Progress-servis55.ru

Новости из мира ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пакеты расширения matlab

Реферат Возможности математического пакета MathLab

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОРДОВСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»

Кафедра информатики и вычислительной техники

Реферат на тему:

« Возможности математического пакета Matlab »

Выполнила: С. А. Курышова,

студентка II курса группы МДМ-114

Проверила: кан. физ-мат. наук, доцент

Одним из факторов, определяющих уровень развития современного общества и его интеллектуальные возможности, является оснащенность его средствами вычислительной техники. Сфера использования ЭВМ в настоящее время настолько широка, что нет такой области, где ее применение было бы нецелесообразным.

Развитие вычислительной техники повлекло за собой создание и совершенствование языков программирования, а вследствие этого и программного обеспечения. Однако совершенствование программного обеспечения связано с увеличением его сложности. Поэтому процесс разработки программ становится трудоемким, а их модификация и сопровождение затруднительным.

Традиционная инженерная деятельность связана с решением совокупности разнообразных задач расчета, проведением экспериментов, оформление документации. Развитие современных методов и компьютерной технологии существенно изменяет деятельность специалиста.

Одна из задач в области компьютерных технологии — автоматизация интеллектуального труда и повышение эффективности научных исследований — успешно решается путем созданных универсальных пакетов, в частности, математических.

В начале 90-х гг. на смену универсальным языкам программирования пришли специализированные системы компьютерной математики (СКМ). Среди них наибольшую известность получили системы Eureka, Mercury, Mathcad, Derive, Mathematica 2/3/4, Maple V R3/R4/R5 и Maple 6 и др.

В данном реферате рассматривается система MATLAB®, прошедшая многолетний путь развития от узко специализированного матричного программного модуля, используемого только на больших ЭВМ, до универсальной интегрированной СКМ, ориентированной на массовые персональные компьютеры класса IBM PC и Macintosh и рабочие станции UNIX и имеющей мощные средства диалога, графики и комплексной визуализации. MATLAB представляет собой хорошо апробированную и надежную СКМ, рассчитанную на решение самого широкого круга математических задач с представлением данных в универсальной матричной форме, предложенной фирмой Math Works, Inc.

MATLAB — одна из старейших, тщательно проработанных и проверенных временем систем автоматизации математических расчетов, построенная на расширенном представлении и применении матричных операций. Это нашло отражение в названии системы — MAT rix LAB oratory — матричная лаборатория.

Области применения системы MATLAB:

— математика и вычисление;

— вычислительный эксперимент, имитационное моделирование;

— анализ данных, исследования и визуализация результатов;

— научная и инженерная графика;

— разработка приложений, включая графический интерфейс пользователя и др.

Система MATLAB является одновременно операционной средой и языком программирования. Пользователь может написать специализированные функции и программы, которые оформляются в виде М-файлов. Классифицируя по типу задач, можно сформировать их в пакеты прикладных программ (ППП). Приведем несколько систем и ППП MATLAB:

MATLAB fo r Windows — система инженерных и научных расчетов;

Читать еще:  3d графики в matlab

MATLAB С++ Math Library- библиотека математических функций MATLAB на языке С++;

The Stydent Edition- версия MATLAB для студентов ;

Statistics Toolbox- статистика;

Optimization Toolbox- оптимизация;

Partial Differential Equations Toolbox – уравнения в частных производных ;

Symbolic Math Toolbox – символьная математика ;

Database Toolbox – работа с базами данных и др.

Таким образом, в зависимости от класса решаемых задач, пользователь загружает требуемую операционную среду, ППП и создает необходимую конфигурацию MATLAB .

Приложение 2. Знакомство с пакетами расширения системы MATLAB

Для решения специализированных задач разработаны пакеты расширений системы MATLAB с дополнительными функциями. Такие пакеты называются ToolBoxes. При установке системы MATLAB пользователь может выборочно загрузить нужные ему пакеты. Например, пакет Symbolic Math ToolBoxдобавляет к системе возможность символьных вычислений (Глава 7), пакет Partial Differentional Equation ToolBox (PDE ToolBox) создан для исследования задач математической физики (см. приложение 1).

Если пакет расширения установлен, он становится компонентой расширенной системы MATLAB, а раздел с одноименным оглавлением включается в список вкладки Contents панели Help Navigator (рис. П.9). Команда ver, выполняемая из командной строки, выводит название, номер версии и дату создания всех установленных ToolBox.

Перечень пакетов расширений версии MATLAB 6.5 содежит десятки наименований. По большинству таких расширений опубликованы отдельные книги, а объем документации по ним составляет сотни мегабайт. В MATLAB 7 расширены возможности многих ToolBox по сравнению с версией 6.5.

Ниже дан краткий обзор основных возможностей некоторых ToolBox.

Simulink (моделирование нелинейных систем)

Система имитационного моделирования Simulink – самое популярное расширение MATLAB. Кнопка его вызова вынесена на панель инструментов главного окна рабочей среды (перед кнопкой ?), т.к. MATLAB содержит Simulink в своем составе. Пакет Simulink предназначен для математического моделирования линейных и нелинейных динамических систем и устройств, представленных своей функциональной блок — схемой, именуемой моделью.

Simulink имеет обширную библиотеку блочных компонентов, редактор блок — схем и по существу является средством визуального программирования. С помощью мыши пользователь переносит нужные компоненты на рабочий стол системы и соединяет линиями входы и выходы блоков. Таким образом создается блок — схема системы или устройства. В состав моделей могут включаться источники сигналов различного вида, преобразователи с разнообразными формами передаточных характеристик, интегрирующие и дифференцирующие блоки, виртуальные регистрирующие приборы, графические средства анимации. Двойной щелчок мышью на блоке модели выводит окно со списком его параметров, которые пользователь может менять. Запуск имитации обеспечивает математическое моделирование построенной модели с наглядным визуальным представлением результатов.

На всех этапах работы, особенно при подготовке моделей схем, пользователь практически не имеет дела с обычным программированием. Программа автоматически генерируется в процессе ввода выбранных блоков компонентов, их соединений и задания параметров компонентов.

Некоторые продукты семейства Simulink:

SimMechanics – моделирование физических систем в среде Simulink;

Читать еще:  Решение оду в matlab

SimPowerSystems – моделирование электротехнических устройств и систем в Simulink;

Communications Blockset – набор блоков для разработки и моделирования физического уровня телекоммуникационных систем и их компонентов в Simulink;

Signal Processing Blockset – набор блоков для моделирования в Simulink поточных данных и многоскоростных систем, применяемых в телекоммуникациях, цифровых системах управления, радио- и гидролокации и других прикладных областях, требующих больших объемов вычислений.

Optimization ToolBox (решение оптимизационных задач)

Пакет Optimization ToolBox предназначен для решения основных линейных и нелинейных задач оптимизации, причем для задач большой размерности предусмотрены эффективные специальные методы. Класс задач, поддеживаемый данным ToolBox, включает:

□ решение нелинейных уравнений;

□ линейное и квадратичное программирование;

□ безусловная оптимизация нелинейных функций;

□ условная минимизация нелинейных функций при наличии нелинейных ограничений;

Statistics ToolBox (статистические вычисления)

Функции и приложения Statistics ToolBox расширяют возможности системы в области реализации статистических вычислений и статистической обработки данных. Класс задач, поддеживаемый данным ToolBox, включает:

□ исследование линейных моделей;

□ графический интерфейс пользователя.

Signal Processing ToolBox (цифровая обработка сигналов)

Основные возможности пакета:

□ генерация, импорт и экспорт сигналов;

□ проектирование, анализ и реализация цифровых и аналоговых фильтров;

□ спектральный анализ и статистическая обработка сигналов;

□ быстрое преобразование Фурье, дискретное косинусное и другие преобразования, применяемые для анализа, кодирования и фильтрации;

□ моделирование линейных систем.

В состав пакета входит несколько приложений с графическим интерфейсом, предназначенных для облегчения доступа к функциям ToolBox.

Control System ToolBox (исследование систем управления)

Пакет Control System ToolBox содержит специализированные инструменты для разработки и анализа контроллеров систем управления и динамических систем с обратной связью. В пакете реализованы:

□ полный набор средств для анализа систем;

□ временные характеристики: передаточная и переходная функции, реакция на призвольное воздействие;

□ частотные характеристики: диаграммы Боде, Николса, Найквиста и др.;

□ характеристики моделей: управляемость, наблюдаемость, понижение порядка моделей;

□ поддежка систем с запаздыванием.

Communications ToolBox (исследование телекоммуникационных систем):

□ генерация случайных сигналов;

□ анализ ошибок, включая визуальные диаграммы и графики в трехмерном пространстве;

□ кодирование сигнала, поступающего с источника сообщений, включая квантование, дифференциальную импульсно — кодовую модуляцию и компандер;

□ помехоустойчивое кодирование, включая свертку и линейно — блочное кодирование;

□ аналоговая и цифровая модуляция / демодуляция;

□ фильтрация данных с использованием специальных фильтров;

Реферат Возможности математического пакета MathLab

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОРДОВСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»

Кафедра информатики и вычислительной техники

Реферат на тему:

« Возможности математического пакета Matlab »

Выполнила: С. А. Курышова,

студентка II курса группы МДМ-114

Проверила: кан. физ-мат. наук, доцент

Одним из факторов, определяющих уровень развития современного общества и его интеллектуальные возможности, является оснащенность его средствами вычислительной техники. Сфера использования ЭВМ в настоящее время настолько широка, что нет такой области, где ее применение было бы нецелесообразным.

Читать еще:  Организация защиты информации в корпоративной сети

Развитие вычислительной техники повлекло за собой создание и совершенствование языков программирования, а вследствие этого и программного обеспечения. Однако совершенствование программного обеспечения связано с увеличением его сложности. Поэтому процесс разработки программ становится трудоемким, а их модификация и сопровождение затруднительным.

Традиционная инженерная деятельность связана с решением совокупности разнообразных задач расчета, проведением экспериментов, оформление документации. Развитие современных методов и компьютерной технологии существенно изменяет деятельность специалиста.

Одна из задач в области компьютерных технологии — автоматизация интеллектуального труда и повышение эффективности научных исследований — успешно решается путем созданных универсальных пакетов, в частности, математических.

В начале 90-х гг. на смену универсальным языкам программирования пришли специализированные системы компьютерной математики (СКМ). Среди них наибольшую известность получили системы Eureka, Mercury, Mathcad, Derive, Mathematica 2/3/4, Maple V R3/R4/R5 и Maple 6 и др.

В данном реферате рассматривается система MATLAB®, прошедшая многолетний путь развития от узко специализированного матричного программного модуля, используемого только на больших ЭВМ, до универсальной интегрированной СКМ, ориентированной на массовые персональные компьютеры класса IBM PC и Macintosh и рабочие станции UNIX и имеющей мощные средства диалога, графики и комплексной визуализации. MATLAB представляет собой хорошо апробированную и надежную СКМ, рассчитанную на решение самого широкого круга математических задач с представлением данных в универсальной матричной форме, предложенной фирмой Math Works, Inc.

MATLAB — одна из старейших, тщательно проработанных и проверенных временем систем автоматизации математических расчетов, построенная на расширенном представлении и применении матричных операций. Это нашло отражение в названии системы — MAT rix LAB oratory — матричная лаборатория.

Области применения системы MATLAB:

— математика и вычисление;

— вычислительный эксперимент, имитационное моделирование;

— анализ данных, исследования и визуализация результатов;

— научная и инженерная графика;

— разработка приложений, включая графический интерфейс пользователя и др.

Система MATLAB является одновременно операционной средой и языком программирования. Пользователь может написать специализированные функции и программы, которые оформляются в виде М-файлов. Классифицируя по типу задач, можно сформировать их в пакеты прикладных программ (ППП). Приведем несколько систем и ППП MATLAB:

MATLAB fo r Windows — система инженерных и научных расчетов;

MATLAB С++ Math Library- библиотека математических функций MATLAB на языке С++;

The Stydent Edition- версия MATLAB для студентов ;

Statistics Toolbox- статистика;

Optimization Toolbox- оптимизация;

Partial Differential Equations Toolbox – уравнения в частных производных ;

Symbolic Math Toolbox – символьная математика ;

Database Toolbox – работа с базами данных и др.

Таким образом, в зависимости от класса решаемых задач, пользователь загружает требуемую операционную среду, ППП и создает необходимую конфигурацию MATLAB .

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector