Selle artikli eesmärk on anda MATLABi uutele kasutajatele põhiline sissejuhatus andmete graafikusse. See ei ole mõeldud katma kõiki MATLABi graafiku detaile, kuid peaks hõlmama piisavalt, et saaksite alustada. See sissejuhatus eeldab eelneva programmeerimise kogemuse puudumist ja selgitab kõiki selles kasutatud tavalisi programmeerimiskonstruktsioone.
1
Tea mõnda asja MATLAB.Semikoolonoperaatori kohta: kui käsule järgneb ‘;’ siis väljundit ekraanile ei prindita. See on triviaalne, kui väljundiks on lühike ülesanne, näiteks y = 1, kuid see muutub problemaatiliseks, kui luuakse suur maatriks. Samuti tuleks iga kord, kui soovitakse väljundit, näiteks graafikut, semikoolon välja jätta. Tühjenda käsk: on mõned kasulikud käsuakna käsud. Kui tippige käsuaknasse pärast viipa >>, kustutatakse kõik praegused muutujad, mis võib olla abiks, kui näete ebatavalist väljundit. Võite ka sisestada “clear”, millele järgneb muutuja nimi, et kustutada ainult andmed et konkreetne muutuja.Muutujate tüübid: MATLABi ainus muutujatüüp on massiiv. See tähendab, et muutujad salvestatakse numbriloenditena, kusjuures kõige lihtsam loend sisaldab ainult ühte numbrit. MATLAB-i puhul ei pea muutuja loomisel massiivi suurust määrama. Muutuja määramiseks ühele numbrile tippige lihtsalt midagi sellist nagu z =1. Kui soovite seejärel z-le lisada, võite lihtsalt öelda z[2] = 3. Seejärel saate viidata vektori mis tahes positsioonile salvestatud numbrile, sisestades z[i], kus “i†on viies positsioon Kui soovite saada z-i näitest väärtust 3, tippige lihtsalt z[2]. Silmused: silmuseid kasutatakse siis, kui soovite toimingut teha mitu korda. MATLAB, for- ja while-tsükkel. Mõlemat saab tavaliselt kasutada vaheldumisi, kuid lõpmatu while-tsükli loomine on lihtsam kui lõpmatu for-silmus. Lõpmatu tsükli loomine on võimalik sellest, et arvuti lihtsalt istuge seal ja ärge väljastage midagi peale selle, mis on tsükli sees. Silmuste jaoks: MATLAB-i tsüklite jaoks on vorm: “for i = 1:n / do stuff / end” (kaldkriips näitab reavahetust). silmus tähendab “teha asju” n korda. Nii et kui see trükiks “Tere” iga kord, kui see tsüklist läbi läks, ja n oli 5, siis trükitakse “Tere” viis korda. Kuigi tsüklid: Kuigi tsüklid MATLABis on kujul: “while väide on tõsi / tee asju / lõpeta”. See tsükkel tähendab “teha asju”, kui väide on tõene. Tavaliselt on osa “teha asju” osa, mis muudab väite lõpuks valeks. Selleks, et ajasilmus näeks välja nagu ülaltoodud silmus, tippige “while i<=n / do stuff / end". Pesastatud tsüklid: pesastatud tsüklid on siis, kui silmus on teise tsükli sees. See näeb välja umbes selline: "i jaoks = 1:5 / j jaoks = 1:5 / tee asju / lõpeta / lõpeta". See teeks asju j puhul 5 korda, seejärel suurendaks i, 5 korda j, suurendaks i ja nii edasi. Lisateavet selle õpetuse mis tahes osa või MATLABi kohta üldiselt leiate MATLAB-i dokumentatsioonist. 2
Avage MATLAB. Aken peaks välja nägema selline: 3
Looge uus funktsioonifail. Te ei pea seda sammu lõpetama, kui joonistate lihtsalt põhifunktsiooni nagu y = sin(x). Sel juhul jätkake 4. sammuga. Funktsioonifaili loomiseks valige lihtsalt menüüst Fail valik Uus ja seejärel rippmenüüst Funktsioon. Peaksite saama akna, mis näeb välja järgmine. See on aken, kuhu kirjutate oma funktsioonid. 4
Seadistage oma funktsioonifail. Kustutage osa [output args] ja märk "=". Need on vajalikud ainult siis, kui soovite väljundväärtust, mis pole graafiku jaoks vajalik. Muutke osa "Pealkirjata" nii, nagu soovite, et teie funktsiooni kutsutaks. Sisestage "input args" asemel muutuja nimi. Edaspidi kasutan sisendargumendina "n". Selle muutuja abil saate programmile öelda, mitu andmepunkti soovite. Teie kood peaks välja nägema umbes selline: Võite kas kustutada osad pärast % märke või jätta need sisse, see on teie otsustada, sest kõike, mis järgneb "%"-le, loetakse kommentaariks ja arvuti ignoreerib seda, kui funktsioon täidetakse. 5
Seadistage oma andmed. Selle sammu saab teha ühel mitmest viisist, olenevalt sellest, millist tüüpi andmeid soovite graafikut koostada. Kui soovite joonistada lihtsat funktsiooni nagu y = sin(x), kasutage lihtsat meetodit. Kui teil on andmekogum, mis on joonistatud kasvava x väärtuse suhtes, näiteks (1, y1), (2, y2),...(n, yn), kuid soovite kasutada muutuvat arvu punkte, siis kasutage vektori meetod. Kui soovite luua punktide loendi 3 muutujaga 2 asemel, on maatriksmeetod kõige kasulikum. Lihtne meetod: otsustage, millist x vahemikku soovite oma sõltumatute muutujate jaoks kasutada ja kui palju soovite seda kasutada samm iga kord. Näiteks ">>x = 0 : (pi/100) : (2*pi);” seab x väärtuste loendisse vahemikus 0 kuni 2*Pi intervalliga Pi/100. Keskmine osa on valikuline ja vaikimisi on intervallid 1, kui see välja jätta (st x = 1:10 määrab numbrid 1, 2, 3,…10 kuni x). Tippige oma funktsioon käsuakna käsureale. See näeb välja umbes selline: “>> y = sin(x);”Vektormeetod: seadistage for-silmus, et paigutada väärtusi vektorisse. Vektori määramised MATLABis järgivad vormi x(i) = 2, kus “i†on mis tahes arv, mis on suurem kui null, kuid ei sisalda seda. Samuti saate viidata vektori osadele, millel on juba väärtus, nagu x(3) = x(2) + x(1). Silmustega abi saamiseks vaadake näpunäidete silmuste jaotist. Pidage meeles, et n on arv, mida kasutate andmepunktide arvu määramiseks. Näide: maatriksmeetod: seadistage kaks pesastatud silmused, mis tähendab ühte tsüklit teises. Esimene silmus peaks juhtima teie x väärtusi, teine tsükkel aga y väärtusi. Tabeldusklahvi vajutamine enne teist tsüklit aitab jälgida, milline silmus millisel hetkel on aktiivne. Sisestage võrrand sisse teine silmus, mis on z-le antud väärtused. Maatriksi määramised järgivad vormi x(i,j) = 4, kus “i†ja “j†on mis tahes kaks arvu, mis on suuremad kui null. Pidage meeles, n on arv, mida kasutate andmepunktide arvu määramiseks. Näide:
6
Nüüd seadistage oma graafik. Liht- ja vektormeetodid: kui kasutasite vektormeetodit, sisestage for-tsükli järele plot(x). Kui kasutasite lihtsat meetodit, tippige plot(x,y) ja vajutage sisestusklahvi, seejärel jätkake sammuga 8. Joonistamisfunktsiooni üldvorm on plot(x,y), kus x ja y on arvude loendid. Trükkides plot(z) joonistatakse z väärtused loendisse 1,2,3,4,5 jne. Saate valida punktide värvi, kasutatava joone tüübi ja kasutatavate punktide kuju. stringi lisamine ploti argumentide järel. See näeks välja umbes nagu plot(x,y,’r-p’). Sel juhul muudaks “r” joone punaseks, “-” moodustaks sirgjoone punktide vahel ja “p” muudab punktid tärnidena. Vorming peab olema ümbritsetud apostroofidega. Maatriksmeetod: sisestage mesh(x) pärast pesastatud silmust. Veenduge, et te ei lisaks võrgu- või joonislausete järele semikoolonit.
7
Veenduge, et funktsioonifaili viimane rida on “end” ja salvestage fail. Kui kasutasite lihtsat meetodit, jätke see samm vahele. Vektor- ja maatriksmeetodite lõpliku koodi näited on toodud allpool.Vektormeetod: maatriksmeetod:
8
Täitke funktsioon. Seda tehakse, tippides käsuaknasse nimi(n), kus “nimi” on teie funktsiooni nimi ja “n” on soovitud punktide arv. Näide: “>>FibGraph(8)”.
9
Vaata tulemusi. Peaks avanema graafikuga aken. Vektormeetod: maatriksmeetod: