Introducción a Matlab

Guilmer González

Programación con Matlabpara Ingenieros Petroleros

Introducción a MatlabIntroducción a MatlabLectura 1

3Introducción a MatlabIntroducción a Matlab

Pre-requisitos

Conocimientos básicos de Cálculo y Algebra Lineal

Experiencia en programación (útil, mas no es indispensable)

Experiencia en el uso de la computadora y el Internet

Buena disposición, curiosidad.


Acerca de MatLab

MATLAB = MATrix LABoratory

Se desarrolló en lenguaje Fortran 77 como interface para el uso de rutinas del algrebra lineal (eispak/Linpak) diseñado por Cleve Moler.

Comercializado en 1984 por Mathworks Inc. http://www.mathworks.com


Sobre su desarrollo actual

El núcleo del sistema está escrito en lenguaje C.

Cuenta con un número significativo de rutinas conocidas como m-files. La contribución de la comunidad científica ha permitido su crecimiento.

m-filesC-kernel

Optimization

Simulink

Image ToolBox. Virtual Reality.


Sobre su desarrollo ...

MATLAB cuenta con cientos de m-files, códico fuente que puede ser modificado.

MATLAB se encuentra disponible para PC (Win9x, W2K, XP, Linux), para Mac and Unix (Sun/HP/VMS/SGI/Alpha/...)

Los archivos m-files son independientes de la plataforma.

La última versión es MATLAB 7.1, Release 14.SP2 (2005).

La versión 5.3, Release 11 data de 1999.


Cálculos interactivos

Matlab es interactivo. No es necesario declarar variables para operar.

>> 2+3*4/2

>> a=5e-3; b=1; a+b

Las más conocidas funciones elementales, así como constantes, se encuentran definidas.

>> cos(pi)

>> abs(1+i)

>> sin(pi)


Aritmética de punto flotante en MatlabIEEE Standard para doble precisión

x = ± (1+f )·2e

f = d1/2 + … + d52/252, dk = 0,1

-1022 <= e <= 1023

Round-off: eps = 2-52

Underflow: realmin = 2-1022

Overflow: realmax = (2-eps) ·21023

s e f1 2 12 13 64


Cálculos interactivos

Matlab usa doble precision con lo cual, se cuenta con 16 dígitos de significancia

>> format long>> format compactLas variables pueden ser almacenadas en

un archivo

>> save dump>> clear>> load dump


Cálculos interactivosPodemos saber qué variable contamos en

cada momento

>> who>> whosSe cuenta con una ayuda en línea e

inmediata.

>> help functionUna ayuda más profunda también se tiene

disponible

>> helpdesk Se puede obtener los manuales en PDF


Vectores y MatricesLos vectores (arreglos) son definidos como

>> v = [1 2,4,-5]Se cuenta con operaciones típicas

>> v + 2Se pueden visualizar los datos rápidamente

>> plot(v)>> plot(v,’*:’)>> bar(v)>> pie(abs(v))


Vectores y MatricesLas matrices (arreglos 2D) se definine en la

forma

>> A = [1 2 3;4,-5,6;5 -6,7]Se cuenta con las operaciones típicas entre

matrices.

>> B = A’>> A*B>> A+BMATLAB es case-sensitive A and a son

distintas


Vectores y MatricesAccediendo a elementos

>> A(2,3)Accediendo a columnas completas

>> A(1:2,:)La instrucción 1:2 es idéntico a [1 2],

2:3:8 es lo mismo que [2 5 8]Podemos realizar distinta referencia de los

elementos

>> A([3 2],[2 1])>> B=[A(3,2) A(3,1);A(2,2) A(2,1)]


Vectores y Matrices

Las funciones elementales puden ser aplicadas a lo elementos de la matriz

>> sin(A)>> help elmat; help elfunSe cuenta con funciones especiales y

operadores

>> sqrtm(A)>> A.^2>> A^2>> A.*B


Vectores y Matrices

Algebra Lineal Numérica

>> inv(A)

>> B\A

>> det(A)

>> rank(A)

En las funciones puede variar el número de argumentos a la entrada o en la salida.

>> [V,D]=eig(A)


Algunos gráficosGráficos 2D

>> x = linspace(0,2*pi,50);>> plot(x, sin(x))

Hay que tener cuidado con lo que se grafica

>> plot(x, sin(x)+.05*sin(50*x))>> zoom on


Algunos gráficosGráficos 3D

>> A = zeros(32);>> A(14:16,14:16) = ones(3);>> F=abs(fft2(A));>> mesh(F)>> rotate3d on


Algunos gráficosImágenes en bmp,jpg, etc. pueden ser

desplegadas

>> load mandrill

>> image(X); colormap(map)

>> axis image off

Se puede acceder y modificar las propiedades del gráfico

>> knot

>> cameramenu

>> material metal


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