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Seminario de Procesamiento Numérico – parte I Entornos/sistemas para procesamiento numérico. Características de Matlab. Pantalla principal. Ventana de ayuda. Operaciones básicas. Scripts y funciones. C O N T E N ID O Entornos de procesamiento numérico ENTORNOS LIBRES ENTORNOS COMERCIALES MatLab Mathematica MathCad Maple VisSim SPSS Características de MatLab • Sistema de procesamiento matemático avanzado semiabierto. • Dispone de entorno de programación y generación de funciones. • Dispone de entorno de simulación gráfica con bloques interconectables. • Dispone de grupos de funciones especializadas (toolboxs) para un amplio abanico de campos de conocimiento. • Amplio y completo conjunto de herramientas para graficación de funciones en 2D y 3D. • Posibilidad de generación/compilación de aplicaciones autónomas. MatLab – Pantalla principal Línea de comandos Carpeta actual Comandos históricos Editor de variables Memoria de trabajo (workspace) Editor de scripts (programas - funciones Menú / toolbar Botón ventana de ayuda Lista de variables MatLab – Ventana de ayuda Ventana de información Tema a buscar Menú desplegable Ventana de búsqueda Palabras clave MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Manipulación de matrices MatLab – Manipulación de matrices MatLab – Manipulación de matrices Matrices especiales - series MatLab – Matrices especiales - series MatLab – Programación de scripts • Son secuencias de comandos que eventualmente podrían realizarse por teclado. Genera archivos .m. • Se usa el editor incorporado (recomendado) o cualquier editor de texto sin formato • Tiene un sistema indicador de error y sistema de depuración. La fig. siguiente muestra la interfaz del editor. Indica posible error Estructuras estándares Ejecución Consideraciones básicas MatLab – Programación funciones Consideraciones básicas • Para escribir los scripts se pueden utilizar las clásicas estructuras de programación: IF-THEN, FOR-END, WHILE-END, CONTINUE, BREAK (se destacan en azul en el editor). • Los cálculos internos que no se desean exhibir deben estar finalizados con ‘;’. • Es conveniente agregar comentarios para una interpretación más clara del programa. Van precedidos por ‘%’ y no son activos en el cálculo. • Existen funciones especiales para pedir datos adicionales al usuario durante la ejecución (ej. Input). • Todas las variables que sean invocadas en los cálculos deben estas definidas/instanciadas en el workspace o dentro del script. • Al finalizar la programación del script, se recomienda el uso de la función clear para eliminar las variables auxiliares del workspace. MatLab – Programación scripts Ejemplo 1: Generación de una secuencia numérica dprod, condicionada por el valor de variables externas muA y muB. MatLab – Programación scripts Ejemplo 2: Secuencia de cálculo de una función definida por partes. MatLab – Programación funciones Consideraciones básicas • Las funciones son scripts/programas especiales que se inician con la palabra reservada function. • Luego se escribe la estructura genérica de la función [sal1, sal2,…, salN] = nombre(ent1, ent2,…, entM] sali = argumentos o variables de salida. parj = parámetros o variables de entrada. nombre = nombre de la función. Debe ser único. No acepta espacios ni caracteres especiales. Distingue entre mayúsculas y minúsculas. Debe coincidir con el nombre del archivo .m • Cuando se utiliza internamente entj, utiliza los valores que el usuario ha asignado al llamar la función. • Cuando una operación es asignada a sali, el resultado es devuelto al usuario. La programación interna puede ser realizado en cualquier orden. Los resultados se devuelven en el orden definido en la primera línea del programa. MatLab – Programación funciones Consideraciones básicas • Se recomienda la siguiente organización interna: 1º línea: definición de la función. Sección siguiente: temas de ayuda y comentarios, tales como descripción de las variables de entrada y salida. Eventualmente con indicación de rangos. Sección siguiente: control de las variables de entrada, tales como tipos, de variables, rangos, valores, etc. Uso de la función error para advertencia al usuario. Sección siguiente: cuerpo principal. Contiene los cálculos requeridos para completar las variables de salida argi. Puede contener llamadas a otras funciones internas o externas de MatLab. • Luego de definida la función, se puede invocar con cualquier nombre válido de variables de entrada/salida. Lo único importante es el orden de introducción de datos y recuperación de resultados. MatLab – Programación scripts Ejemplo 1 Función incluida en el toolbox fuzzy. Encuentra el número de línea de una matriz string (strMat) ingresada, que coincide con el string también ingresado en la variable str. MatLab – Programación funciones Ejemplo 3: Secuencia de cálculo ‘y’ diferenciada por el valor de la variable de abcisa ‘x’. MatLab – Programación funciones Ejemplo 4: Encuentra una submatriz SM dentro de una matriz M. La búsqueda se detiene con la función return. La posición queda en los índices ‘i’ y ‘j’. Referencias bibliográficas • [UO-2010] Manual de Uso de MatLab. Dpto. de Matemáticas. Universidad de Oviedo. España. 2010. • [Sanchez-2006] Utilización práctica de Matlab. Universidad de San Pablo. 2006. UNJu Virtual Seminario de Procesamiento�Numérico – parte I Entornos de procesamiento numérico Características de MatLab MatLab – Pantalla principal MatLab – Ventana de ayuda MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Operaciones básicas MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Matrices especiales MatLab – Manipulación de matrices MatLab – Manipulación de matrices MatLab – Manipulación de matrices MatLab – Matrices especiales - series MatLab – Programación de scripts MatLab – Programación funciones MatLab – Programación scripts MatLab – Programación scripts MatLab – Programación funciones MatLab – Programación funciones MatLab – Programación scripts MatLab – Programación funciones MatLab – Programación funciones Referencias bibliográficas
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