Введение.

MATLAB (Matrix Laboratory – матричная лаборатория) – мощное средство автоматизации математических расчетов, отличающееся, прежде всего, широким применением матричных операций. Одна из основных задач системы MATLAB – предоставление языка программирования, ориентированного на технические и математические расчеты, способного превзойти возможности традиционных языков программирования как по скорости вычислений, так и по адаптации к решению самых разнообразных задач.

Немаловажно, что с системой MATLAB могут интегрироваться такие популярные системы как Mathcad, Maple и Mathematica. Средство последних версий Matlab Notebook позволяет готовить документы в текстовом процессоре Word со вставками в виде результатов вычислений MATLAB, представленных в численном, табличном или графическом виде, что позволяет создавать «живые» электронные книги.

Таким образом, система MATLAB может стать отличным помощником в научных исследованиях. Однако, широкому применению системы препятствует недостаток необходимой литературы, изданной на русском языке. Документация по системе и ее приложениям содержит многостраничную информацию, разобраться в которой довольно сложно.

Цель настоящего пособия - облегчить знакомство с возможностями системы и особенностями их реализации. При подготовке пособия использованы материалы монографий и учебников, опубликованных в последние годы [1] - [4].

Часть 1. Основные сведения о системе matlab.

1. Режим прямых вычислений.

   Систему MATLAB можно использовать, прежде всего, как мощный калькулятор, способный производить, помимо обычных вычислений, операции с векторами и матрицами, комплексными числами, рядами и полиномами. Можно выводить графики различных функций – от простой синусоиды до сложной трехмерной фигуры.

Работа в режиме прямых вычислений (командном режиме) носит диалоговый характер. Пользователь набирает выражение, редактирует его и после нажатия клавиши ENTER получает ответ. Например, команда

>> v= [1 3 4];

задает трехэлементный вектор v (возможна также запись не через пробел, а через запятую v=[1,3,4]). Знак ; (точка с запятой) в конце выражения блокирует немедленный вывод результата вычислений. Далее можно подать команду

>> sin(v)

и получить ответ

ans= 0.8415 0.1411 -0.7568

Как видим, система вычисляет функцию sin от векторного аргумента, при этом встроенные функции (см. Приложение) записываются строчными буквами, их аргументы указываются в круглых скобках. Если пользователем не указана переменная для значения результата, то MATLAB назначает переменную с именем ans.

Выражения записываются в соответствии с правилами языка MATLAB (п.3). Если выражение оказывается длинным, то его часть можно перенести на новую строку с помощью знака ... (многоточие). Текстовые комментарии вводятся с помощью знака % перед текстом строки.

Полезно усвоить команды управления окном сессии:

clc – очистка экрана, home – возвращение курсора в левый верхний угол окна. Размеры и положение командного окна можно менять. Размер окна оптимален, если оно занимает нижнюю четверть экрана, а верхняя часть занята графическим окном, тогда вычисления выполняются одновременно с просмотром графиков.

С помощью клавиш  и  можно вернуться к выполнению любой из предыдущих команд.