, теории электрических цепей, теории электро - связи и других дисциплин, изучаемых в технических ВУЗах. Материал представлен сжато. Предполагается, что он усваивается в непосредственном контакте с системой, когда численные и графические результаты расчетов, представленные в примерах, будут получены пользователем прямо на экране.

Предполагается также, что пользователь знаком с каким-либо языком программирования, например Pascal или Basic, с приемами, общими для Windows - приложений и математическими постановками рассматриваемых задач.

Для реализации всех рассматриваемых примеров на используемом компьютере должны быть установлены следующие компоненты системы: ядро MATLAB, пакет Symbolic Math Toolbox.