Дьяконов В.П. MATLAB: Учебный курс

Опубликовал: pvi777 в категорию Материалы по MathWorks MATLAB - Дата добавления: 04.12.2020, 16:43


Книга посвящена новой версии интегрированного пакета математического моделирования MATLAB, позволяющего создавать имитационные модели процессов в реальном времени.
Немалый объем книги посвящен математическим основам моделирования процессов, владение которыми необходимо для полной реализации возможностей MATLAB. Описываются различные компоненты пакета и их взаимодействие друг с другом.
Книга рассчитана на читателей, знакомых с теорией управления и имеющих некоторые навыки программирования.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Предупреждения
Благодарности и адреса для связи
От издательства

Урок 1. Знакомство с матричной лабораторией MATLAB
История появления системы MATLAB
Возможности систем класса MATLAB
Интеграция с другими программными системами
Ориентация на матричные операции
Расширяемость системы
Мощные средства программирования
Визуализация и графические средства
Техническая документация по системе
MATLAB в Интернете
Регистрация через Интернет
Главная страница фирмы MathWorks
MATLAB в образовании
Обновление системы MATLAB через Интернет
Что нового мы узнали?

Урок 2. Установка системы и первые навыки работы
Инсталляция и файловая система MATLAB
Запуск MATLAB и работа в режиме диалога
Операции строчного редактирования
Команды управления окном
MATLAB в роли суперкалькулятора
О переносе строки в сессии
Основные объекты MATLAB
Понятие о математическом выражении
Действительные и комплексные числа
Константы и системные переменные
Текстовые комментарии
Переменные и присваивание им значений
Уничтожение определений переменных
Операторы и функции
Применение оператора : (двоеточие)
Сообщения об ошибках и исправление последних
Форматы чисел
Формирование векторов и матриц
Особенности задания векторов и матриц
Объединение малых матриц в большую
Удаление столбцов и строк матриц
Операции с рабочей областью и текстом сессии
Дефрагментация рабочей области
Сохранение рабочей области сессии
Ведение дневника
Загрузка рабочей области сессии
Завершение работы с системой
Что нового мы узнали?

Урок 3. Основы графической визуализации вычислений
Особенности графики системы MATLAB
Построение графиков функций одной переменной
Построение гистограмм
Построение трехмерных графиков
Вращение графиков мышью
Контекстное меню графиков
Редактор свойств графиков
Управление форматом графиков
Что нового мы узнали?

Урок 4. Работа со справкой и примерами
Интерактивная справка
Вызов списка разделов интерактивной справки
Справка по конкретному объекту
Справка по группе объектов
Справка по ключевому слову
Дополнительные справочные команды
Примеры, вызываемые из командной строки
Вызов списка демонстрационных примеров
Пример – тест на быстродействие компьютера
Что больше – е^pi или рi^e?
Анимация в пространстве – аттрактор Лоренца
Встроенные фигуры
В паутине нейронных сетей
Просмотр текстов примеров и m-файлов
Меню Help
HTML-справка – Help Desk
Запуск справочной системы Help Desk
Справка па функциям системы MATLAB
Полнотекстовый поиск
Просмотр документации в формате PDF
Галерея примеров – MATLAB Demos
Вызов галереи демонстраций
Демонстрационные примеры Simulink
Копирование демонстрационных примеров
Ознакомительная система MATLAB Tour
Что нового мы узнали?

Урок 5. Пользовательский интерфейс MATLAB
Общая характеристика пользовательского интерфейса
Панель инструментов
Окна открытия нового файла
Окно загрузки имеющегося файла
Операции с буфером обмена
Отмена результата предшествующей операции
Браузер рабочей области
Команды просмотра рабочей области who и whos
Браузер файловой структуры
Запуск приложения Simulink
Справочная система Help Window
Меню системы
Меню, команды, операции и опции
Меню File
Операции создания и загрузки файлов
Операции загрузки, записи и просмотра файлов рабочей области
Настройка MATLAB и функция path
Обеспечение печати – команды Print Setup, Print и Print Selection
Меню Edit – средства редактирования документов
Меню View и Window
Основы редактирования и отладки m-файлов
Интерфейс редактора/отладчика m-файлов
Цветовые выделения и синтаксический контроль
Понятие о файлах-сценариях и файлах-функциях
Панель инструментов редактора и отладчика
Работа с точками прерывания
Интерфейс графических окон
Общение MATLAB с операционной системой
Работа с каталогами
Выполнение команд !, dos, Unix и vms
Общение с Интернетом из командной строки
Некоторые другие команды
Создание элементов интерфейса в графических окнах
Что нового мы узнали?

Урок 6. Обычная графика MATLAB
Двумерные графики
Построение графиков отрезками прямых
Графики в логарифмическом масштабе
Графики в полулогарифмическом масштабе
Столбцовые диаграммы
Построение гистограмм
Лестничные графики
Графики с зонами погрешности
График дискретных отсчетов функции
Графики в полярной системе координат
Угловые гистограммы
Графики векторов
График проекций векторов на плоскость
Контурные графики
Графики полей градиентов
Трехмерные графики
Создание массивов данных для трехмерной графики
Построение графиков трехмерных поверхностей
Сетчатые 3D-графики с окраской
Сетчатые 3D-графики с проекциями
Построение поверхности столбцами
Построение поверхности с окраской
Построение поверхности и ее проекции
Построение освещенной поверхности
Средства управления подсветкой и обзорам фигур
Построение графиков функций трех переменных
График трехмерной слоеной поверхности
Трехмерные контурные графики
Оформление и комбинирование графиков
Установка титульной надписи
Установка осевых надписей
Ввод текста в любое место графика
Позиционирование текста с помощью мыши
Вывод пояснений
Маркировка линий уровня на контурных графиках
Управление свойствами осей графиков
Включение и выключение сетки
Наложение графиков друг на друга
Разбиение графического окно
Изменение масштаба графика
Управление цветом и световыми эффектами
Установка палитры цветов
Установка соответствия между палитрой цветов и масштабом осей
Окраска поверхностей
Установка палитры псевдоцветов
Создание закрашенного многоугольника
Окраска плоских многоугольников
Вывод шкалы цветов
Цветные плоские круговые диаграммы
Другие команды управления световыми эффектами
Окрашенные многоугольники в пространстве
Цветные объемные круговые диаграммы
Трехмерные графические объекты
Построение цилиндра
Построение сферы
Трехмерная графика с треугольными плоскостями
Что нового мы узнали?

Урок 7. Специальная графика
Движение точки на плоскости
Движение точки в пространстве
Основные средства анимации
Вращение фигуры – логотипа MATLAB
Волновые колебания мембраны
Объекты дескрипторной графики
Создание графического окна и управление им
Создание координатных осей и управление ими
Пример применения объекта дескрипторной графики
Дескрипторы объектов
Операции над графическими объектами
Свойства объектов – команда get
Изменение свойств объекта – команда set
Примеры, иллюстрирующие возможности дескрипторной графики
Основные команды для создания пользовательского интерфейса
Пример создания объекта интерфейса
Растровая графика
Пакет прикладных программ Image Processing
Примеры применения пакета Image Processing
Примеры программирования задач с использованием средств пакета Image Processing
Галерея трехмерной графики
Что нового мы узнали?

Урок 8. Операторы и функции
Арифметические операторы и функции
Операторы отношения и их функции
Логические операторы
Специальные символы
Системные переменные и константы
Функции поразрядной обработки
Функции обработки множеств
Функции времени и даты
Элементарные функции
Алгебраические и арифметические функции
Тригонометрические и обратные им функции
Гиперболические и обратные им функции
Функции округления и знака
Функции комплексного аргумента
Что нового мы узнали?

Урок 9. Специальные математические функции
Функции Эйри
Функции Бесселя
Бета-функция и ее варианты
Эллиптические функции и интегралы
Функции ошибки
Интегральная показательная функция
Гамма-функция и ее варианты
Функции Лежандра
Что нового мы узнали?

Урок 10. Операции с векторами и матрицами
Создание матрицы заданными свойствами
Создание единичной матрицы
Создание матрицы с единичными элементами
Создание матрицы с нулевыми элементами
Создание линейного массива равноотстоящих точек
Создание вектора равноотстоящих точек в логарифмическом масштабе
Создание массивов со случайными элементами
Конкатенация матриц
Создание матриц с заданной диагональю
Перестановки элементов матриц
Вычисление произведений
Суммирование элементов
Функции формирования матриц
Поворот матриц
Выделение треугольных частей матриц
Вычисление сопровождающей матрицы
Вычисление тестовых матриц
Матрицы Адамара
Матрицы Ганкеля
Матрицы Гильберта
Вычисление магического квадрата
Матрицы Паскаля
Матрицы Теплица
Матрицы Уилкинсона
Матричные функции
Матричные функции низкого уровня
Что нового мы узнали?

Урок 11. Матричные операции линейной алгебры
Вычисление чисел обусловленности матрицы
Определитель и ранг матрицы
Определение векторной и матричной норм
Определение артанормального базиса матрицы
Функции приведения матрицы к треугольной форме
Определение угла между двумя подпространствами
Вычисление следа матрицы
Разложение Халесского
Обращение матриц – функции inv, pinv
LU- и QR-разложения
Вычисление собственных значений и сингулярных чисел
Приведение матриц к форме Шура и Хессенберга
Что нового мы узнали?

Урок 12. Функции разреженных матриц
Элементарные разреженные матрицы
Преобразование разреженных матриц
Работа с ненулевыми элементами разреженных матриц
Визуализация разреженных матриц
Алгоритмы упорядочения
Норма, число обусловленности и ранг разреженной матрицы
Вычисление собственных значений и сингулярных чисел разреженных матриц
Что нового мы узнали?

Урок 13. Сложные типы данных
Многомерные массивы
Понятие о многомерных массивах
Применение оператора : в многомерных массивах
Доступ к отдельному элементу многомерного массива
Удаление размерности у многомерного массива
Создание страниц, заполненных константами и случайными числами
Использование функций ones, zeros, rand и randn
Объединение массивов
Робота с размерностями
Массивы записей
Структура записей
Создание записей и доступ к их компонентам
Функция создания записей
Проверка имен полей и записей
Функция возврата имен полей
Функция возврата содержимого полей записи
Функция присваивания значений полям
Удаление полей
Массивы ячеек
Создание массивов ячеек
Создание ячеек с помощью функции cell
Визуализация массивов ячеек
Создание массива символьных ячеек из массива строк
Присваивание с помощью функции deal
Тестирование имен массивов ячеек
Функции преобразования типов данных
Многомерные массивы ячеек
Вложенные массивы ячеек
Что нового мы узнали?

Урок 14. Численные методы и обработка данных
Элементарные средства решения систем линейных уравнений
Функции для решения систем линейных уравнений
Решение систем линейных уравнений с разреженными матрицами
Двунаправленный метод сопряженных градиентов
Устойчивый двунаправленный метод
Квадратичный метод сопряженных градиентов
Метод минимизации обобщенной невязки
Метод сопряженных градиентов
Квазиминимизация невязки
Вычисление нулей функции одной переменной
Минимизация функции одной переменной
Минимизация функции нескольких переменных
Аппроксимация производных
Аппроксимация лапласиана
Аппроксимация производных конечными разностями
Вычисление градиента функции
Численное интегрирование
Метод трапеций
Численное интегрирование методом квадратур
Работа с полиномами
Умножение и деление полиномов
Вычисление полиномов
Вычисление производной полинома
Решение полиномиальных матричных уравнений
Разложение но простые дроби
Вычисление корней полинома
Решение обыкновенных дифференциальных уравнений
Решатели ОДУ
Использование решателей систем ОДУ
Описание системы ОДУ
Дескрипторная поддержка опций решателя
Пакет Partial Differential Equations Toolbox
Что нового мы узнали?

Урок 15. Обработка данных
Статистическая обработка данных
Нахождение максимального и минимального элементов массива
Нахождение средних, срединных значений массива и стандартных отклонений
Функции сортировки элементов массива
Вычисление коэффициентов корреляции
Вычисление матрицы ковариации
Триангуляция
Расчет триангуляции
Нахождение выпуклой оболочки
Вычисление площади полигона
Анализ попадания тачек внутрь полигона
Построение диаграммы Вороного
Преобразование Фурье
Функция одномерного прямого преобразования Фурье
Функции многомерного прямого преобразования Фурье
Функция перегруппировки
Функции обратного преобразования Фурье
Свертка и дискретная фильтрация
Функция свертки и обратная ей функция
Функция свертки двумерных массивов
Дискретная одномерная фильтрация
Двумерная фильтрация
Функция коррекции фазовых углов unwrap
Интерполяция и аппроксимация данных
Полиномиальная регрессия
Интерполяция периодических функций рядом Фурье
Интерполяция на неравномерной сетке
Одномерная табличная интерполяция
Двумерная табличная интерполяция
Трехмерная табличная интерполяция
N-мерная табличная интерполяция
Интерполяция кубическим сплайнам
Что нового мы узнали?

Урок 16. Работа со строками
Основные функции строковых данных
Операции над строками
Преобразование символов и строк
Функции преобразования систем счисления
Вычисление строковых выражений
Что нового мы узнали?

Урок 17. Работа с файлами и звуком
Открытие и закрытие файлов
Работа с двоичными файлами
Операции над форматированными файлами
Позиционирование файлов
Строковый ввод/вывод
Специализированные файлы
ASCII-файлы с разделителями
Графические файлы
Файлы электронных таблиц
Поддержка звуковой системы
Средства воспроизведения звука
Работа со звуковыми файлами
Демонстрация звуковых возможностей
Что нового мы узнали?

Урок 18. Основы программирования
Основные понятия программирования
Основные средства программирования
Основные типы данных
Виды программирования
Двойственность операторов, команд и функций
Некоторые ограничения
М-файлы сценариев и функций
Структура и свойства файлов сценариев
Статус переменных в функциях
Структура m-файлов функций
Статус переменных и команда global
Использование подфункций
Частные каталоги
Обработка ошибок
Вывод сообщений об ошибках
Функция lasterr и обработка ошибок
Функции с переменным числом аргументов
Функции подсчета числа аргументов
Переменные varargin и varargout
Комментарии
Особенности выполнения m-файлов функций
Создание Р-кодов
Управляющие структуры
Диалоговый ввод
Условный оператор
Циклы типа for...end
Циклы типа while...end
Конструкция переключателя
Создание паузы в вычислениях
Понятие об объектно-ориентированном программировании
Создание класса или объекта
Проверка принадлежности объекта к заданному классу
Другие функции объектно-ориентированного программирования
Что нового мы узнали?

Урок 19. Отладка программ
Общие замечания по отладке m-файлов
Команды отладки программ
Вывод листинга m-файла с пронумерованными строками
Установка, удаление и просмотр точек прерывания
Управление исполнением m-файла
Просмотр рабочей области
Профилирование m-файлов
Создание итогового отчета
Построение диаграмм Парето
Что нового мы узнали?

Урок 20. Знакомство с пакетами расширения MATLAB
Вывод списка пакетов расширения
Simulink for Windows
Real Time Windows Target и Workshop
Report Generator для MATLAB и Simulink
Neural Networks Toolbox
Fuzzy Logic Toolbox
Symbolic Math Toolbox
Пакеты математических вычислений
NAG Foundation Toolbox
Spline Toolbox
Statistics Toolbox
Optimization Toolbox
Partial Differential Equations Toolbox
Пакеты анализа и синтеза систем управления
Control System Toolbox
Nonlinear Control Design Toolbox
Robust Control Toolbox
Model Predictive Control Toolbox
ц-Analysis and Synthesis
Quantitative Feedback Theory Toolbox
LMI Control Toolbox
Пакеты идентификации систем
System Identification Toolbox
Frequency Domain System Identification Toolbox
Дополнительные пакеты расширения системы MATLAB
Communications Toolbox
Data Signal Processing (DSP) Blockset
Fixed-Point Blockset
Пакеты для обработки сигналов и изображений
Signal Processing Toolbox
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox
Image Processing Toolbox
Wavelet Toolbox
Прочие пакеты прикладных программ
MATLAB Tour
Financial Toolbox
Mapping Toolbox
Power System Blockset
Data Acquisition Toolbox
MATLAB Compiler
Что нового мы узнали?

Список литературы
Алфавитный указатель


Скачать:


  • Теги:

Комментарии:


Оставить комментарий

Вход на сайт

Информация о проекте

Настоящий сайт представляет собой информационный портал, содержащий материалы по проблеме бизнес-аналитики, раскрывающие особенности использования современных подходов и методов анализа и обработки данных, что в условиях современной информатизации общества представляется весьма актуальным при исследовании различных проблем социально-экономического характера.
Настоящий портал содержит материалы познавательного, учебно-методического и научно-исследовательского характера, демонстрирующие современное состояние развития проблемы бизнес-аналитики, проблемы анализа и обработки данных. Особое внимание на страницах сайта уделено методическому и аналитическому инструментарию рассматриваемых проблем. Наряду с теоретическими и аналитическими материалами сайт содержит пакеты программных продуктов, представляющих собой прикладной инструментарий, способный автоматизировать научно-практические исследования в области бизнес-аналитики и бизнес-статистики.

Контакты