matlab einführung - universität · pdf filematlab eine einführung •...

Matlab Einfhrung
Tobias Wunner
16. Oktober 2006

Matlab eine Einfhrung
Vorteile Interpreter und interaktive Befehlseingabe
Schnelles Implementieren von wissenschaftlichen Methoden
Gutes Hilfesystem
>> lookfor 'sum'
TRACE Sum of diagonal elements.
CUMSUM Cumulative sum of elements.
SUM Sum of elements.
...

Vorteile Interpreter und interaktive Befehlseingabe
Schnelles Arbeiten zum Entwickeln von Programmen
Gutes Hilfesystem
>> help sum
SUM Sum of elements.
S = SUM(X) is the sum of the elements of the
vector X. If X is a matrix, S is a row
vector with the sum over each
...

Vorteile Modulorientiert / Offen
Smtliche Matlabskripte sind einsehbar
>> edit sum

Vorteile Erweiterbar
C oder FORTRAN Code durch mexBibliotheken

Matlab eine Einfhrung Vorteile
Profiler ab Version 7! Hilft beim Auffinden von
Ressourcen-Verbrauchenden Programmteile

Matlab eine Einfhrung Vorteile
Umfangreiche Softwarepakete vorhanden z.B.Toolboxes
Image Processing Toolbox Neural Network Toolbox
www.mathworks.com/matlabcentral Hier findet ihr alles was ihr nicht findet :)

Nachteile Nicht Objektorientiert (kein JAVA) Effiziente Programme nur durch
Vektorisierung
>> x=1:5
X =
1 2 3 4 5
>> y=sqrt(1:5);
for x=1:5
y = sqrt(x);
end
statt
Umdenken

Nachteile Fast Alles ist erlaubt!
Keine Variablendeklaration ntig Variablenneubelegungen
(Typnderung)
Funktionen mit gleichen Ein- und Ausgabeparametern
>> x=2
>> x=super
function x = myfun(x)
...
x = x*2;

Matlab eine Einfhrung Nachteile
Fast Alles ist erlaubt! Sogar Build-In Matlab Funktionen knnen als
Variablen genutzt werden=> ACHTUNG ttet eingebaute Funktionen!!!
>> sum = 1:5;
>> sum([0 0 1 1 0])
3 4 % intuitiv erwartet 1+2+3+4+5=15
>> who % zeigt alle variablen im speicher an
ans sum
>> tmp = sum % sichern von variable sum
>> clear sum % lschen von variablesum
>> sum(tmp) % richtig!
15

MATLAB starten UNIX
z.B. Remote via Putty
andromeda@ option matlab
andromeda@ matlab nojvm -nodisplay
Windows

Handwerkzeug zum starten Arbeitsverzeichnis
>> pwd>> ls>> cd projekt1
Variablen im Speicher>> who
Variablen lschen/speichern>> clear y>> save dateiname>> load dateiname
HistoryCursor

Matrizen Beliebige Matrizen
>> [1 3 5 7;2 4 6 8]
Spezielle Matrizen>> eye(3)
>> ones(2,4)
>> zeros(1,3)
Zufallszahlen>> rand(3)
>> rand(100,100)

Matrizen indizieren Dimension
>> x=rand(3,4) % M-by-N Matrix
>> size(x,1) % M = Zeilen
>> size(x,2) % N = Spalten
Alle Elemente als Liste>> x(:)
k-tes bis Letztes Element>> y(k:end)

Matrizen indizieren Mit Logik
>> x=2:7
2 3 4 5 6 7
>> x>4
0 0 0 1 1 1
Indizes ausgeben>> find(x>3)
5 6 7

Vergleichsoperatoren kleiner/grer gleich/ungleich ==,~= grergleich >=
Logische Operatoren Und & Oder | Nicht ~

Matrizen sortieren/umformen sortieren
>> x=6:-1:1
6 5 4 3 2 1
>> sort(x)
1 2 3 4 5 6
umformen>> reshape(x,2,3)
1 3 5
2 4 6

Matrix Algebra Kronecker Produkt
>> kron([1 1 1],[1 2 5])
1 1 1
2 2 2
5 5 5
Weiter ntzliche Matrixoperationen>> help matfun

Komponentenweise Operationen Inneres Produkt
>> x=[1 -1] (x ist hier
>> x*x Spaltenvektor!)
2
ueres Produkt>> x*x
1 -1
-1 1

Vektormanipulationen Eintragsweise Operationen
>> [1 2 3].*[1 10 100]
1 20 300
>> [10 20 30]./[5 20 60]
2.0000 1.0000 0.5000
>> [2 4 8].^2
4 16 64

Programmierung Schleifen
for i=[1 4 2 1]
sprinft(Round%d\n,i);
end
while BEDINGUNG
...
end

Programmierung Abbruch von Schleifen
for i=1:10
...
if (error

Programmierung Bedingungen
if BEDINGUNG
...
end
if BEDINGUNG
...
else
...
end

Datentypen Arrays
matrix = [Peter,Hans]
PeterHans
matrix = [Peter;Hans]
geht nicht! Lsung
Cellscell = {Peter,Hans}
m = char(cell)
Peter
Hans
>> m(2,:)
Hans
>> cell{2}
Hans
Richtig Indizieren

Datentypen Cells -> beliebiege Datentypen
cell2 = {12,cell,m}
cell2{3}
Peter
Hans
hnliche Idee bei Structstruct1.a = cell2;
struct1.b = rand(10,10);
struct1.a{2}{3}(2,:) % Zugriff auf Hans

Ein-/Ausgabedisp(Hello World); % Einfache Ausgabe
sprinft(Zahl=%d\n,x); % Formatierte Ausgabe
x = input(Zahl eingeben:,x);% Einfache Eingabe
S = 1 2 3;
x = sscanf(S,%f); % Formatierte Eingabe

Grafische Ausgabe von Daten neues Ausgabefenster ffnen
figure
Daten in einem 2D Bild ausgebenx=rand(10,10);
x2=x*x;
figure, imagesc(x2), colorbar
sc = scaled image Skala
Kovarianzmatrix

Grafische Ausgabe von Daten Funktionen Plotten
plot(XVALUES,YVALUES)
xval = 0:.1:30
yval = sin(3.*cos(xval))
plot(xval,yval,r)
Mehrere Funktionenyval2 = sin(xval)
plot(xval,yval,xval,yval2)
oderplot(xval,yval,:b)
hold on
plot(xval,yval2,r)

Grafische Ausgabe von Daten 3D Plot von Oberflchen (surfaces)
x = imread(...);
surf(x);shading flat;

matlab einführung - universität · pdf filematlab eine einführung •...

Documents