Форматы вывода результата вычислений

Лабораторный практикум №1. Знакомство с пакетом MATLAB

Работа с окнами системы MATLAB

MATLAB (MATrix LABoratory) – интерактивный матрично-ориентированный пакет, предназначенный для выполнения научных и инженерных расчетов.

После запуска пакета появляется рабочий стол (Desktop), состоящий из строки заголовка, строки главного меню, панели инструментов и комбинированного окна.

Комбинированное окно (Desktop) включает четыре панели:

Command Window (Окно команд) – самое используемое окно. В нем набирают команды пользователя, подлежащие немедленному исполнению. Здесь же выдаются результаты выполненных команд.

Command History (История команд) хранит все команды, набираемые пользователем, однако в отличие от содержимого Command Window (Окно команд) сюда не попадают сообщения системы и результаты вычислений.

Workspace (Рабочее пространство) отображает текущий набор переменных, заведенных пользователем в командном окне.

Current Directory (Текущий каталог) является аналогом известной программы Проводник, но имеет для MATLAB свое особое предназначение. Дело в том, что, кроме работы с математическими выражениями из командного окна, пользователь также может работать с файлами.

Переключение между окнами MATLAB реализуется с помощью щелчка левой кнопки мыши в области соответствующего окна или на одной из вкладок, если нужное окно полностью закрыто другим окном. Конфигурацию окон на экране можно менять, используя вертикальные и горизонтальные разделители. Можно изменять размер окон в пределах рабочего стола, перемещать окна по экрану с помощью перетаскивания строки заголовка соответствующего окна, закрывать их (крестик) и отделять от рабочего стола (стрелочка). Чтобы в точности восстановить исходную конфигурацию нужно пройти путь: Desktop (команда Рабочий стол в строке главного меню) → Desktop Layout (разметка рабочего стола) → Default (по умолчанию).

Настройка рабочего стола

1) Последовательно переключитесь между окнами Command Window, Command History, Current Directory, Workspace, Command Window.

2) С помощью вертикального разделителя уменьшите вдвое ширину Command Window, увеличив при этом ширину окон Workspace и Command History .

3) Отсоедините окно Current Directory с помощью стрелочки Undock Current Directory в правом верхнем углу окна Current Directory слева от крестика Close Current Directory и перенесите его в правый нижний угол рабочего стола MATLAB, после чего сверните его.

4) Присоедините к рабочему столу Current Directory, нажав на стрелочку Dock Current Directory в правом верхнем углу окна Current Directory

5)Удалить с рабочего стола Current Directory , нажав на крестик Close Current Directory в правом верхнем углу этого окна.

6) Перетащите Command History в левый верхний угол рабочего стола, с помощью перетаскивания за строку с названием окна, дождитесь пока в левом верхнем углу появиться контур нового положения окна. В результате выполнения команд окно Current Directory должно оказаться под окном Workspace .

7) Удалите с рабочего стола Command History. Вернуть его, с помощью последовательности команд: Desktop (команда Рабочий стол в строке главного меню) → Workspace (поставить галочку).

8) С помощью горизонтального разделителя увеличить примерно на треть высоту Workspace .

9) Удалить с рабочего стола Workspace , с помощью последовательности команд: Desktop (команда Рабочий стол в строке главного меню) → Workspace (убрать галочку) . Вернуть его, с помощью последовательности команд: Desktop → Workspace (поставить галочку).

10) Восстановить исходную конфигурацию рабочего стола: Desktop → Desktop Layout → Default (по умолчанию).

11) Выбирете для себя наиболее удобную конфигурацию расположения окон и сохраните ее: Desktop → Save Layout

Окно Command Window

Как уже говорилось выше Command Window самое используемое окно. Знак «>>» символизирует начало текущей строки. В этой строке можно набирать формулы или команды, удовлетворяющие синтаксису языка MATLAB. Если все составляющие (операнды) формулы известны, то после нажатия клавиши <Enter> MATLAB вычисляет значение выражения. Если в выражении указан операнд, значение которого неизвестно, MATLAB выдает сообщение об ошибке. Для удобства задействованы следующие горячие клавиши:

стрелка вверх вызов предыдущей команды

стрелка вниз вызов следующей команды

стрелка влево перемещение курсора на 1 позицию влево

стрелка вправо перемещение курсора на 1 позицию вправо

Ctrl-стрелка влево перемещение курсора на 1 слово влево

Ctrl-стрелка вправо перемещение курсора на 1 слово вправо

Home перемещение курсора в начало строки

End перемещение курсора в конец строки

Esc отмена текущей команды

Ins переключение между режимами вставки и замены

Del удаление текущего символа

Backspace удаление символа слева

Строка главного меню

Меню Edit (Правка) содержит команды по вырезанию (Cut -вырезать), копированию (Copy – копировать), вставке (Paste - вставить), удалению (Delete - удалить) выделенных фрагментов текстов или графических объектов. Команда Select All (выделить все) выделяет весь текст командного окна, который можно копировать. Команда Copy Figure копирует графический объект и его можно вставлять в отчет. Еще одна группа команд позволяет очистить соответствующие окна (Clear Command Window - очистить окно команд, Clear Command History – очистить окно истории команд, Clear Workspace – очистить переменные рабочего пространства). Строка главного меню работает для активного окна. Переключая окна, мы делаем какое-то из них активными.

Вычисления в MATLAB

Встроенные математические функции MATLAB позволяют находить значения различных выражений. MATLAB предоставляет возможность управления форматом вывода результата. Команды для вычисления выражений имеют вид, свойственный всем языкам программирования высокого уровня.

Пример. Наберите в командной строке 1+2 и нажмите <Enter>. В результате в командном окне MATLAB отображается следующее:

>> 1+2

ans = 3

Что сделала программа MATLAB? Сначала она вычислила сумму 1+2, затем записала результат в специальную переменную ans и вывела ее значение, равное 3, в командное окно. Ниже ответа расположена командная строка с мигающим курсором >>, обозначающая, что MATLAB готова к дальнейшим вычислениям. Можно набирать в командной строке новые выражения и находить их значения.

Если требуется продолжить работу с предыдущим выражением, например, вычислить (1+2)/4.5, то проще всего воспользоваться уже имеющимся результатом, который хранится в переменной ans. Наберите в командной строке ans/4.5 (при вводе десятичных дробей используется точка) и нажмите клавишу <Enter>:

>> ans/4.5

ans = 0.6667

Форматы вывода результата вычислений

Вид, в котором выводится результаты вычислений, зависит от формата вывода, установленного в MATLAB. Далее объяснено, как задать основные форматы вывода.

Числовые данные, с которыми оперирует MATLAB, в памяти компьютера представлены вещественными или комплексными (их обсудим позже) переменными в формате double. Это означает, что каждое вещественное число занимает 8 байтов в оперативной памяти и принимает по модулю значения из диапазона . Количество значащих цифр при этом достигает 16-17. Именно с такой точностью MATLAB выполняет все вычисления. Однако при отображении всех результатов на экране часть значащих цифр отбрасывается в соответствии с установленным форматом вывода. Отображаемые значения округляются по общепринятым в математике правилам.

В таблице представлены основные форматы вывода числовых данных с фиксированной (первый столбец) и плавающей (второй столбец) запятой. Формат rational позволяет отображать числовые значения в виде подходящих рациональных дробей с минимально возможными числителями и знаменателями. При этом значение переменной x, хранящееся в памяти компьютера, не зависит от установленного формата вывода. Пример отображения числа (задайте переменную х: x=sqrt(2)):

>> format short >> x x = 1.4142	>> format short e >> x x = 1.4142e+000	>> format rational >> x x = 1393/985
>> format long >> x x = 1.414213562373095	>> format long e >> x x = 1.414213562373095e+000

По умолчанию система использует формат short (укороченный).

Есть целый ряд системных числовых констант, которые не надо портить:

pi – число ;

realmax – наибольшее положительное число с плавающей запятой;

realmin – наименьшее положительное число с плавающей запятой;

eps – относительная погрешность при вычислениях с плавающей запятой.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 264; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!