Обработка числовой информации с помощью матричной лаборатории MATLAB

проработанных и проверенных
временем систем автоматизации математических и научнотехнических расчетов,

построенная на расширенном представлении и применении матричных операций.
MatLab предлагает мощный C-подобный язык, прекрасную графику и большое число различных библиотек (toolbox).

основанное на создании модулей – процедур и функций;
объектно-ориентированное программирование, особенно

ценное в реализации графических средств системы;
визуально-ориентированное программирование, направленное на созданиесредств графического интерфейса пользователя GUI (Graphics User Interface).

что любая команда системы распознается (интерпретируется) по ее имени (идентификатору)

и немедленно исполняется в командной строке, что обеспечивает легкую проверку по частям любого программного кода.
Важными достоинствами системы являются ее открытость и расширяемость.
Большинство команд и функций системы реализованы в виде m-файлов текстового формата (с расширением .m) и файлов на языке C/C++, причем все файлы доступны для модификации. Пользователь так же может самостоятельно создавать необходимые библиотеки функций.

вводятся команды и отображаются результаты их выполнения.
2. Command History (окно

истории команд). В этом окне отображаются все команды, которые запускали на исполнение вводом в командном окне.
3. Workspace (рабочее пространство). В этом окне отображаются все переменные, которые использует система в данный момент.
4. Current Directory (текущая директория). Отображает текущую директорию. В этой директории система MatLab ищет файлы данных, которые Вы пытаетесь открыть и M-файлы, имена которых Вы набираете. Она также ищет их во всех каталогах, перечисленных в списке, доступном через меню File / Set Path…

окне – командный режим
выполнения файла-сценария (скрипта)
выполнение файла-функции

вводятся по очереди после символа “>>”. Результат выполнения отображается в

командном окне и в рабочем пространстве.

действует простейший строчный редактор.
Таблица 1. Команды строчного редактора

создан таким образом, что любые вычисления можно выполнять в режиме

прямых вычислений, то есть без подготовки программы пользователем. При этом MATLAB выполняет функции суперкалькулятора и работает в режиме командной строки.
Работа с системой носит диалоговый характер и происходит по правилу «задал вопрос – получил ответ». Пользователь набирает на клавиатуре вычисляемое выражение, редактирует его (если нужно) в командной строке и завершает ввод на жатием клавиши ENTER.

следующие выводы:
для указания ввода исходных данных используется символ >>;
для блокировки

вывода результата вычислений некоторого выражения после него надо установить знак «;» (точка с запятой). Но при этом результаты вычислений будут находится в рабочем пространстве;
если не указана переменная для значения результата вычислений, то MATLAB назначает такую переменную с именем ans;
результат вычислений выводится в строках вывода (без знака >>)
аргументы функций располагаются в круглых скобках.

виде M-файлов. Для профессиональной подготовки, редактирования и отладки таких файлов

служит специальный редактор системы MatLab.
Вызов редактора происходит с помощью команды
File->New-> Blank M-File
Либо сочетанием клавиш :
Ctrl+N

меню File->Save (Save As), либо с помощью панели инструментов, либо

сочетанием клавиш Ctrl+S.
Строки программы в редакторе нумеруются в последовательном порядке.
Редактор является многооконным. Окно каждой программы оформляется как вкладка.

по мере ввода текста. При этом используются следующие цветовые выделения:
•

ключевые слова языка программирования – синий цвет;
• операторы, константы и переменные – черный цвет;
• комментарии после знака % – зеленый цвет;
• символьные переменные (в апострофах) – зеленый цвет;
• синтаксические ошибки – красный цвет.
Не все ошибки диагностируются. Ошибки, связанные с неверным применением операторов или функций, не способна обнаружить ни одна система программирования. Устранение такого рода ошибок (их называют семантическими) – дело пользователя, отлаживающего свои алгоритмы и программы.

пункта меню Debug-> Run, или кнопки Run на панели инструментов,

или нажав клавишу F5.
Основным приемом отладки М-файлов является установка контрольных точек остановки (Breakpoints). Они устанавливаются(и сбрасываются) с помощью кнопок Set/Clear Breakpoints.
Сброс всех контрольных точек обеспечивается кнопкой Clear All Breakpoints.

контроль значений переменных;
выполнение шага трассировки Step;
пошаговое

выполнение без захода в вызываемые М-файлы Step Out;
пошаговое выполнение с заходом в вызываемые М-файлы Step In;
запустить продолжение исполнения программы Continue;
выход из режима отладки Exit Debug Mode.

MatLab «зацикливается» и перестает выдавать результаты либо непрерывно их выдает.

Для прерывания вычислений в таких случаях необходимо нажать сочетание клавиш Ctrl+C (Ctrl+Break).
Для завершения работы с системой можно использовать команды quit, exit или комбинацию клавиш Ctrl+Q.

и стирания других рабочая область перестает быть непрерывной и начинает

содержать «дыры» и всякий «мусор». Это может привести к ухудшению работы системы или к нехватки памяти. Во избежание таких проблем следует использовать команду pack, осуществляющую дефрагментацию рабочей области.

где хранятся все переменные, используется функция clear в разных форматах:

clear – уничтожение определений всех переменных;
сlear x - уничтожение определения переменной х;
сlear a,b,c - уничтожение определений нескольких переменных.

служит команда save:
• save fname – записывается рабочая область всех

переменных в файле бинарного формата с именем fname.mat;
• save fname X – записывает только значение переменной X;
• save fname X Y Z – записывает значения переменных X, Y и Z.
После параметров команды save можно указать ключи, уточняющие формат записи файлов:
• -mat – двоичный MATформат, используемый по умолчанию;
• -ascii – ASCIIформат единичной точности (8 цифр);
• -ascii -double – ASCIIформат двойной точности (16 цифр);
• -ascii -double -tabs – формат с разделителем и метками табуляции;
• V4 – запись MATфайла в формате версии MATLAB 4;
• -append – добавление в существующий MATфайл.
Возможно использование слова save и в формате функции, а не команды, например:
save('fname','var1','var2')

ранее проведенной сессии (если она была сохранена) можно использовать команду

load:
• load fname … – загрузка ранее сохраненных в файле fname.mat определений со спецификациями на месте многоточия, подобными описанным для команды save;
• load('fname',…) – загрузка файла fname.mat в форме функции.
Если команда (или функция) load используется в ходе проведения сессии, то произойдет замена текущих значений переменных теми значениями, которые были сохранены в считываемом MATфайле.
Для задания имен загружаемых файлов может использоваться знак *, означающий загрузку всех файлов с определенными признаками. Например, load demo*.mat означает загрузку всех файлов с началом имени demo, например demo1, demo2, demoa, demob.
Имена загружаемых файлов можно формировать с помощью операций над строковыми выражениями.