Chương NH P MÔN MATLAB Tính toán khoa học Nội dung • • • • • • Giới thiệu chung MATLAB Làm việc với MATLAB L p trình với MATLAB Các phép tính ma tr n nâng cao Đồ thị nâng cao Vào liệu Tính toán khoa học Giới thiệu chung MATLAB • MATLAB (Matrix Laboratory) phần mềm hóng MathWorks Inc • Đối tượng ma trận • MATLAB tích hợp phương pháp tính toán, hiển thị ngôn ngữ lập trình mạnh để cung cấp cho người sử dụng môi trường làm việc thuận tiện để giải vấn đề tính toán khoa học • Cấu trúc mở MATLAB cho phép sử dụng MATLAB thành phần để khảo sát liệu, nghiên cứu thuật toán tạo công cụ tiện ích người sử dụng Tính toán khoa học Giới thiệu chung MATLAB (tiếp) • Ngoài Matlab tạo sẵn nhiều công cụ tiện ích như: – – – – – • • • Khai phá liệu (Data acquisition) Phân tích khảo sát liệu (Data analysis and exploration) Hiển thị xử lý ảnh (Visualization and image processing) Dựng mẫu Phát triển thuật toán (Algorithm prototyping and development) Mô hỡnh hóa mô (Modeling and simulation) – MATLAB công cụ nhà khoa học, kỹ sư sử dụng để phát triển phần mềm giải toán tính toán khoa học kỹ thuật Bản thân MATLAB cung cấp công cụ để giải nhiều toán khoa học kỹ thuật MATLAB dùng nhiều trường đại học để hỗ trợ việc giảng dạy giáo trình toán, đặc biệt giáo trình liên quan đến tính toán số đại số tuyến tính ứng dụng, giải tích số, tính toán khoa học, … Tính toán khoa học Làm việc với MATLAB Tính toán khoa học Màn hình làm việc Matlab Thư mục thời Current Directory Cửa sổ lệnh Command Window Các lệnh khứ Command history Truy c p chức Tính toán khoa học Màn hình làm việc Matlab (tiếp) Vùng nhớ làm việc Workspace Cửa sổ lệnh Command Window Các lệnh khứ Command History Tính toán khoa học Chương trình Matlab • Matlab làm việc siêu máy tính cầm tay cần Matlab thực số lệnh cách đánh trực tiếp sổ lệnh… • Chương trình thực cách nào? • Chương trình Matlab là: – Kịch (Scripts), – Các hàm (Functions) • Scripts: Dãy lệnh Matlab ghi file đưa vào cửa sổ lệnh thực tức • Functions: Các môđun chương trình tiếp nh n liệu vào trả lại kết (ví dụ hàm sin nh n đầu vào x trả lại giá trị sin(x)) • Chương trình soạn thảo soạn thảo văn (tuy nhiên Matlab cung cấp soạn thảo chương trình riêng mình) Tính toán khoa học Bộ soạn thảo Matlab (Matlab Editor) Các chức Tự động gán màu chữ dóng hàng Dãy file mở để soạn thảo Tính toán khoa học Cơ cấu làm việc Matlab • Matlab ngôn ngữ thông dịch (interpreted language) – Các câu lệnh đánh trực tiếp cửa sổ lệnh thực tức – Các biến phân bố nhớ lần chúng kh i tạo – Muốn thực lại lệnh việc gõ lại lệnh • Tất biến sử dụng cửa sổ lệnh cất giữ vào Vùng nhớ làm việc Base Workspace – – – – – – Có thể gán giá trị cho biến cần thiết Có thể chọn để xoá bỏ số biến khỏi vùng nhớ làm việc Vùng nhớ làm việc cất giữ vào file liệu Phần m rộng file liệu mat (ví dụ: mydata.mat) File file nhị phân Các file liệu (đuôi mat ) nạp tr lại vào Vùng nhớ làm việc Tính toán khoa học ... ! ! ! 120 ! 0.866 ! ! ! 160 ! 0.3 42 ! ! ! 20 0 ! -0.3 42 ! ! ! 24 0 ! -0.866 ! ! ! 28 0 ! -0.985 ! ! ! 320 ! -0.643 ! ! 10 ! 360 ! -0.000 ! x(k) is given in degrees One Degree = 1.745e-0 02 Radians... vi X l bin hoc biu thc cn hin th Vớ d: >> B = [1 3; 6; 9] >> disp(B ^2) ; 30 36 42 66 81 96 1 02 126 150 >> disp(B. ^2) ; 16 25 36 49 64 81 Tớnh toỏn khoa hc a mn hỡnh Vớ d: Lp bng tớnh giỏ tr hm... 0.6038 0.0153 0 .20 28 0 .27 22 0.7468 0.1987 0.1988 0.4451 >> fprintf('Length of matrix A: %i%i',length(A)) Length of matrix A: >> fprintf('Square of A: %i%i%i %i%i%i %i%i%i ',A ^2) Square of A: