Базовый и расширенный курс MatLAb

Слушатели могут согласовывать изучение разделов с преподавателем.

1. Простейшие вычисления в Matlab.
Рабочая среда Matlab. Арифметические вычисления. Простейшие вычисления. Форматы вывода результата вычислений. Элементарные функции (тригонометрические, гиперболические и обратные, экспоненциальные, логарифмические, степенные и т.д). Использование переменных. Сохранение и восстановление рабочей среды. Эффективная работа из командной строки.

2. Работа с массивами.
Ввод, сложение и вычитание векторов. Обращение к элементам вектора. Применение функций обработки данных к векторам. Поэлементные операции с векторами. Построение таблицы значений функции. Построение графиков функции одной переменной. Умножение векторов. Ввод матриц, простейшие операции. Решение систем линейных уравнений. Считывание и запись данных. Блочные матрицы. Заполнение матриц при помощи индексации. Создание матриц специального вида. Визуализация матриц. Поэлементные операции и встроенные функции. Применение функций обработки данных к матрицам. Графики функций двух переменных.

3. Высокоуровневая графика.
Построение графиков из окна Workspace. Диаграммы и гистограммы. Графики функций одной переменной. Графики функций двух переменных. Анимированные графики. Работа с несколькими графиками.

4. Редактирование графиков.
Графические объекты. Редактор графиков. Свойства осей, подписи, заголовок. Свойства линий и поверхностей. Дополнительные элементы оформления. Осмотр графиков и поверхностей.

5. М-файлы.
Работа в редакторе М-файлов. Настройки редактора М-файлов. Типы М-файлов. Файл-программы. Файл-функции. Разновидности функций. Разбиение М-файла на ячейки. Диагностика М-файлов.

6. Методы вычислений в Matlab.
Исследование функций. Встраиваемые и анонимные функции. Решение уравнений. Нахождение экстремумов функций. Команда для построения графиков fplot. Интегрирование функций. Полиномы и интерполяция. Системы уравнений, определители, обращение матриц. Решение дифференциальных уравнений.

7. Основы программирования в Matlab.
Операторы цикла. Цикл for. Цикл while, суммирование рядов. Операторы ветвления. Условный оператор if. Конструкция переключателя switch…case…end. Конструкция try…catch…end. Операторы break, continue и return. Прерывание и продолжение циклов. Обработка исключительных ситуаций. Логические выражения с массивами и числами.

8. Обработка данных и приемы программирования в Matlab.
Работа со строками. Массивы строк. Текстовые файлы. Простые структуры. Массивы структур и массивы ячеек. Приложения с интерфейсом из командной строки. Файл-функции с переменным числом аргументов. Функции от функций. Перманентные переменные. Рекурсивные функции. Диалоговая отладка программ.

9. Дескрипторная графика.
Основы дескрипторной графики. Свойства графических объектов. Функции set и get, текущие объекты. Свойства осей. Свойства линий и поверхностей. Указатели на объекты. Задание свойств в аргументах графических функций. Размещение окон, осей и текста. Графические объекты. Иерархия объектов. Объект Root. Объект Figure (графическое окно). Базовые объекты (Core Objects). Объекты Rectangle и Line, блок-схемы и диаграммы. Объект Patch, цветовое оформление объектов. Освещение объектов, объект Light (источник света). Рисованные объекты (Plot Objects).

10. Приложения с графическим интерфейсом GUI.
Конструирование интерфейса. Управление свойствами объектов. Работа над приложением. Программирование элементов интерфейса. Свойства приложения. Диалоговые окна и меню приложения. Виды диалоговых окон. Меню графического окна. Контекстное меню объектов. Программирование событий. События графических объектов. Приложение для получения ASCII-кода символа. Как вызываются подфункции обработки событий.

11. Среда PDE Toolbox.
Среда pdetool, конструирование области. Определение уравнения и граничных условий. Решение и визуализация результата.

12. Оптимизация.
Линейное и нелинейное программирование. Нелинейные задачи.

13. Символьные вычисления.
Символьные переменные и функции. Определение переменных и функций и работа с ними. Матрицы и векторы. Вычисления с символьными переменными. Графическое представление функций. Упрощение, преобразование и вычисление выражений. Решение задач. Задачи линейной алгебры. Суммирование и разложение в ряд. Пределы, дифференцирование и интегрирование. Решение уравнений и систем. Решение дифференциальных уравнений и систем.

14. Работа со сплайнами в Spline Toolbox.
Сплайны и формы их представления. Кусочно-полиномиальная форма (рр-форма). B-форма (разложение по базисным сплайнам). Интерполяционные сплайны. Построение кубического сплайна. Использование сплайнов в B-форме. Сглаживающие сплайны.

15. Приближение данных и подбор параметров в Curve Fitting Toolbox.
Приложение Curve Fitting Tool и его средства. Создание множества данных для приближения. Предварительная обработка данных. Приближение табличных функций, типы аппроксимаций. Анализ построенных приближений.

16. Связь Matlab с другими языками программирования. Конфигурирование Matlab Compiler.
Взаимодействие с языком программирования C или C++. Взаимодействие с языком программирования Java. Работа с компонентами в Excel. Компиляция Matlab-программ.

17. Работа с Simulink.
Постановка задачи – моделирование ограничителя. Создание модели устройства (системы). Запуск модели. Модернизация и расширение модели. Приёмы редактирования модели.