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EINFÜHRUNG IN MATLAB
0
.
1
Peter Arbenz
Computer Science Department
ETH Zürich
Date:
Januar 2007 / September 2008
Inhalt
1
. Einleitung
1
.
1
Was ist M
ATLAB
[14]
1
.
2
Geschichtliches [8]
2
. Grundlegendes
2
.
1
Das M
ATLAB
-Fenster
2
.
2
Hilfe aus dem Befehlsfenster
2
.
3
Matrizen als grundlegender Datentyp
2
.
4
Zuweisungen
2
.
5
Namen
2
.
6
Eingabe von Matrizen
2
.
6
.
1
Matrixaufbau durch explizite Eingabe der Matrixelemente
2
.
6
.
2
Matrixaufbau durch Aufruf einer matrixbildenden Funktion
2
.
6
.
3
Aufbau einer Matrix durch ein eigenes M-File
2
.
6
.
4
Matrixaufbau durch Laden aus einem externen File
2
.
6
.
5
Aufgaben
2
.
7
Operationen mit Matrizen
2
.
7
.
1
Addition und Subtraktion von Matrizen
2
.
7
.
2
Vektorprodukte and Transponierte
2
.
7
.
3
Zugriff auf Matrixelemente
2
.
7
.
4
Der Doppelpunkt-Operator
2
.
7
.
5
Arithmetische Operationen
2
.
7
.
6
Vergleichsoperationen
2
.
7
.
7
Logische Operationen
2
.
7
.
8
Aufgaben
2
.
8
Ausgabeformate
2
.
9
Komplexe Zahlen
2
.
10
Speichern von Daten zur späteren Weiterverwendung
2
.
11
Strukturen (Structs)
2
.
12
Zeichenketten (Strings)
2
.
13
Cell arrays
3
. Funktionen
3
.
1
Skalare Funktionen
3
.
2
Spezielle Konstanten
3
.
3
Vektorfunktionen
3
.
3
.
1
Aufgabe
3
.
4
Matrixfunktionen
3
.
4
.
1
Lineare Gleichungssysteme
3
.
4
.
2
Der Backslash-Operator in M
ATLAB
3
.
4
.
3
Aufgaben
3
.
4
.
4
Die Methode der kleinsten Quadrate (least squares)
3
.
4
.
5
Aufgabe (Regressionsgerade)
3
.
4
.
6
Eigenwertzerlegung
3
.
4
.
7
Anwendung: Matrixfunktionen
3
.
4
.
8
Anwendung: Systeme von lin. gew. Differentialgleichungen 1. Ordnung
3
.
4
.
9
Singulärwertzerlegung (SVD)
3
.
4
.
10
Anwendung der SVD: Bild, Kern und Konditionszahl einer Matrix
4
. Konstruktionen zur Programmsteuerung
4
.
1
Das
if
-Statement
4
.
2
Die
switch-case
-Konstruktion
4
.
3
Die
for
-Schleife
4
.
4
Die
while
-Schleife
4
.
5
Eine Bemerkung zur Effizienz
4
.
6
Aufgaben
5
. M-Files
5
.
1
Scriptfiles
5
.
2
Funktionen-Files
5
.
2
.
1
Aufgabe
5
.
3
Arten von Funktionen
5
.
3
.
1
Anonyme Funktionen
5
.
3
.
2
Primäre und Subfunktionen
5
.
3
.
3
Globale Variable
5
.
3
.
4
Funktionenfunktionen
5
.
3
.
5
Funktionen mit variabler Zahl von Argumenten
5
.
3
.
6
Aufgaben
6
. Der M
ATLAB
-Editor/Debugger
7
. Graphik in M
ATLAB
7
.
1
Darstellung von Linien
7
.
1
.
1
Aufgaben
7
.
2
Das M
ATLAB
-Graphiksystem
7
.
2
.
1
Aufgaben
7
.
3
Mehrere Plots in einer Figur
7
.
4
Plots mit zwei Skalen
7
.
5
Darstellung von Flächen
7
.
5
.
1
Aufgabe
7
.
6
Darstellung von Daten
7
.
6
.
1
Aufgaben
8
. Anwendungen aus der Numerik
8
.
1
Kreisausgleichsproblem
8
.
2
Singulärwertzerlegung
8
.
3
Gewöhnliche Differentialgleichungen
8
.
3
.
1
The child and the toy
8
.
3
.
2
The jogger and the dog
8
.
3
.
3
Showing motion with M
ATLAB
8
.
4
Fitting Lines, Rectangles and Squares in the Plane
8
.
4
.
1
Fitting two Parallel Lines
8
.
4
.
2
Fitting Orthogonal Lines
8
.
4
.
3
Fitting a Rectangle
8
.
5
Beispiel Prototyping:
Update der QR-Zerlegung
9
. Einführungen in M
ATLAB
, Resourcen auf dem Internet
9
.
1
Tutorials
9
.
2
Software
9
.
3
Alternativen zu M
ATLAB
Literatur
Über dieses Dokument ...
Peter Arbenz 2008-09-24