"Вычисления, визуализация и программирование в среде MATLAB 5.x" - читать интересную книгу автора (Мартынов Н. Н., Иванов А. П.)

»who
Your variables are:
a
Рисунок 1.4
Для просмотра значения любой переменной из текущего рабочего пространства системы MATLAB достаточно набрать ее имя и нажать клавишу Enter.
После закрытия сеанса работы с системой MATLAB все ранее вычисленные переменные теряются. Чтобы сохранить в файле на диске компьютера содер-
MATLAB 5.x. Вычисления, визуализация, программирование
жимое рабочего пространства системы MATLAB, нужно выполнить команду меню
File I Save Workspace As...
после чего появляется стандартное диалоговое окно операционной системы Windows для выбора каталога на диске и имени файла. Расширение имени файла должно быть mat, поэтому такие файлы принято называть МАТ-файлами.
Вместо рассмотренной команды меню можно непосредственно в командном окне системы MATLAB набрать команду
save путь_к_файлу\имя_МАТ-файла
и нажать клавишу Enter. Результат будет тот же самый.
В последующих сеансах работы для загрузки в память компьютера ранее сохраненного на диске рабочего пространства нужно выполнить команду меню
File I Load Workspace...
которая в диалоговом окне Load.mat file потребует указать нужный МАТ-файл.
Выполнив эту команду несколько раз с разными файлами, мы можем соединить в текущем рабочем пространстве системы MATLAB содержимое нескольких предыдущих сеансов работы! Однако если имена переменных из разных сеансов совпадают, то в текущем рабочем пространстве будет представлена лишь переменная из последнего открытого МАТ-файла.
Вместо рассмотренной команды меню можно набрать команду
load имя_МАТ-файла
непосредственно в командном окне системы MATLAB. Можно также из записанного на диске МАТ-файла считать в рабочее пространство значения отдельных переменных. Для этого нужно предыдущую команду дополнить именами переменных:
load имя_МАТ-файла имя1, имя2, ...
В результате из МАТ-файла будут считаны переменные с именами имя1, имя2 и т. д. Если МАТ-файл указан без полного пути к нему, то он должен находиться в текущем каталоге системы MATLAB, который всегда можно узнать с помощью команды cd, а изменить его можно командой
cd путь__к_новому_каталогу
В каждом сеансе работы с системой MATLAB целесообразно в качестве текущего каталога задавать тот каталог, с файлами которого предстоит работать чаще всего.
Заканчивая краткий рассказ про командное окно системы MATLAB, отметим следующие особенности ее команд. Под командами пользователя мы понимаем предписания системе MATLAB выполнить некоторое действие, например показать текущий каталог. Одни команды системы MATLAB могут задаваться раз-
Глава 1. Числовые массивы в системе MATLAB
ными способами: с помощью меню главного (командного) окна, с помощью кнопок на полосе инструментов и с помощью ввода с клавиатуры ключевых (зарезервированных) слов с последующим нажатием клавиши Enter. Другие команды можно реализовать только с помощью ввода с клавиатуры соответствующих им ключевых слов (например, команда cd).
Часть команд требует дополнительной информации от пользователя; например, команда clear использует имена переменных, подлежащих удалению из текущего рабочего пространства. Эту дополнительную информацию обычно указывают в командной строке через пробел после ключевого слова. Однако есть и еще одна возможность - заключить дополнительные параметры в круглые скобки. Например, ранее рассмотренную команду удаления переменных из рабочего пространства можно записать и в другом виде:
clear( 'имя1', 'имя2' )
имеющим форму функционального вызова. Про эти две возможности говорят как о дуальности формы вызова команд системы MATLAB. Существуют случаи, когда функциональная форма вызова команд предпочтительнее. Здесь же отметим, что при функциональной форме вызова команд явно заданные имена надо заключать в апострофы.
Мы пока изучили не все команды системы MATLAB. В дальнейшем мы будем изучать их по мере необходимости в соответствии с излагаемым материалом. При этом будут изучены самые основные и часто применяемые на практике команды. По любой команде системы MATLAB можно получить быструю справку, выполнив команду
help имя_команды
Работая с командным окном системы MATLAB, то есть вводя команды, задавая числовые значения переменных и конструируя различные математические выражения, подлежащие вычислению, а также вызывая многочисленные встроенные в систему MATLAB математические функции, легко можно выполнить серьезные вычисления и визуализировать результаты. Такой режим работы мы назовем интерактивным. Это одновременно и простой, и продуктивный вариант работы с системой MATLAB.
Если встроенных, чрезвычайно обширных возможностей системы MATLAB все же окажется недостаточно для решения конкретной задачи, пользователь может самостоятельно запрограммировать необходимые для решения проблемы функции. Это можно выполнить как на внутреннем М-языке системы MATLAB, так и на языках Fortran, С и C++. Вопросы, касающиеся программирования, будут подробно рассмотрены в ч. 2 настоящего пособия. В первой же части пособия мы будем подробно знакомиться со всеми возможностями интерактивного режима.
г
MATLAB 5.x. Вычисления, визуализация, программирование
Вещественные числа и тип данных double
Основным типом данных, с которым производятся вычисления в среде MATLAB, являются конечные десятичные дроби, приближающие с заданной точностью произвольные вещественные числа. Последние в общем случае пред-ставимы лишь в виде бесконечных десятичных дробей. Можно сказать, что MATLAB работает с вещественными числами приближенно.
Вещественные числа задаются в системе MATLAB мантиссой и показателем степени и записываются в следующем виде:
2.851038547е+12; -456.38456978; 0.0045692е0; 185е-1; 4.5; -123
где буквой е обозначается основание степени, равное 10.
У целых чисел отсутствуют дробные части, но они все равно представляются системой MATLAB на машинном уровне в той же форме, что и дробные числа. Этот основной тип данных называется double.
Под мантиссу и показатель степени (на машинном уровне используется двоичная система записи) отводится 8 байт памяти. В результате для десятичных чисел достигается точность порядка 15 значащих цифр. При этом максимальным по модулю представимым в системе MATLAB вещественным числом является
1.79769313486231бе+308 а минимальным по модулю является следующее вещественное число:
2.225073858507202е-308
Для этих чисел даже зарезервированы имена realmax и realmin.
Чтобы не перегружать излишними подробностями свое командное окно, MATLAB по умолчанию использует формат short для вывода вещественных чисел, при котором показываются только четыре десятичные цифры после запятой (см. рис. 1.5).
-J MATLAB Command Window
Б1е Ed'i iVindort1 help
» res = 5.345 * 2.868 / 3.14 - 99.455 + 1.274 res = -93.2990 '