Теоретическая часть

Лабораторная работа №1

Цель работы: научиться работать с системой MatLab, получить навыки выполнения простейших алгебраических вычислений с использованием встроенных функций.

Теоретическая часть

В настоящее время MatLab является мощным и универсальным средством решения задач, возникающих в различных областях человеческой деятельности. Спектр проблем, исследование которых может быть осуществлено при помощи MatLab, охватывает: матричный анализ, обработку сигналов и изображений, задачи математической физики, оптимизационные задачи, обработку и визуализацию данных, работу с картографическими изображениями, нейронные сети, нечеткую логику и многие другие. Специализированные средства собраны в пакеты, называемые ТооlВох, и могут быть выборочно установлены вместе с MatLab по желанию пользователя. Пакет Simulink, поставляемый вместе с MatLab, предназначен для интерактивного моделирования нелинейных динамических систем, состоящих из стандартных блоков.

Огромным преимуществом MatLab является открытость кода, что дает возможность опытным пользователям разбираться в запрограммированных алгоритмах и, при необходимости, изменять их. Впрочем, разнообразие набора функций MatLab и ToolBox допускает решение большинства задач без каких либо предварительных модификаций.

MatLab прекрасно интегрируется с Microsoft Word и Excel. Связь MatLab и Word обеспечивает возможность написания в редакторе Word интерактивных документов, так называемых М-книг, основанных на специальном шаблоне. Пользователь, работающий с М-книгой, может запускать блоки команд MatLab непосредственно из документа Word. Причем результат выполнения команд отображается в М-книге. Данное средство прекрасно подходит для создания отчетов и учебных пособий, поскольку позволяет дополнить документ примерами и результатами расчетов.

Символические вычисления в MatLab основаны на библиотеке, являющейся ядром пакета Maple. Решение уравнений и систем, интегрирование и дифференцирование, вычисление пределов, разложение в ряд и суммирование рядов, поиск решения дифференциальных уравнений и систем, упрощение выражений – вот далеко не полный перечень возможностей MatLab для проведения аналитических выкладок и расчетов. Поддерживаются вычисления с произвольной точностью.

MatLab обладает хорошо развитыми возможностями визуализации двумерных и трехмерных данных. Высокоуровневые графические функции призваны сократить усилия пользователя до минимума, обеспечивая, тем не менее, получение качественных результатов. Редактор графиков помогает оформить результат требуемым образом: добавить стрелки, поясняющие надписи, задать цвета и стиль линий и Поверхностей, словом, получить изображение, пригодное для помещения в отчет или статью.

MatLab является интерпретатором, т. е. каждая строка программы преобразуется в код и затем выполняется. Разумеется, интерпретирование команд существенно увеличивает время работы алгоритма, содержащего циклически повторяемые действия. Для повышения производительности вычислений в составе пакета имеется дополнительный модуль MatLab Compiler, который обеспечивает компиляцию программ, написанных на языке MatLab.

Объектно-ориентированный подход, заложенный в основу MatLab, обеспечивает современную эффективную технологию программирования. С учетом специфики решаемой задачи разработчик приложений MatLab в дополнение к существующим классам имеет возможность создавать собственные каждый со своими методами.

Системные требования для установки MatLab версии 6.5 Release 13 на MS Windows:

- Microsoft Windows 98, Windows ME, Windows NT 4.0 (with Service Pack 5 for Y2K compliancy or Service Pack 6a), Windows 2000 (Service Packs 1 or 2), or Windows XP

- Компьютер на базе процессора Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Xeon or AMD Athlon, Athlon XP.

- 128 MB RAM минимум, 256 MB RAM рекомендуется

- 1,2 Gb на жестком диске для установки программы MatLab и всех ToolBox

- Microsoft Word 8.0 (Office 97), Office 2000 или Office XP необходимы для запуска MATLAB Notebook.

- TCP/IP необходим для использования сетевой версии на всех платформах.