Përshkrimi i Matlab. Paketa të tjera aplikimi

12.04.2019 Windows 10

UNIVERSITETI TEKNIK SHTETËROR TAMBOV

KARRIGE

« Proceset e informacionit dhe menaxhimi"

Zhvillimi metodik

për mësimin laboratorik nr.1

në disiplinën "Teoria e vendimit"

Emri i disiplinës

emri i temës

Tema: Hulumtimi i metodave të optimizimit njëdimensional

Objektiv:

Studimi i metodave të optimizimit njëdimensional dhe metodave të zbatimit algoritmik të tyre në mjedisin e sistemit të integruar shumëfunksional për automatizimin e llogaritjeve matematikore dhe shkencore-teknike MATLAB 7.1;

Vlerësimi krahasues i vëllimit të kostove llogaritëse të metodave: skanimi i drejtpërdrejtë, dikotomia, "seksioni i artë" dhe metoda Fibonacci.

Literatura:

1. Aoki M. Hyrje në metodat e optimizimit. Moskë: Nauka, 1977.444 f.

2. Batishchev D.I. Metodat optimale të projektimit. M .: "Radio dhe komunikim", 1984. 248 f.

3. Bodrov V.I., Lazareva T.Ya., Martemyanov Yu.F. Metodat matematikore të vendimmarrjes: Teksti mësimor. kompensim. Tambov: Shtëpia botuese e Tamb. shteti ato. Universiteti, 2004.124 f.

4. Polak E. Metodat e optimizimit numerik. Moskë: Mir, 1997.376 f.

5. Himmelblau D. Programim jolinear i aplikuar. Moskë: Mir, 1975.534 f.

6. Yudin D.B. Metodat llogaritëse teoria e vendimeve. Moskë: Nauka, 1989.316 f.

7. Ketkov Yu. L., Ketkov A. Yu., Shultz MM MATLAB 7: programim, metoda numerike. - SPb .: BHV-Petersburg, 2005 .-- 752 f.

Për mësimin

Orët laboratorike në disiplinën "Teoria e vendimmarrjes" zhvillohen me qëllim të thellimit dhe konsolidimit të njohurive teorike të marra nga studentët në lloje të ndryshme klasash dhe në procesin e studimit të pavarur. material mësimor, përvetësimi i tyre i aftësive në zbatimin praktik të metodave matematikore të vendimmarrjes. Bazuar në rezultatet e studimeve laboratorike, studentët duhet

Materiali teorik mbi bazën e të cilit është realizuar modelimi, si dhe thelbi i proceseve fizike të formalizuara në programe;

Metodat bazë të modelimit të proceseve përkatëse;

Zgjidhni dhe vlerësoni ndikimin e parametrave kryesorë në rezultatin e simulimit;

Analizoni dhe përmblidhni rezultatet e marra.

Puna laboratorike përfshin tre faza: përgatitje paraprake në një mësim laboratori, drejtpërdrejt në një mësim, duke raportuar për një mësim laboratorik.

Mësimi synon të tregojë lidhjen midis materialit teorik dhe praktikës dhe t'i mësojë studentët të zbatojnë teorinë në zgjidhjen e problemeve praktike.

Laboratorët janë të strukturuar në atë mënyrë që të mos nënkuptojnë njohuri të MATLAB nga studentët. Çdo laborator fillon me një përshkrim të shkurtër të MATLAB, ku jepet studenti informacion të shkurtër kërkohet për të përfunduar këtë punë.

Përgatitja për mësimin

Në prag të mësimit, studentët duhet:

Njihuni me udhëzimet për këtë ushtrim laboratorik;

Rishikoni materialin e leksionit dhe studioni literaturën e propozuar për këtë temë;

Shqyrtoni procedurën e kryerjes së punës;

Përgatituni për t'iu përgjigjur Pyetje kontrolli.

Rendi i mësimit

Në pjesën hyrëse të orës së mësimit merret grupi i studimit, jepet një lidhje me materialin e studiuar më parë, shpallet tema, qëllimi, procedura dhe veçoritë e kësaj ore, kontrollohet gatishmëria e grupit të studimit për mësimin.

Më tej, studentët fillojnë të kryejnë kërkime në përputhje me metodologjinë. Për të gjitha pyetjet e paqarta në lidhje me klasën e laboratorit, studentët duhet të kontaktojnë mësuesin, stafin inxhinierik ose instruktorin e klasës së kompjuterit. Rezultatet dhe përfundimet e hulumtimit përpilohen në formën e një raporti në një seancë laboratorike. Raporti është dokument pune i nxënësit dhe i paraqitet mësuesit drejtues gjatë mbrojtjes. Tjetra, raportet për mësimin laboratorik mbrohen, dhe në fund - përmblidhen rezultatet e mësimit.

Raportimi i mësimit

Studentët duhet të marrin kredi për punën laboratorike. Parimi i raportimit është individual dhe mund të kryhet me gojë ose me shkrim pas përfundimit të pjesës kryesore të mësimit. Gjatë përcaktimit të rezultatit të testit, merren parasysh: disponueshmëria, shkrim-leximi dhe saktësia e formularit-raportit, cilësia e punës laboratorike, rezultatet e përgjigjeve në pyetjet e kontrollit. Studentët që nuk kanë marrë një kredit dhe mungojnë në një mësim të caktuar laboratorik raportojnë për të në kohën e tyre personale.

Përshkrim i shkurtër i MATLAB

Sistemi MATLAB (Matrix Laboratory) përbëhet nga një numër i madh programesh speciale që lejojnë zgjidhjen gamë të gjerë probleme matematikore dhe teknike nga fusha të ndryshme të shkencës. Elementi kryesor i tij është thelbi i sistemit MATLAB. Përveç tij, sistemi përmban rreth 80 grupe të ndryshme komandash (të ashtuquajturat "Toolboxes"), që korrespondojnë me degë të ndryshme të matematikës, fizikës matematikore, dizajnit, komunikimit, ekonomisë, etj. Në këtë punë përdoren mjetet bazë të programimit MATLAB: M-files - funksionet, funksionet e integruara, operatorët, komandat etj.

Fig. 1. Desktop i sistemit

Figura 1 tregon desktopin e sistemit. Shiriti i menusë (File, Edit, etj.) është shumë i ngjashëm me atë të redaktuesit të Microsoft Word. Rreshti i ikonave të vendosura më poshtë kryen gjithashtu të njëjtat veprime si në redaktorin Word (përveç 3 të fundit). Desktopi i sistemit përbëhet nga disa dritare, përbërja e të cilave mund të ndryshohet duke përdorur komandat e menusë Desktop. Figura 1 në dritaren e sipërme në të majtë tregon përmbajtjen e hapësirës së punës Hapësira e punës, i cili përmban përshkrime të të gjitha konstanteve dhe funksioneve të futura nga përdoruesi gjatë punës. Në dritaren e poshtme Historia e komandave jepet sekuenca e komandave të ekzekutuara. Madhësitë e dritareve rregullohen duke zvarritur kufirin me miun. Dritarja kryesore e desktopit është Dritarja e komandës(dritarja e komandës). Në dritaren komanduese, pas shenjës ">>", shtypet linja e komandës, e cila ekzekutohet pasi shtypet " Hyni".

MATLAB ju lejon të krijoni skedarë programi të ngjashëm me gjuhët e tjera të programimit të nivelit të lartë. Së bashku me këtë, ai ka vetitë e një kalkulatori të fuqishëm të programueshëm. Në këtë punë, zbatimi i softuerit të algoritmeve të kërkimit kryhet duke përdorur skedarët e funksionit M, dhe nisja e programeve dhe futja e të dhënave fillestare mund të kryhet nga dritarja e komandës.

Formati i numrave caktohet nga menyja Skedari(fig. 1) në seksion Preferencat duke përdorur funksionin Formati numerik. Më të përdorurit nga 12 formatet e mundshme janë Shkurt dhe E gjatë- Formatet e numrave të shkurtër dhe të gjatë.

Disa nga konceptet bazë të MATLAB janë variablave dhe miratimi .

E ndryshueshme shënohet me një shkronjë të vetme ose me një grup shkronjash dhe numrash që fillojnë me një shkronjë. Numri i përgjithshëm i shkronjave dhe numrave në një grup nuk duhet të kalojë nëntëmbëdhjetë. deklaratë ka formën e mëposhtme:

>> ndryshore = shprehje

Kur futni një deklaratë, ndryshores i caktohet shprehja që ndjek shenjën e barazimit, ose, nëse përfshin ndonjë operacion matematikor, rezultati që merret pas kryerjes së këtyre veprimeve. Ju mund të vendosni një deklaratë në skedarin M ose në dritaren komanduese të programit MATLAB. Shenja ">>" është një linjë komande që shfaqet në ekran në dritaren e komandës për të treguar se pohimet mund të futen.

Operatorët bazë aritmetikë janë paraqitur në tabelën 1.1. Kur kryeni llogaritjet në dritaren e komandës pasi të keni shtypur " Hyni"rezultati i caktohet parametrit" ans"Nëse një emër nuk i caktohet shprehjes përkatëse, ose emrit të saj - përndryshe (emrat e variablave, konstantave dhe funksioneve duhet të fillojnë me një shkronjë (shkronja latine), mund të përmbajnë numra dhe një nënvizim). shenjë e vendosur; (pikëpresje) .

Tabela 1.1

Le të, për shembull, kërkohet të vlerësohet shprehja dhe caktoni rezultatin në një ndryshore X... Në këtë rast, deklarata (programi) do të ketë formën e mëposhtme (në thyesat dhjetore, pjesa e plotë nga pjesa thyesore ndahet me një pikë):

>> x = log (1 + 5 * ((log10 (100)) ^ 2-0,2 * pi) / sqrt (1 + 2,71828 ^ 3))

Pas hyrjes së deklaratës, d.m.th. duke shtypur tastin Enter, rezultati shfaqet menjëherë më poshtë. Nëse rezultati duhet të bllokohet, d.m.th. nuk është e nevojshme të lëshohet në ekranin e ekranit, atëherë në fund të deklaratës duhet të vendosni shenjën "; "(Pikëpresje). Shprehja e mëparshme mund të paraqitet në një formë tjetër:

>> a = (log10 (100)) ^ 2;

>> b = sqrt (1 + 2,71828 ^ 3);

>> x = log (1 + 5 * (a-0,2 * pi) / b)

MATLAB ka disa variabla të integruar: pi, eps, inf, i dhe j. E ndryshueshme pi tregon një numër, eps= 2 -52 = 2.2204 * 10 -16 - gabim për operacionet në numrat me pikë lundruese, inf- Pafundësi ( ), i dhe j- njësi imagjinare ( i = j= ).

Kur nuk specifikohet asnjë argument në të majtë, rezultati i shprehjes i caktohet variablit të përbashkët ans.

Operatorët relacionalë (Tabela 1.2) përdoren në operatorët e kushtëzuar, operatorët e ciklit, etj. gjatë zbatimit të algoritmeve të kërkimit duke përdorur funksionet M (nënprogramet-funksionet shkruhen në skedarë me shtrirjen .m).

Tabela 1.2

Pra, programet në sistemin MATLAB janë skedarë M të një formati teksti, që përmbajnë regjistrimin e programeve në formën e kodeve të programit.

Gjuha hyrëse MATLAB ka gjithsej 9 operatorë që përdorin 14 fjalë funksioni. Ndërtimet sintaksore përkatëse janë dhënë në tabelë. 1.3.

Tabela 1.3

№	Formati i operatorit	Shpjegim

	var = ekspr	Operatori i caktimit. Vlerëson vlerat e expr dhe ruan rezultatet në një variabël var
	ifcondition_1 deklaratat_1 fund	Operator i kushtëzuar... Nëse kushti_1 është i vërtetë, atëherë ekzekutohet grupi i pohimeve_1, nëse kushti_2 është i vërtetë, atëherë grupi i pohimeve_2, ... Nëse të gjitha kushtet e specifikuara janë false, atëherë ekzekutohen deklaratat e vendosura midis tjetrit dhe fundit.
	switchexpr casevail deklaratat_1 caseval2 deklaratat_2. ... ... ... ... ... ... ... ... [përndryshe deklaratat] përfundojnë	Një ndërrim sipas vlerës së shprehjes expr. Nëse përputhet me vlerën e vail, atëherë ekzekutohet grupi i deklaratave_1, nëse përputhet me vlerën e val2, atëherë grupi i deklaratave_2, ... Nëse vlera e expr nuk përputhet me asnjë nga vlerat e listuara, atëherë deklaratat të vendosura ndërmjet othervise dhe end ekzekutohen

	forvar = el: deklaratat fundore e3	Një lak i tipit të progresionit aritmetik, në të cilin ndryshorja varion nga vlera fillestare el me një hap e2 në vlerën përfundimtare e3 në çdo përsëritje të trupit të lakut
	ndërsa deklaratat e kushteve përfundojnë	Lloko me një parakusht, duke u përsëritur për sa kohë që kushti i specifikuar është i vërtetë
	provo deklaratat_1 kap deklaratat 2 fund	U bë një përpjekje për të ekzekutuar një grup deklaratash_1. Me kusht që si rezultat i zbatimit të tyre, situatë e jashtëzakonshme, kontrolli transferohet në grupin operator_2 (trajtimi i gabimeve). Nëse nuk ndodh asnjë gabim, atëherë grupi statement_2 nuk ekzekutohet.
	thyej	Dalje e hershme nga strukturat e kontrollit si për, ndërsa, kaloni, provoni - kapni
	funksioni f1 funksioni f2 (x1, x2,...) funksioni y = f3 (xl, x2, ...) funksioni = f4 (xl, x2,...)	Kreu i funksionit (xl, x2, ... janë parametra hyrës; y, yl, y2, ... janë parametra dalës)
	kthimi	Dalje e hershme nga trupi i funksionit

Gjatë shkrimit të programeve të funksionit, kërkohet që emri i skedarit M në të cilin ruhet programi të jetë i njëjtë me emrin e funksionit.

Të gjitha variablat që shfaqen në trupin e një funksioni, me përjashtim të variablave globale (të deklaruara nga deklarata globale), parametrave hyrës dhe dalës, konsiderohen lokale. Ata formojnë një lokal hapësirë pune dhe janë të disponueshme vetëm në trupin e funksionit që i ka krijuar dhe asnjë funksion tjetër nuk mund t'i përdorë ato.

MATLAB nuk përmban një operator shkoj... Në këtë drejtim, nuk ka etiketa operatorësh në tekstet e skedarëve m. Për të identifikuar linjat në të cilat situatat emergjente, përdoren numrat e brendshëm të caktuar nga sistemi automatikisht.

Karakteristikat kryesore të paketësMatlab

Kompletet e mjeteve të paketësMatlab

Struktura e paketimit dhe dritaret e punësMatlab

Puna në modalitetin e komandës

Elementet bazë të gjuhës së programimitMatlab

1. Karakteristikat kryesore të paketës Matlab

MATLAB(shkurtesa për anglishten "Matrix Laboratory") është një paketë programesh të aplikuara për zgjidhjen e problemeve të llogaritjeve teknike dhe gjuhën e programimit me të njëjtin emër të përdorur në këtë paketë. MATLAB përdoret nga mbi 1,000,000 inxhinierë dhe shkencëtarë dhe funksionon në shumicën e sistemeve operative moderne, duke përfshirë Linux, Mac OS, Solaris (Solaris nuk mbështetet më në R2010b) dhe Microsoft Windows.

Histori. MATLAB si gjuhë programimi u zhvillua nga Cleve Moler në fund të viteve 1970 kur ai ishte Dekan i Fakultetit Shkenca Kompjuterike në Universitetin e New Mexico. Qëllimi i zhvillimit ishte detyra për t'u dhënë studentëve të fakultetit mundësinë për të përdorur bibliotekat e softuerit Linpack dhe EISPACK pa pasur nevojë të studiojnë Fortran. Së shpejti gjuha e re u përhap në universitete të tjera dhe u prit me shumë interes nga shkencëtarët që punonin në fushën e matematikës së aplikuar. Ju mund të gjeni ende versionin e vitit 1982 të Fortran në internet, i cili shpërndahet si burim i hapur. Inxhinieri John N. (Jack) Little u njoh me gjuhën gjatë një vizite nga Clive Mowler në Universitetin Stanford në 1983. Duke kuptuar se gjuha e re kishte potencial të madh tregtar, ai u bashkua me Cleve Mowler dhe Steve Bangert. Së bashku, ata rishkruan MATLAB në C dhe themeluan The MathWorks në 1984 për të zhvillim të mëtejshëm... Këto biblioteka, të rishkruara në C, janë njohur prej kohësh si JACKPAC. Fillimisht i destinuar për dizajnimin e sistemit të kontrollit (specialiteti kryesor i John Little), MATLAB shpejt fitoi popullaritet në shumë fusha të tjera shkencore dhe inxhinierike. Gjithashtu u përdor gjerësisht në arsim, në veçanti për të mësuar algjebrën lineare dhe metodat numerike.

Përshkrimi i gjuhës MATLAB. Gjuha MATLAB është e nivelit të lartë një gjuhë programimi e interpretuar duke përfshirë bazuar në matricat strukturat e të dhënave, një gamë e gjerë funksionesh, një mjedis zhvillimi i integruar, aftësi të orientuara nga objekti dhe ndërfaqe me programet e shkruara në gjuhë të tjera programimi.

Programet e shkruara në MATLAB janë dy llojesh - funksione dhe skriptet.

Funksionet kanë argumente hyrëse dhe dalëse, si dhe hapësirën e tyre të punës për ruajtjen e rezultateve dhe variablave të ndërmjetme të llogaritjes.

Skriptet ndajnë një hapësirë të përbashkët pune. Të dy skriptet dhe funksionet nuk përpilohen në kodin e makinës dhe ruhen si skedarë teksti.

Është gjithashtu e mundur për të ruajtur të ashtuquajturat të paraparë programet - funksionet dhe skriptet, të përpunuara në një formë të përshtatshme për ekzekutimin e makinës. Në përgjithësi, programe të tilla funksionojnë më shpejt se programet normale, veçanërisht nëse funksioni përmban komanda grafike.

Tipari kryesor i gjuhës MATLAB janë aftësitë e saj të gjera për të punuar me matrica, të cilat krijuesit e gjuhës i shprehën në sloganin "mendo vektor" (eng. Mendoni i vektorizuar).

Aplikimi i MATLAB.

Matematikë dhe Informatikë. MATLAB i ofron përdoruesit një numër të madh (disa qindra) funksione për analizën e të dhënave, duke mbuluar pothuajse të gjitha fushat e matematikës, në veçanti:

Matricat dhe algjebra lineare - algjebra matricore, ekuacionet lineare, eigenvlerat dhe vektorët, singularitetet, faktorizimi i matricës dhe të tjera.

Polinomet dhe interpolimi - rrënjët e polinomeve, veprimet mbi polinomet dhe diferencimi i tyre, interpolimi dhe ekstrapolimi i kthesave dhe të tjera.

Statistikat matematikore dhe analiza e të dhënave - funksionet statistikore, regresioni statistikor, filtrimi dixhital, transformimi i shpejtë i Furierit dhe të tjera.

Përpunimi i të dhënave - Set funksione të veçanta, duke përfshirë vizatimin, optimizimin, kërkimin për zero, integrimin numerik (në kuadratura) dhe të tjera.

Ekuacionet diferenciale - zgjidhja e ekuacioneve diferenciale dhe diferenciale-algjebrike, ekuacionet diferenciale me vonesë, ekuacionet me kufizime, ekuacionet diferenciale të pjesshme dhe të tjera.

Matricat e rralla janë një klasë e veçantë e të dhënave MATLAB e përdorur në aplikacione të specializuara.

Aritmetika me numra të plotë - Kryen veprime aritmetike me numra të plotë në mjedisin MATLAB.

Zhvillimi i algoritmeve. MATLAB ofron mjete të përshtatshme për zhvillimin e algoritmeve, duke përfshirë ato të nivelit të lartë duke përdorur koncepte programimi të orientuara nga objekti. Ai përmban të gjitha mjetet e nevojshme IDE, duke përfshirë një korrigjues dhe profilues. Funksionet për të punuar me llojet e të dhënave të plota e bëjnë më të lehtë krijimin e algoritmeve për mikrokontrolluesit dhe aplikacionet e tjera aty ku është e nevojshme.

Vizualizimi i të dhënave. Paketa MATLAB përmban një numër të madh funksionesh për grafikim, duke përfshirë analizën tredimensionale, vizuale të të dhënave dhe krijimin e videove të animuara.

Mjedisi i integruar i zhvillimit ju lejon të krijoni ndërfaqe grafike të përdoruesit me kontrolle të ndryshme si butonat, fushat e hyrjes dhe të tjera.

Aplikacione të pavarura. Programet MATLAB, si konsol ashtu edhe GUI, mund të ndërtohen duke përdorur komponentin Përpiluesi i MATLAB në aplikacione të ekzekutueshme të pavarura nga MATLAB ose DLL që, megjithatë, kërkojnë një mjedis shpërndarjeje falas për të ekzekutuar në kompjuterë të tjerë Koha e ekzekutimit të përpiluesit të MATLAB(MCR).

Ndërfaqet e jashtme. Paketa MATLAB përfshin ndërfaqe të ndryshme për të aksesuar rutinat e jashtme të shkruara në gjuhë të tjera programimi, të dhëna, klientë dhe serverë që komunikojnë përmes modelit të objekteve përbërëse ose teknologjive të shkëmbimit dinamik të të dhënave, si dhe pajisje periferike që komunikojnë drejtpërdrejt me MATLAB. Shumë nga këto aftësi njihen si API MATLAB.

COM. Paketa MATLAB ofron akses në funksione që ju lejojnë të krijoni, manipuloni dhe fshini objektet COM (si klientët ashtu edhe serverët). Teknologjia ActiveX është gjithashtu e mbështetur. Të gjitha objektet COM i përkasin një klase të veçantë COM të paketës MATLAB. Të gjitha programet që kanë funksionet e një kontrolluesi automatizimi (eng. Automatizimi kontrollues) mund të hyjë në MATLAB si një server automatizimi. Automatizimi server).

.NETO. Paketa MATLAB në Microsoft Windows ofron akses në softuerin .NET Framework. Është e mundur të ngarkohen Asambletë .NET dhe të punohet me objekte të klasave .NET nga mjedisi MATLAB. MATLAB 7.11 (R2010b) mbështet versionet .NET Framework 2.0, 3.0, 3.5 dhe 4.0.

DDE. Paketa MATLAB përmban funksione që e lejojnë aksesin në aplikacione të tjera në mjedisin Windows, si dhe këto aplikacione për të hyrë në të dhënat e MATLAB, nëpërmjet teknologjisë Dinamic Data Exchange (DDE). Çdo aplikacion që mund të jetë një server DDE ka emrin e tij unik identifikues. Për MATLAB, ky emër është - Matlab.

Shërbimet e internetit. MATLAB ofron mundësinë e thirrjes së metodave të shërbimeve të internetit. Një funksion i veçantë krijon një klasë bazuar në metodat e API të shërbimit në internet.

MATLAB ndërvepron me një klient të shërbimit në internet duke pranuar parcela prej tij, duke i përpunuar ato dhe duke dërguar një përgjigje. Mbështeten teknologjitë e mëposhtme: Protokolli i thjeshtë i qasjes në objekte (SOAP) dhe Gjuha e përshkrimit të shërbimeve në internet (WSDL).

Porta COM. Ndërfaqja e portës serike MATLAB ofron akses të drejtpërdrejtë në pajisjet periferike si modemet, printerët dhe pajisjet shkencore që lidhen me një kompjuter nëpërmjet një porti serik (porta COM). Një ndërfaqe funksionon duke krijuar një objekt të një klase të veçantë për portën serike. Metodat e disponueshme të kësaj klase ju lejojnë të lexoni dhe shkruani të dhëna në portën serike, të përdorni ngjarje dhe mbajtës të ngjarjeve dhe të shkruani informacione në diskun e kompjuterit në kohë reale. Kjo është e dobishme për eksperimente, simulime në kohë reale dhe aplikacione të tjera.

Skedarët MEX. Paketa MATLAB përfshin një ndërfaqe për ndërveprim aplikacionet e jashtme shkruar në gjuhët C dhe Fortran. Ky ndërveprim kryhet përmes skedarëve MEX. Është e mundur të quhen nënprograme të shkruara në C ose Fortran nga MATLAB sikur të ishin funksione të integruara të paketës. Skedarët MEX janë biblioteka dinamike të lidhjeve që mund të ngarkohen dhe ekzekutohen nga përkthyesi i integruar në MATLAB. Procedurat MEX gjithashtu kanë aftësinë për të thirrur komandat e integruara të MATLAB.

DLL. Ndërfaqja e përgjithshme DLL MATLAB ju lejon të telefononi funksionet që gjenden në bibliotekat e zakonshme të lidhjeve dinamike direkt nga MATLAB. Këto funksione duhet të kenë një ndërfaqe C.

Përveç kësaj, MATLAB ka aftësinë për të hyrë në funksionet e tij të integruara përmes ndërfaqes C, e cila lejon që funksionet e paketës të përdoren në aplikacionet e jashtme të shkruara në C. Kjo teknologji në MATLAB quhet Motori C.

Paketa alternative. ekziston nje numer i madh i paketa softuerike për zgjidhjen e problemeve të analizës numerike. Shumë nga këto paketa janë softuer falas.

E pajtueshme me MATLAB në nivelin e gjuhës së programimit:

Të ngjashme në funksionalitet:

APL dhe pasardhësit e saj: p.sh. J

Python, kur përdoret me paketën softuerike Python (x, y), si dhe me biblioteka të tilla si NumPy, SciPy dhe matplotlib, zbaton aftësi të ngjashme.

IDL (eng. Interaktive Të dhënat Gjuhe, gjuhë interaktive përshkrimet e të dhënave), dikur një konkurrent tregtar i MATLAB-it, tani mbetet një konkurrent serioz në shumë fusha aplikimi, megjithëse pjesa e tij në treg për produktet softuerike të analizës numerike ka rënë ndjeshëm.

Fortress, një gjuhë programimi e krijuar nga Sun Microsystems, trashëgon, por nuk është në përputhje me Fortran.

Nëse është e nevojshme, zhvillimi projekte të mëdha për analizën numerike, është e mundur të përdoren gjuhë programimi për qëllime të përgjithshme që mbështesin shtypjen statike dhe një strukturë modulare. Shembujt përfshijnë Modula-3, Haskell, Ada, Java. Në të njëjtën kohë, rekomandohet përdorimi i bibliotekave të specializuara të njohura në mjedisin shkencor dhe inxhinierik.

2. Kutitë e veglave Matlab

Në Matlab, një rol të rëndësishëm luajnë grupet e specializuara të programeve të quajtura kutitë e veglave... Kutitë e veglave janë një koleksion gjithëpërfshirës i funksioneve (m-files) të shkruara në MATLAB për zgjidhjen e një klase të caktuar problemesh. Mathworks ofron paketa mjetesh që përdoren në shumë fusha, duke përfshirë sa vijon:

Përpunimi dixhital i sinjaleve, imazheve dhe të dhënave: Kutia e veglave DSP, Kutia e mjeteve të përpunimit të imazhit, Kutia e veglave Wavelet, Kutia e mjeteve të komunikimit, Kutia e veglave të projektimit të filtrit- grupe funksionesh që ju lejojnë të zgjidhni një gamë të gjerë detyrash përpunimi i sinjalit, imazhe, projektim filtrash dixhital dhe sisteme komunikimi.

Sistemet e kontrollit: Kutia e veglave të sistemeve të kontrollit, μ-Kutia e mjeteve të analizës dhe sintezës, Kuti mjetesh kontrolli të fuqishme, Kutia e veglave për identifikimin e sistemit, Kutia e veglave të kontrollit LMI, Model Kutia e Veglave të Kontrollit Parashikues, Kutia e veglave të kalibrimit të bazuar në model- grupe funksionesh që lehtësojnë analizën dhe sintezën e sistemeve dinamike, projektimin, modelimin dhe identifikimin e sistemeve të kontrollit, duke përfshirë algoritme moderne të kontrollit si kontrolli i fortë, kontrolli H∞, sinteza LMN, sinteza μ, etj.

Analiza financiare: Kutia e veglave GARCH, Kutia e mjeteve me të ardhura fikse, Kutia e veglave të serive kohore financiare, Kutia e veglave të derivateve financiare, Kutia e mjeteve financiare, Kutia e veglave të të dhënave- grupe funksionesh që ju lejojnë të mbledhni, përpunoni dhe transferoni shpejt dhe me efikasitet informacione të ndryshme financiare.

Analiza dhe sinteza e hartave gjeografike, duke përfshirë tredimensionale: Kutia e veglave të hartës.

Mbledhja dhe analiza e të dhënave eksperimentale: Kutia e veglave për marrjen e të dhënave, Kutia e veglave për marrjen e imazhit, Kutia e veglave të kontrollit të instrumenteve, Lidhje për Code Composer Studio- grupe funksionesh që ju lejojnë të ruani dhe përpunoni të dhënat e marra gjatë eksperimenteve, përfshirë në kohë reale. Mbështetet një gamë e gjerë pajisjesh matëse shkencore dhe inxhinierike.

Vizualizimi dhe prezantimi i të dhënave: Kutia e veglave të realitetit virtual- ju lejon të krijoni botë interaktive dhe të vizualizoni informacionin shkencor duke përdorur teknologjitë e realitetit virtual dhe VRML.

Mjetet e zhvillimit: Ndërtues MATLAB për COM, Ndërtues MATLAB për Excel, Ndërtues MATLAB për NET, Përpiluesi i MATLAB, Dizajni i filtrit kodues HDL- grupe funksionesh që ju lejojnë të krijoni aplikacione të pavarura nga mjedisi MATLAB.

Ndërveprimi me produkte të jashtme softuerike: Gjeneruesi i raporteve të MATLAB, Link Excel, Kutia e veglave të bazës së të dhënave, Web Serveri MATLAB, Lidhje për ModelSim- grupe funksionesh që ju lejojnë të ruani të dhënat në atë mënyrë që programet e tjera të mund të punojnë me to.

Baza e të dhënave: Kutia e veglave të bazës së të dhënave- mjetet për të punuar me bazat e të dhënave.

Paketat e shkencës dhe matematikës: Kutia e veglave të bioinformatikës, Kutia e veglave të montimit të kurbës, Kutia e veglave me pikë fikse, Fuzzy Logic Toolbox, Algoritmi gjenetik dhe kutia e veglave të kërkimit të drejtpërdrejtë, Kutia e veglave OPC, Kutia e veglave të optimizimit, Kutia e veglave të ekuacioneve diferenciale të pjesshme, Kutia e veglave Spline, Kutia e veglave të statistikave, Kutia e veglave RF- grupe funksionesh të specializuara matematikore që lejojnë zgjidhjen e një game të gjerë problemesh shkencore dhe inxhinierike, duke përfshirë zhvillimin e algoritmeve gjenetike, zgjidhjen e problemeve në derivatet e pjesshme, problemet me numra të plotë, optimizimin e sistemit dhe të tjera.

Rrjetet nervore: Kutia e veglave të rrjetit nervor- mjete për sintezën dhe analizën e rrjeteve nervore.

Logjikë e paqartë: Fuzzy Logic Toolbox- mjetet për ndërtimin dhe analizimin e grupeve fuzzy.

Llogaritja simbolike: Kutia e veglave të matematikës simbolike- mjete për llogaritjet simbolike me aftësinë për të bashkëvepruar me procesorin simbolik të programit Maple.

Përveç sa më sipër, ka mijëra mjete të tjera MATLAB të shkruara nga kompani dhe entuziastë të tjerë.

Tani aftësitë e sistemit tejkalojnë ndjeshëm aftësitë e versionit origjinal të Laboratorit Matrix. Mendimi i The MathWorks, Inc., MATLAB sot është një gjuhë shumë efikase për llogaritjen inxhinierike dhe shkencore. Ai mbështet llogaritjen e matematikës, vizualizimin e grafikës shkencore dhe programimin duke përdorur një mjedis funksionimi të lehtë për t'u mësuar. Fushat më të famshme të aplikimit të sistemit MATLAB:

Matematikë dhe Informatikë;

Zhvillimi i algoritmit;

Eksperimenti llogaritës, simulimi, prototipizim;

Analiza e të dhënave, hulumtimi dhe vizualizimi i rezultateve;

Shkencore dhe grafika inxhinierike;

Zhvillimi i aplikacionit duke përfshirë ndërfaqen grafike të përdoruesit.

MATLAB është një sistem ndërveprues, objekti kryesor i të cilit është një grup, për të cilin nuk keni nevojë të specifikoni dimensionin në mënyrë eksplicite. Kjo bën të mundur zgjidhjen e shumë problemeve llogaritëse që lidhen me formulimet e matricës vektoriale.

MATLAB 6.1 është arritja e parafundit e zhvilluesve (i fundit është MATLAB 6.5).

MATLAB është njëkohësisht një mjedis operativ dhe një gjuhë programimi. Një nga më pikat e forta sistemi është që programet për përdorim të shumëfishtë mund të shkruhen në MATLAB. Përdoruesi mund të shkruajë vetë funksione dhe programe të specializuara, të cilat bëhen në formën e skedarëve M. Prandaj paketat e programeve të aplikuara - MATLAB Application Toolboxes, të cilat janë pjesë e familjes së produkteve të MATLAB, ju lejojnë të jeni në nivelin e arritjeve më moderne botërore.

Mjedisi operativ i sistemit MATLAB 6.1. Mjedisi operativ i sistemit MATLAB 6.1 është një grup ndërfaqesh që mbështesin komunikimin e këtij sistemi me botën e jashtme përmes një dialogu me përdoruesin përmes linjës së komandës, redaktorit të skedarit M, ndërveprimit me sistemet e jashtme Microsoft Word, Excel, etj.

Pas nisjes së programit MATLAB, dritarja kryesore e tij shfaqet në ekranin e kompjuterit, që përmban menu, vizore mjeti me butona dhe anën e klientit të dritares me një shenjë ftese. Kjo dritare zakonisht quhet dritarja e komandës Sistemet MATLAB (Fig. 1).

Menu Skedari(Fig. 2) kombinon funksionet e zakonshme: Redakto përgjegjës për ndryshimin e përmbajtjes Dritare komandat (zhbëj, ribëj, prerë, kopjoni, ngjitni, zgjidhni të gjitha, fshini, etj.) dhe për pastrimin e disa dritareve të MATLAB; menu Pamje- për dizajnimin e Desktopit; Menyja e Uebit - Hap faqet e internetit nga Interneti; menu Dritare- punon me redaktorin / korrigjuesin e skedarëve M (mbyll të gjithë skedarët M, e bën njërin prej tyre aktual); menu Ndihmë- punon me dokumentacion ndihmës dhe demonstrime.

Opsioni meriton një konsideratë të veçantë Preferencat... (përzgjedhja e karakteristikave), e cila, kur zgjidhet, hap një dritare që përfshin një pemë objektesh në të majtë (Fig. 3) dhe karakteristikat e tyre të mundshme në të djathtë.

Paneli dritarja komanduese e sistemit MATLAB ju lejon të siguroni akses të lehtë në operacionet me skedarët M: krijimi i një skedari të ri M; hapja e një skedari ekzistues M; fshirja e një fragmenti; kopjimi i një fragmenti; futja e një fragmenti; restaurimi vetëm i operacionit të kryer etj.

V anën e klientit nga dritarja e komandës MATLAB, pas shenjës së shpejtë, mund të shkruani numra të ndryshëm, emrat e variablave dhe shenjat e funksionimit, të cilat së bashku përbëjnë disa shprehje. Shtypja e tastit Enter bën që MATLAB të vlerësojë shprehjen, ose nëse nuk e vlerëson atë, ta përsërisë atë. Edhe pse ";" në fund të rreshtit shtyp daljen e rezultatit (echo output).

Kështu, në anën e klientit të dritares së komandës MATLAB, përdoruesi mund të shkruajë menjëherë komanda që formojnë llogaritje të veçanta ose një program të tërë.

Pra, janë analizuar pjesët strukturore të dritares së komandës MATLAB. Por përveç tyre, ka disa elementë të tjerë MATLAB që ndihmojnë gjatë punës:

Komandat- një dritare që përmban, me radhë, komandat e futura më parë në dritaren e komandës ("historia e komandës").

Hapësira e punësËshtë zona e memories MATLAB në të cilën variablat e sistemit... Përmbajtja e kësaj zone mund të shihet nga linja e komandës duke përdorur komandat Kush(nxjerr vetëm emrat e variablave) dhe kushs(shfaq informacion rreth madhësive të vargjeve dhe llojit të një ndryshoreje) ose në një dritare të veçantë me të njëjtin emër. Në të, ju mund të kryeni veprimet e mëposhtme: ngarkoni një skedar të dhënash, ruani hapësirën e punës si (komandat ju lejojnë të hapni dhe ruani përmbajtjen e hapësirës së punës në një skedar MAT binar), fshini variablat e zgjedhur; hapni variablat e zgjedhur (ku mund të ndryshoni vlerën e tyre). Përveç kësaj, në menynë Edit, mund të pastroni dritaren e komandës dhe Historinë e komandave, dhe hapësirën e punës (ose të ekzekutoni komandën në dritaren e komandës: qartë).

Komandat e ngarkimit dhe ruajtjes mund të përdoren për të ruajtur dhe ekzekutuar Workspace.

Shembull.

Ruajtja në: matlab.mat

>> ruaj my.mat

>> ngarko my.mat

>> ruaj my2

>> ngarko my2

Drejtoria aktuale- një dritare që është një lloj “udhërrëfyesi” nëpër katalogët e MATLAB.

Nis redaktorin- një dritare që shfaq një pemë me elementë strukturorë MATLAB dhe mjete të tjera softuerike të instaluara me të, të cilat mund të hapen duke klikuar dy herë majtas. Për shembull, kjo dritare mund të duket si Figura 9.

Redaktori / korrigjuesi i skedarëve M- një nga pjesët më të rëndësishme strukturore të MATLAB, i cili mund të hapet duke zgjedhur opsionin e duhur në menynë kryesore, në shiritin e veglave, ose të thirret nga linja e komandës me komandën edit ose redaktimit.<имя М-файла>dhe ju lejon të krijoni dhe modifikoni skedarë M.

Redaktori / korrigjuesi mbështet operacionet e mëposhtme: krijimi i një skedari të ri M; hapja e një skedari ekzistues M; ruajtja e skedarit M në disk; fshirja e një fragmenti; kopjimi i një fragmenti; futja e një fragmenti; ndihmë; instaloni / çinstaloni pikë kontrolli; vazhdimi i ekzekutimit etj.

GUIDE është një ndërfaqe grafike e përdoruesit ku krijohen aplikacione të plota.

Sesion interaktiv. M-skedarët... Modaliteti interaktiv është një modalitet i përdoruesit për futjen e komandave dhe shprehjeve nga tastiera, si rezultat i ekzekutimit të të cilit fitohen rezultatet e nevojshme numerike, të cilat mund të vizualizohen lehtësisht dhe shpejt me mjetet grafike të integruara të paketës MATLAB. Por përdorimi i kësaj mënyre për të krijuar dhe ruajtur një program specifik nuk është i mundur. Prandaj, krijuesit e MATLAB, përveç dritares së komandës, në të cilën modaliteti interaktiv, veçoi skedarë të veçantë që përmban kode të gjuhës MATLAB dhe skedarë M të emërtuar (* .m). Një redaktues teksti (redaktues / korrigjues për skedarët M) përdoret për të krijuar skedarin M.

Punoni në redaktuesin e skedarëve M. Puna nga linja e komandës MatLab është e vështirë nëse duhet të futni shumë komanda dhe t'i ndryshoni ato shpesh. Mënyra më e përshtatshme për të ekzekutuar komandat është përdorimi M-skedarët në të cilët mund të shtypni komanda, t'i ekzekutoni të gjitha menjëherë ose në pjesë, t'i ruani në një skedar dhe t'i përdorni në të ardhmen. Për të punuar me M-skedarët që editori është menduar M-skedarët. Duke përdorur redaktuesin, mund të krijoni funksionet tuaja dhe t'i telefononi ato, duke përfshirë nga linja e komandës.

Hapni menynë File të dritares kryesore të MatLab dhe në artikullin New zgjidhni nën-artikullin M-file. Skedari i ri hapet në dritaren e redaktorit M-skedarët (fig. 10). Le të shkruajmë në skedar programin për llogaritjen e mesatares aritmetike

variablat a dhe b, pastaj ruajini me emrin fun1.m. Krahasoni mënyrat e zgjidhjes së problemit, të paraqitura në tabelë.

1. Mësimi 23. Prezantimi i paketave shtesë të MATLAB

Mësimi numër 23.

Njohja me paketat e zgjerimit MATLAV

Paketat e Zgjerimit të Listës

Simulinc për Windows

Paketa e matematikës simbolike

Paketat llogaritjet matematikore

Paketat e analizës dhe sintezës për sistemet e kontrollit

Paketat e identifikimit të sistemit

Mjete shtesë Simulinc

Paketat e përpunimit të sinjalit dhe imazhit

Paketa të tjera aplikimi

Në këtë mësim, ne do të njihemi shkurtimisht me mjetet themelore të zgjerimit profesional të sistemit dhe përshtatjen e tij për zgjidhjen e klasave të caktuara të problemeve matematikore dhe shkencore dhe teknike - me paketa shtesë për sistemin MATLAB. Nuk ka dyshim se të paktën një pjesë e këtyre paketave duhet t'i kushtohet një kursi trajnimi të veçantë ose libri referimi, ndoshta më shumë se një. Për shumicën e këtyre shtesave janë botuar libra të veçantë jashtë vendit dhe vëllimi i dokumentacionit për to arrin në qindra megabajt. Fatkeqësisht, gjatësia e këtij libri të lejon vetëm të ecësh pak nëpër paketat e zgjerimit në mënyrë që t'i japësh lexuesit një ide se ku po shkon sistemi.

2. Listimi i paketave të zgjerimit

Paketat e Zgjerimit të Listës

Sistemi i plotë MATLAB 6.0 përmban një numër komponentësh, emri, numri i versionit dhe data e krijimit të të cilëve mund të shfaqen me komandën ver:

Versioni MATLAB 6.0.0.88 (R12) në PCWIN Numri i licencës MATLAB: 0

MATLAB Toolbox	Versioni 6.0	06-0ct-2000
	Versioni 4.0
	Versioni 4.0	04-0ct-2000
Koduesi i rrjedhës së gjendjes	Versioni 4.0	04-0ct-2000
Punëtori në kohë reale	Versioni 4.0
Blloqet e referencës COMA	Versioni 1.0.2
Blloqe komunikimi	Versioni 2.0
Kutia e mjeteve të komunikimit	Versioni 2.0
Kutia e veglave të sistemit të kontrollit	Versioni 5.0
DSP Blockset	Versioni 4.0
Kutia e veglave për marrjen e të dhënave	Versioni 2.0	05-0ct-2000
Kutia e veglave të bazës së të dhënave	Versioni 2.1
Kutia e veglave të të dhënave	Versioni 1.2
Blloqet e numrave dhe matësve	Versioni 1.1
Kutia e veglave të projektimit të filtrit	Versioni 2.0
Kutia e veglave të derivateve financiare	Versioni 1.0
Kutia e veglave të serive kohore financiare	Versioni 1.0
Kutia e mjeteve financiare	Versioni 2.1.2
Blloqe me pikë fikse	Versioni 3.0
Fuzzy Logic Toolbox	Versioni 2.1
Kutia e veglave GARCH	Versioni 1.0
Kutia e mjeteve të përpunimit të imazhit	Versioni 2.2.2

Kutia e veglave të kontrollit të instrumenteve	Versioni 1.0
Kutia e veglave të kontrollit LMI	Versioni 1.0.6
Përpiluesi i MATLAB	Versioni 2.1
Gjeneruesi i raporteve të MATLAB	Versioni 1.1
Kutia e veglave të hartës	Versioni 1.2
	Versioni 1.0.5
Kompleti i Zhvilluesve të Motorola DSP	Versioni 1.1	Ol-Shtator-2000
Kutia e veglave të Mi-Analizës dhe Sintezës	Versioni 3.0.5
Kutia e veglave të rrjetit nervor	Versioni 4.0
Grupi i bllokut të projektimit jolinear të kontrollit	Versioni 1.1.4
Kutia e veglave të optimizimit	Versioni 2.1
Kutia e veglave të ekuacioneve diferenciale të pjesshme	Versioni 1.0.3
Blloqe të sistemit të energjisë	Versioni 2.1
Workshop në kohë reale Ada Coder	Versioni 4.0
Koder i integruar i seminarit në kohë reale	Versioni 1.0
Ndërfaqja e Menaxhimit të Kërkesave	Versioni 1.0.1
Kuti mjetesh kontrolli të fuqishme	Versioni 2.0.7
SB2SL (konverton SystemBuild në Simu	Versioni 2.1
Kutia e mjeteve për përpunimin e sinjalit	Versioni 5.0
Përshpejtuesi Simulink	Versioni 1.0
Diferencimi i modelit për Simulink dhe ...	Versioni 1.0
Mjeti i Mbulimit të Modelit Simulink	Versioni 1.0
Gjeneruesi i raporteve të Simulink	Versioni 1.1
Kutia e veglave Spline	Versioni 3.0
Kutia e veglave të statistikave	Versioni 3.0
Kutia e veglave të matematikës simbolike	Versioni 2.1.2
	Versioni 5.0
Kutia e veglave Wavelet	Versioni 2.0
	Versioni 1.1
Opsioni i ngulitur i synuar xPC	Versioni 1.1

Ju lutemi vini re se pothuajse të gjitha paketat e zgjerimit në MATLAB 6.0 janë përditësuar dhe datojnë që nga viti 2000. Përshkrimi i tyre është zgjeruar ndjeshëm, i cili tashmë në formatin PDF zë shumë më tepër se dhjetë mijë faqe. Më poshtë është një përshkrim i shkurtër i paketave kryesore të zgjerimit

3. Simulink për Windows

Simulink për Windows

Paketa e zgjerimit Simulink përdoret për të simuluar modele që përbëhen nga blloqe grafike me veti (parametra) të specifikuara. Komponentët e modelit, nga ana tjetër, janë blloqe dhe modele grafike që gjenden në një numër bibliotekash dhe mund të tërhiqen në dritaren kryesore duke përdorur miun dhe të lidhen me njëri-tjetrin me lidhjet e nevojshme. Modelet mund të përfshijnë lloje të ndryshme burimesh sinjali, pajisje regjistrimi virtual, mjetet grafike animacion. Klikoni dy herë me miun në bllokun e modelit shfaq një dritare me një listë të parametrave të saj, të cilat përdoruesi mund t'i ndryshojë. Nisja e simulimit siguron modelimin matematikor të modelit të ndërtuar me një pamje vizuale prezantimi vizual rezultatet. Paketa bazohet në ndërtimin e diagrameve të bllokut duke transferuar blloqe nga biblioteka e komponentëve në dritaren e redaktimit krijuar nga përdoruesi modele. Pastaj modeli ekzekutohet. Në fig. 23.1 tregon procesin e modelimit të një sistemi të thjeshtë - një cilindër hidraulik. Kontrolli kryhet duke përdorur oshiloskopë virtualë - në Fig. Figura 23.1 tregon ekranet e dy oshiloskopëve të tillë dhe dritaren e një nënsistemi të thjeshtë të modelit. Është e mundur të simulohen sisteme komplekse që përbëhen nga shumë nënsisteme.

Simulink krijon dhe zgjidh ekuacionet e gjendjes së modelit dhe ju lejon të lidhni një sërë instrumentesh matëse virtuale në pikat e dëshiruara. Qartësia e paraqitjes së rezultateve të simulimit është e habitshme. Një numër shembujsh të përdorimit të paketës Simulink janë dhënë tashmë në Mësimin 4. Versioni i mëparshëm i paketës është përshkruar me detaje të mjaftueshme në libra. Risia kryesore është përpunimi i sinjalit me matricë. Shtuar paketa individuale Përmirësimet e performancës së Simulink si Simulink Accelerator për përpilimin e kodit të modelit, profiluesi Simulink për analizën e kodit, etj.

Oriz. 23.1. Shembull i simulimit të një sistemi cilindrash hidraulik duke përdorur shtrirjen Simulink

1.gif

Imazhi:

1b.gif

Imazhi:

4. Synimi dhe Workshopi i Windows në kohë reale

Synimi dhe Workshopi i Windows në kohë reale

Një nënsistem i fuqishëm simulimi në kohë reale që lidhet me Simulink (me pajisje shtesë në formën e kartave të zgjerimit të kompjuterit), i përfaqësuar nga paketat e zgjerimit të Windows Target dhe Workshop në kohë reale, është një mjet i fuqishëm për menaxhimin e objekteve dhe sistemeve reale. Përveç kësaj, këto shtesa ju lejojnë të krijoni kode të modelit të ekzekutueshëm. Oriz. 4.21 në mësimin 4 tregon një shembull të një modelimi të tillë për një sistem të përshkruar nga ekuacionet diferenciale jolineare të van der Pol. Avantazhi i këtij simulimi është qartësia e tij matematikore dhe fizike. Në përbërësit e modeleve Simulink, ju mund të specifikoni jo vetëm parametra fiks, por edhe marrëdhënie matematikore që përshkruajnë sjelljen e modeleve.

5. Gjeneruesi i raporteve për MATLAB dhe Simulink

Gjeneruesi i raporteve për MATLAB dhe Simulink

Gjeneruesit e raporteve, një mjet i prezantuar përsëri në MATLAB 5.3.1, ofron informacion rreth funksionimit të sistemit MATLAB dhe paketës shtesë Simulink. Ky mjet është shumë i dobishëm kur korrigjoni algoritme komplekse llogaritëse ose kur simuloni sisteme komplekse. Gjeneruesit e raporteve nisen nga komanda Report. Raportet mund të paraqiten në formën e programeve dhe të modifikohen.

Gjeneruesit e raporteve mund të ekzekutojnë komanda dhe pjesë të programit të përfshira në raporte dhe t'ju lejojnë të monitoroni sjelljen e llogaritjeve komplekse.

6. Kutia e veglave të rrjeteve nervore

Kutia e veglave të rrjeteve nervore

Një paketë programesh të aplikuara që përmbajnë mjete për ndërtimin e rrjeteve nervore bazuar në sjelljen e një analoge matematikore të një neuroni. Paketa ofron mbështetje efektive për projektimin, trajnimin dhe modelimin e shumë paradigmave të njohura të rrjetit, nga modelet bazë të perceptronit deri te rrjetet më të avancuara shoqëruese dhe vetëorganizuese. Paketa mund të përdoret për të hulumtuar dhe aplikuar rrjetet nervore në detyra të tilla si përpunimi i sinjalit, kontrolli jolinear dhe modelimi financiar. Ofroi mundësinë për të gjeneruar kodin C portativ duke përdorur Workshop në kohë reale.

Paketa përfshin më shumë se 15 lloje të njohura rrjetesh dhe rregulla trajnimi që lejojnë përdoruesin të zgjedhë paradigmën më të përshtatshme për një aplikacion specifik ose problem kërkimor. Për çdo lloj arkitekture dhe rregullash trajnimi, ekzistojnë funksione për inicializimin, trajnimin, përshtatjen, krijimin dhe modelimin, demonstrimin dhe një shembull aplikimi rrjeti.

Për rrjetet e kontrolluara, ju mund të zgjidhni një arkitekturë përpara ose të përsëritur duke përdorur një sërë rregullash mësimore dhe teknikash projektimi si perceptroni, përhapja e pasme, përhapja prapa Levenberg, rrjetet e bazuara në radiale dhe rrjetet e përsëritura. Mund të ndryshoni lehtësisht çdo arkitekturë, rregulla mësimore ose funksione tranzicioni, të shtoni të reja - dhe të gjitha këto pa shkruar asnjë rresht në C ose Fortran. Një shembull i përdorimit të paketës për njohjen e modelit të një shkronje është dhënë në mësimin 4. Një përshkrim i detajuar i versionit të mëparshëm të paketës mund të gjendet në libër.

7. Fuzzy Logic Toolbox

Fuzzy Logic Toolbox

Paketa softuerike Fuzzy Logic i përket teorisë së grupeve fuzzy (fuzzy). Ofrohet mbështetje për metodat moderne të grupimit fuzzy dhe rrjeteve nervore fuzzy adaptive. Mjetet grafike të paketës ju lejojnë të monitoroni në mënyrë interaktive veçoritë e sjelljes së sistemit.

Karakteristikat kryesore të paketës:

përcaktimi i variablave, rregullave fuzzy dhe funksioneve të anëtarësimit;
shikimi interaktiv i konkluzioneve fuzzy;
metoda moderne: konkluzionet fuzzy adaptive duke përdorur rrjete nervore, grupim fuzzy;
interaktive modelimi dinamik në Simulink;

gjenerimi i kodit C portativ duke përdorur Workshop në kohë reale.

Ky shembull tregon qartë ndryshimet në sjelljen e modelit me dhe pa logjikë fuzzy.

8. Kutia e veglave të matematikës simbolike

Kutia e veglave të matematikës simbolike

Një paketë programesh të aplikuara që i japin sistemit MATLAB mundësi thelbësisht të reja - aftësinë për të zgjidhur problemet në një formë simbolike (analitike), duke përfshirë zbatimin e aritmetikës së saktë të gjerësisë arbitrare të bitit. Paketa bazohet në përdorimin e bërthamës së matematikës simbolike, një nga më sisteme të fuqishme algjebra kompjuterike - Maple V R4. Ofron diferencimin dhe integrimin simbolik, llogaritjen e shumave dhe produkteve, zgjerimin në seritë Taylor dhe Maclaurin, operacione me polinome të fuqisë (polinome), llogaritjen e rrënjëve polinomiale, zgjidhje analitike të ekuacioneve jolineare, të gjitha llojet e transformimeve simbolike, zëvendësimet dhe shumë më tepër. Ka komanda për qasje të drejtpërdrejtë në bërthamën e sistemit Maple V.

Paketa ju mundëson përgatitjen e procedurave me sintaksën e gjuhës programuese Maple V R4 dhe instalimin e tyre në sistemin MATLAB. Fatkeqësisht, për sa i përket aftësive të matematikës simbolike, paketa është shumë inferiore ndaj sistemeve të specializuara të algjebrës kompjuterike, siç janë versionet më të fundit të Maple dhe Mathematica.

9. Paketat e llogaritjeve matematikore

Paketat e matematikës

MATLAB përfshin shumë paketa shtesë që rrisin aftësitë matematikore të sistemit për të rritur shpejtësinë, efikasitetin dhe saktësinë e llogaritjeve.

10. Kutia e veglave të Fondacionit NAG

Kutia e veglave të Fondacionit NAG

Një nga bibliotekat më të fuqishme të funksioneve matematikore e krijuar nga The Numerical Algorithms Group, Ltd. Paketa përmban qindra veçori të reja. Emrat e funksioneve dhe sintaksa për thirrjen e tyre janë huazuar nga Biblioteka e mirënjohur e Fondacionit NAG. Si rezultat, përdoruesit me përvojë të NAG FORTRAN mund të punojnë lehtësisht me paketën NAG në MATLAB. Biblioteka e Fondacionit NAG ofron funksionet e saj në formën e kodeve të objekteve dhe skedarëve m përkatës për t'i thirrur ato. Përdoruesi mund t'i modifikojë lehtësisht këto skedarë MEX në nivelin e burimit.

Paketa ofron karakteristikat e mëposhtme:

rrënjët e polinomeve dhe metoda e modifikuar e Laguerre;

llogaritja e shumës së një serie: transformimi Furier diskrete dhe Hermitian-diskrete;

ekuacionet diferenciale të zakonshme: metodat Adams dhe Runge-Kutta;

ekuacionet diferenciale të pjesshme;

interpolimi;

llogaritja e eigenvlerave dhe vektorëve, numrave njëjës, mbështetje për matricat komplekse dhe reale;

përafrimi i kthesave dhe sipërfaqeve: polinomet, splinat kubike, polinomet Chebyshev;

minimizimi dhe maksimizimi i funksioneve: programimi linear dhe kuadratik, ekstremet e funksioneve të disa variablave;

zbërthimi i matricave;

zgjidhja e sistemeve të ekuacioneve lineare;

ekuacionet lineare (LAPACK);

llogaritjet statistikore, duke përfshirë statistikat përshkruese dhe shpërndarjet e probabilitetit;

analiza e korrelacionit dhe regresionit: modele lineare, multivariate dhe të përgjithësuara lineare;

metoda shumëdimensionale: komponentët kryesorë, rrotullimi ortogonal;

gjenerimi i numrave të rastit: shpërndarja normale, shpërndarjet Poisson, Weibull dhe Koschi;

Statistikat joparametrike: Friedman, Kruskal-Wallis, Mann-Whitney; Seritë kohore: njëdimensionale dhe shumëdimensionale;

përafrimi i funksioneve të veçanta: eksponenti integral, funksioni gama, funksionet Bessel dhe Hankel.

Së fundi, kjo paketë i lejon përdoruesit të krijojë programe FORTRAN që lidhen në mënyrë dinamike me MATLAB.

11. Kutia e veglave Spline

Paketa e aplikacionit për të punuar me splines. Mbështet interpolimin dhe përafrimin njëdimensionale, dy-dimensionale dhe shumëdimensionale të vijës. Ofron prezantim dhe shfaqje të të dhënave komplekse dhe mbështetje grafike.

Paketa ju lejon të kryeni interpolim, përafrim dhe transformim të splinave nga formë B në polinom pjesë-pjesë, interpolim me spina kub dhe zbutje, kryerjen e operacioneve në splina: llogaritjen e derivatit, integralit dhe shfaqjes.

Spline është i pajisur me programe B-spline të përshkruara në A Practical Guide to Splines nga Carl Debour, krijues i spline dhe autor i Spline. Funksionet e paketës, në kombinim me gjuhën MATLAB dhe një udhëzues të detajuar të përdoruesit, e bëjnë të lehtë kuptimin e splines dhe zbatimin efektiv të tyre për zgjidhjen e një sërë problemesh.

Paketa përfshin programe për të punuar me dy format më të përhapura të paraqitjes së spline: B-formë dhe pjesë-copë-polinomial. Forma B është e dobishme në fazën e ndërtimit të splinave, ndërsa forma copa-polinomiale është më efikase gjatë punës së vazhdueshme me spline. Paketa përfshin funksione për krijimin, shfaqjen, interpolimin, përafrimin dhe përpunimin e splinave në formë B dhe në formën e segmenteve polinomiale.

12. Kutia e veglave të statistikave

Kutia e veglave të statistikave

Një paketë programesh të aplikuara për statistika, duke zgjeruar në mënyrë dramatike aftësitë e sistemit MATLAB në zbatimin e llogaritjeve statistikore dhe përpunimin e të dhënave statistikore. Përmban një grup shumë përfaqësues mjetesh për gjenerimin e numrave të rastit, vektorëve, matricave dhe vargjeve me ligje të ndryshme të shpërndarjes, si dhe shumë funksione statistikore. Duhet të theksohet se funksionet statistikore më të zakonshme përfshihen në thelbin e sistemit MATLAB (përfshirë funksionet për gjenerimin e të dhënave të rastësishme me shpërndarje uniforme dhe normale). Karakteristikat kryesore të paketës:

Statistika përshkruese;

shpërndarjet e probabilitetit;

vlerësimi dhe përafrimi i parametrave;

testimi i hipotezave;

regresion i shumëfishtë;

regresion ndërveprues hap pas hapi;

simulimi i Monte Carlo;

përafrimi i intervalit;

kontrolli i procesit statistikor;

planifikimi i një eksperimenti;

modelimi i sipërfaqes së përgjigjes;

përafrimi i një modeli jolinear;

analiza e komponentit kryesor;

grafikët statistikor;

ndërfaqe grafike e përdoruesit.

Paketa përfshin 20 shpërndarje të ndryshme probabiliteti, duke përfshirë t (Student), F dhe Chi-square. Për të gjitha llojet e shpërndarjeve sigurohet përzgjedhja e parametrave, shfaqja grafike e shpërndarjeve dhe një metodë për llogaritjen e përafrimeve më të mira. Ka shumë mjete ndërvepruese për vizualizimin dhe analizën dinamike të të dhënave. Ekzistojnë ndërfaqe të specializuara për modelimin e sipërfaqeve të përgjigjes, vizualizimin e shpërndarjeve, gjenerimin e numrave të rastësishëm dhe linjave të nivelit.

13. Kutia e veglave të optimizimit

Kutia e veglave të optimizimit

Paketa e aplikacionit - për zgjidhjen e problemeve të optimizimit dhe sistemeve të ekuacioneve jolineare. Mbështet metodat bazë të optimizimit për funksionet e një numri variablash:

optimizimi i pakushtëzuar i funksioneve jolineare;

katrorët më të vegjël dhe interpolimi jolinear;

zgjidhja e ekuacioneve jolineare;

programim linear;

programim kuadratik;

minimizimi i kushtëzuar i funksioneve jolineare;

metoda minimale;

optimizimi me shumë objektiva.

Një shumëllojshmëri shembujsh demonstrojnë përdorimin efektiv të funksioneve të paketës. Ato mund të përdoren gjithashtu për të krahasuar se si zgjidhet i njëjti problem me metoda të ndryshme.

14. Kutia e veglave të ekuacioneve diferenciale të pjesshme

Kutia e veglave të ekuacioneve diferenciale të pjesshme

Një paketë shumë e rëndësishme aplikimi që përmban shumë funksione për zgjidhjen e sistemeve të ekuacioneve diferenciale të pjesshme. jep mjete efektive për zgjidhjen e sistemeve të tilla të ekuacioneve, duke përfshirë ato të ngurta. Paketa përdor metodën e elementeve të fundme. Komandat dhe ndërfaqja grafike e paketës mund të përdoren për modelimin matematikor të ekuacioneve diferenciale të pjesshme siç aplikohen në një klasë të gjerë aplikimesh inxhinierike dhe shkencore, duke përfshirë problemet e rezistencës së materialeve, llogaritjet e pajisjeve elektromagnetike, problemet e transferimit të nxehtësisë dhe masës dhe difuzionit. Karakteristikat kryesore të paketës:

ndërfaqe grafike e plotë për përpunimin e ekuacioneve diferenciale të pjesshme të rendit të dytë;

përzgjedhje automatike dhe adaptive e rrjetës;

vendosja e kushteve kufitare: Dirichlet, Neumann dhe të përziera;

përcaktim fleksibël i problemit duke përdorur sintaksën MATLAB;

ndarje plotësisht automatike me rrjetë dhe përzgjedhje e madhësisë së elementeve të fundme;

skema projektimi jolineare dhe adaptive;

aftësia për të vizualizuar fushat e parametrave dhe funksioneve të ndryshme të zgjidhjes, një demonstrim i efekteve të ndarjes dhe animacionit të miratuar.

Paketa ndjek në mënyrë intuitive gjashtë hapat e zgjidhjes së një PDE duke përdorur metodën e elementeve të fundme. Këta hapa dhe mënyrat përkatëse të paketës janë si më poshtë: përcaktimi i gjeometrisë (modaliteti i vizatimit), vendosja e kushteve kufitare (modaliteti i kushteve kufitare), zgjedhja e koeficientëve që përcaktojnë problemin (modaliteti PDE), diskretimi i elementeve të fundme (modaliteti i rrjetës) , vendosja e kushteve fillestare dhe zgjidhja e ekuacioneve (modaliteti i zgjidhjes), pas-përpunimi i zgjidhjes (modaliteti i grafikut).

15. Paketat e analizës dhe sintezës së sistemeve të kontrollit

Paketat e analizës dhe sintezës për sistemet e kontrollit

Kutia e veglave të sistemit të kontrollit

Paketa e Sistemit të Kontrollit është menduar për modelimin, analizën dhe projektimin e sistemeve të kontrollit automatik - të vazhdueshëm dhe diskret. Funksionet e paketës zbatojnë metodat tradicionale të funksionit të transferimit dhe metodat moderne të hapësirës së gjendjes. Përgjigjet e frekuencës dhe kohës, diagramet e vendndodhjes së zerave dhe poleve mund të llogariten shpejt dhe të shfaqen në ekran. Paketa përmban:

një grup i plotë mjetesh për analizën e sistemeve MIMO (shumë hyrje - shumë dalje);

karakteristikat e kohës: funksionet e transferimit dhe kalimtare, reagimi ndaj një ndikimi arbitrar;

karakteristikat e frekuencës: diagramet Bode, Nichols, Nyquist, etj .;

zhvillimi i reagimeve;

dizajni i rregullatorëve LQR / LQE;

karakteristikat e modeleve: kontrollueshmëria, vëzhgueshmëria, ulja e renditjes së modeleve;

mbështetje për sistemet e vonuara.

Funksionet shtesë të ndërtimit të modelit ju lejojnë të ndërtoni modele më komplekse. Përgjigja kohore mund të llogaritet për një hyrje pulsi, një hop të vetëm ose një hyrje arbitrare. Ekzistojnë gjithashtu funksione për analizimin e numrave njëjës.

Një mjedis ndërveprues për krahasimin e përgjigjeve të kohës dhe frekuencës së sistemeve i ofron përdoruesit kontrollet grafike për shfaqjen dhe ndërrimin e njëkohshëm ndërmjet përgjigjeve. Mund të llogariten karakteristika të ndryshme të përgjigjes si koha e përshpejtimit dhe e kontrollit.

Paketa e Sistemit të Kontrollit përmban mjete për zgjedhjen e parametrave të reagimit. Metodat tradicionale përfshijnë analizën e pikës së veçorive, përcaktimin e fitimit dhe zbutjes. Ndër metodat moderne: rregullimi linear-kuadratik etj. Paketa e Sistemit të Kontrollit përfshin një numër të madh algoritmesh për projektimin dhe analizën e sistemeve të kontrollit. Përveç kësaj, ai ka një mjedis të personalizueshëm dhe ju lejon të krijoni skedarët tuaj m.

16. Kutia e veglave të projektimit të kontrollit jolinear

Kutia e veglave të dizajnit jolinear të kontrollit

Dizajni i kontrollit jolinear (NCD) Blockset zbaton një metodë dinamike optimizimi për projektimin e sistemeve të kontrollit. I krijuar për përdorim me Simulink, ky mjet rregullon automatikisht parametrat e sistemit bazuar në kufizimet e kohës të përcaktuara nga përdoruesi.

Paketa përdor objekte lëvizëse me miun për të ndryshuar kufizimet kohore drejtpërdrejt në grafikë, gjë që ju lejon të konfiguroni me lehtësi variablat dhe të specifikoni parametra të papërcaktuar, ofron optimizim interaktiv, zbaton simulimet Monte Carlo, mbështet dizajnin e SISO (një hyrje - një dalje) dhe sistemet e kontrollit MIMO, ju lejon të simuloni shtypjen e ndërhyrjeve, gjurmimin dhe llojet e tjera të përgjigjeve, mbështet problemet e përsëritura të parametrave dhe detyrat e kontrollit me sistemet e vonuara, ju lejon të zgjidhni midis kufizimeve të kënaqura dhe të paarritshme.

17. Kutia e mjeteve të kontrollit të fortë

Kuti mjetesh kontrolli të fuqishme

Paketa Robust Control përfshin mjete për projektimin dhe analizën e sistemeve të kontrollit të fuqishëm me shumë parametra. Këto janë sisteme me gabime simulimi, dinamika e të cilave nuk dihet plotësisht ose parametrat e të cilëve mund të ndryshojnë gjatë simulimit. Algoritmet e fuqishme të paketës ju lejojnë të kryeni llogaritjet komplekse duke marrë parasysh ndryshimet në shumë parametra. Karakteristikat e paketës:

sinteza e LQG-kontrolluesve bazuar në minimizimin e normave uniforme dhe integrale;

përgjigja e frekuencës me shumë parametra;

ndërtimi i një modeli të hapësirës shtetërore;

transformimi i modeleve në bazë të numrave njëjës;

ulje e rendit të modelit;

faktorizimi spektral.

Paketa Robust Control bazohet në funksionet e paketës së Sistemit të Kontrollit, ndërsa ofron një grup të avancuar algoritmesh për projektimin e sistemeve të kontrollit. Paketa ofron një kalim midis teorisë moderne të kontrollit dhe aplikimeve praktike. Ka shumë funksione që zbatojnë metoda moderne të projektimit dhe analizës për kontrollues të fuqishëm me shumë parametra.

Manifestimet e pasigurive që cenojnë qëndrueshmërinë e sistemeve janë të ndryshme - zhurma dhe shqetësime në sinjale, pasaktësia e modelit të funksionit të transferimit, dinamika jolineare jo e simuluar. Paketa e kontrollit të fortë ju lejon të vlerësoni kufirin e qëndrueshmërisë me shumë parametra nën pasiguri të ndryshme. Ndër metodat e përdorura: Algoritmi i Perronit, analiza e veçorive të funksioneve të transferimit etj.

Paketa Robust Control ofron metoda të ndryshme për dizajnimin e reagimeve, duke përfshirë: LQR, LQG, LQG / LTR, etj. Nevoja për të ulur renditjen e një modeli lind në disa raste: ulje e rendit të një objekti, ulje e rendit të një kontrolluesi , modelim sisteme të mëdha... Një procedurë cilësore për uljen e rendit të një modeli duhet të jetë numerikisht e qëndrueshme. Procedurat e përfshira në paketën Robust Control e përballojnë me sukses këtë detyrë.

18. Model Kutia e Veglave të Kontrollit Parashikues

Model Kutia e Veglave të Kontrollit Parashikues

Paketa Modeli i Kontrollit Parashikues përmban një grup të plotë mjetesh për zbatimin e strategjive të kontrollit parashikues (proaktive). Kjo strategji u zhvillua për të zgjidhur problemet praktike të menaxhimit të proceseve komplekse shumëkanale me kufizime në variablat e gjendjes dhe kontrollin. Metodat e kontrollit parashikues përdoren në industrinë kimike dhe për të kontrolluar procese të tjera të vazhdueshme. Paketa ofron:

modelimi, identifikimi dhe diagnostikimi i sistemeve;

mbështetje për MISO (shumë hyrje - një dalje), MIMO, përgjigje kalimtare, modele të hapësirës së gjendjes;

analiza e sistemit;

shndërrimi i modeleve në forma të ndryshme përfaqësimi (hapësira e gjendjes, funksionet e transferimit);

duke ofruar mësime dhe demonstrime.

Një qasje parashikuese për problemet e kontrollit përdor një model të qartë dinamik linear të një objekti për të parashikuar ndikimin e ndryshimeve të ardhshme në variablat e kontrollit në sjelljen e një objekti. Problemi i optimizimit formulohet në formën e një problemi programimi kuadratik të kufizuar, i cili zgjidhet sërish në çdo cikël simulimi. Paketa ju lejon të krijoni dhe testoni rregullatorë për objekte të thjeshta dhe komplekse.

Paketa përmban më shumë se pesëdhjetë funksione të specializuara për projektimin, analizën dhe modelimin e sistemeve dinamike duke përdorur kontrollin parashikues. Ai mbështet llojet e mëposhtme të sistemeve: impuls, i vazhdueshëm dhe diskret në kohë, hapësirë gjendje. Përpunohen lloje të ndryshme shqetësimesh. Përveç kësaj, kufizimet në variablat hyrëse dhe dalëse mund të përfshihen në mënyrë eksplicite në model.

Mjetet e simulimit mundësojnë gjurmimin dhe stabilizimin. Mjetet e analizës përfshijnë llogaritjen e poleve të ciklit të mbyllur, përgjigjen e frekuencës dhe karakteristika të tjera të sistemit të kontrollit. Për të identifikuar modelin në paketë, ekzistojnë funksione për ndërveprim me paketën e identifikimit të sistemit. Paketa përfshin gjithashtu dy funksione Simulink që ju lejojnë të testoni modele jolineare.

19.mu - Analiza dhe sinteza

(Mu) -Analiza dhe sinteza

Paketa p-Analysis and Synthesis përmban funksione për dizajnimin e sistemeve të fuqishme të kontrollit. Paketa përdor optimizimin me normë uniforme dhe parametrin singular dhe. Kjo paketë përfshin një ndërfaqe grafike për të thjeshtuar operacionet e bllokut gjatë dizajnimit të kontrollorëve optimalë. Karakteristikat e paketës:

projektimi i kontrollorëve që janë optimale në norma uniforme dhe integrale;
vlerësimi i parametrit njëjës real dhe kompleks mu;

Përsëritjet D-K për një të përafërt mu-sinteza;

një ndërfaqe grafike për analizimin e përgjigjes së ciklit të mbyllur;

mjete për uljen e rendit të modelit;

lidhje e drejtpërdrejtë e blloqeve individuale të sistemeve të mëdha.

Një model i hapësirës së gjendjes mund të krijohet dhe analizohet bazuar në matricat e sistemit. Paketa mbështet modele të vazhdueshme dhe diskrete. Paketa ka një ndërfaqe grafike të plotë, duke përfshirë: aftësinë për të vendosur gamën e të dhënave hyrëse, një dritare të veçantë për redaktim pronat D-K përsëritje dhe paraqitje grafike karakteristikat e frekuencës... Ka funksione për mbledhjen e matricës, shumëzimin, transformimet e ndryshme dhe operacione të tjera në matrica. Ofron mundësinë për të ulur renditjen e modeleve.

20. Rrjedha e gjendjes

Stateflow është një paketë modelimi i sistemit të drejtuar nga ngjarjet e bazuar në teorinë e makinës së gjendjes së fundme. Kjo paketë synohet të përdoret në lidhje me paketën e simulimit të sistemeve dinamike Simulink. Në çdo model Simulink, mund të futni një diagram të rrjedhës së gjendjes (ose diagram SF) që do të pasqyrojë sjelljen e përbërësve të objektit (ose sistemit) simulues. Diagrami SF është i animuar. Me blloqet dhe lidhjet e tij të theksuara, ju mund të gjurmoni të gjitha fazat e sistemit ose pajisjes së modeluar dhe ta bëni punën e tij të varur nga ngjarje të caktuara. Oriz. 23.6 ilustron simulimin e sjelljes së një makine në rast emergjence në rrugë. Një diagram SF (më saktë, një kornizë e punës së tij) është e dukshme nën modelin e makinës.

Për krijimin e diagrameve SF, paketa ka një redaktues të përshtatshëm dhe të thjeshtë, si dhe mjete të ndërfaqes së përdoruesit.

21. Kutia e veglave të teorisë sasiore të feedback-ut

Kutia e veglave të teorisë së reagimit sasior

Paketa përmban funksione për krijimin e sistemeve të fuqishme (të qëndrueshme) të reagimit. QFT (Quantitative Feedback Theory) është një teknikë inxhinierike që përdor përfaqësimin e frekuencës së modeleve për të kënaqur kërkesat e ndryshme të cilësisë në prani të karakteristikave të pasigurta të objektit. Metoda bazohet në vëzhgimin se reagimet janë të nevojshme në rastet kur disa karakteristika të një objekti janë të pasigurta dhe/ose shqetësime të panjohura aplikohen në hyrjen e tij. Karakteristikat e paketës:

vlerësimi i kufijve të frekuencës së pasigurisë së natyrshme në reagimet;

një ndërfaqe grafike e përdoruesit që ju lejon të optimizoni procesin e gjetjes së parametrave të kërkuar të reagimit;

funksionet për përcaktimin e ndikimit të blloqeve të ndryshme të futura në model (multipleksorë, shtues, unaza kthyese) në prani të pasigurive;

mbështetje për simulimin e sytheve të reagimit analog dhe dixhital, kaskadave dhe qarqeve me shumë sythe;

zgjidhja e pasigurisë në parametrat e objektit duke përdorur modele parametrike dhe joparametrike ose një kombinim i këtyre llojeve të modeleve.

Teoria e feedback-ut është një shtrirje e natyrshme e qasjes klasike të dizajnit të bazuar në frekuencë. Qëllimi i tij kryesor është të krijojë kontrollues të thjeshtë, të rendit të ulët me gjerësi bande minimale që kënaqin karakteristikat e cilësisë në prani të pasigurive.

Paketa lejon llogaritjen e parametrave të ndryshëm të reagimeve, filtrave, kontrolluesve të testimit në hapësirën e vazhdueshme dhe diskrete. Ka një ndërfaqe grafike miqësore për përdoruesit që ju lejon të krijoni kontrolle të thjeshta që plotësojnë kërkesat e përdoruesit.

QFT lejon që kontrollorët të dizajnohen për të përmbushur kërkesa të ndryshme pavarësisht ndryshimeve në parametrat e modelit. Të dhënat e matura mund të përdoren drejtpërdrejt për projektimin e rregullatorit, pa pasur nevojë të identifikohen përgjigjet komplekse të sistemit.

22. Kutia e veglave të kontrollit LMI

Kutia e veglave të kontrollit LMI

Kontrolli LMI (Linear Matrix Inequality) ofron një mjedis të integruar për vendosjen dhe zgjidhjen e problemeve programimi linear... Fillimisht e destinuar për projektimin e sistemeve të kontrollit, paketa ju lejon të zgjidhni çdo problem programimi linear në pothuajse çdo fushë të veprimtarisë ku lindin probleme të tilla. Karakteristikat kryesore të paketës:

zgjidhja e problemeve të programimit linear: problemet e përputhshmërisë së kufizimeve, minimizimi i qëllimeve lineare në prani të kufizimeve lineare, minimizimi i vlerave vetjake;

hulumtimi i problemeve të programimit linear;

redaktues grafik për detyra të programimit linear;

vendosja e kufizimeve në formë simbolike;

dizajni me shumë kritere i rregullatorëve;

testimi i qëndrueshmërisë: qëndrueshmëria kuadratike e sistemeve lineare, qëndrueshmëria e Lyapunovit, verifikimi i kriterit të Popovit për sistemet jolineare.

Paketa LMI Control përmban algoritme moderne simplex për zgjidhjen e problemeve të programimit linear. Përdor një paraqitje strukturore të kufizimeve lineare, e cila përmirëson efikasitetin dhe minimizon kërkesat e kujtesës. Paketa ka mjete të specializuara për analizën dhe projektimin e sistemeve të kontrollit bazuar në programimin linear.

Me zgjidhjet e problemeve të programimit linear, mund të kryeni lehtësisht kontrolle të stabilitetit në sisteme dhe sisteme dinamike me komponentë jolinearë. Më parë, ky lloj analize konsiderohej shumë kompleks për t'u zbatuar. Paketa madje lejon një kombinim të tillë kriteresh, i cili më parë konsiderohej tepër kompleks dhe i zgjidhshëm vetëm me ndihmën e qasjeve heuristike.

Paketa është një mjet i fuqishëm për zgjidhje probleme konvekse optimizimet që lindin në fusha të tilla si kontrolli, identifikimi, filtrimi, "dizajni strukturor, teoria e grafikëve, interpolimi dhe algjebra lineare. Kontrolli LMI përfshin dy lloje të ndërfaqes grafike të përdoruesit: redaktuesin e problemit të programimit linear (LMI Editor) dhe ndërfaqen Magshape. Redaktori LMI lejon vendosjen e kufizimeve të karaktereve dhe Magshape ofron një mjet miqësor për përdoruesit për të punuar me paketën.

23. Paketat e identifikimit të sistemit

Paketat e identifikimit të sistemit

Kutia e veglave për identifikimin e sistemit

Paketa e identifikimit të sistemit përmban mjete për krijimin e modeleve matematikore të sistemeve dinamike bazuar në të dhënat hyrëse dhe dalëse të vëzhguara. Ka një ndërfaqe grafike fleksibël për të ndihmuar në organizimin e të dhënave dhe krijimin e modeleve. Metodat e identifikimit të përfshira në paketë janë të zbatueshme për zgjidhjen e një klase të gjerë problemesh, nga projektimi i sistemeve të kontrollit dhe përpunimi i sinjalit deri te analiza e serive kohore dhe dridhjeve. Karakteristikat kryesore të paketës:

ndërfaqe e thjeshtë dhe fleksibël;

parapërpunimin e të dhënave, duke përfshirë parafiltrimin, heqjen e tendencave dhe kompensimeve; O përzgjedhja e një sërë të dhënash për analizë;

analiza e përgjigjes në domenin e kohës dhe frekuencës;

shfaqja e zerave dhe poleve të funksionit të transferimit të sistemit;

analiza e mbetjeve gjatë testimit të modelit;

ndërtimi i diagrameve komplekse, si diagrami Nyquist etj.

Ndërfaqja grafike thjeshton parapërpunimin e të dhënave, si dhe procesin ndërveprues të identifikimit të modelit. Është gjithashtu e mundur të punohet me paketën në modalitetin e komandës dhe duke përdorur shtesën Simulink. Ngarkimi dhe ruajtja e të dhënave, zgjedhja e diapazonit dhe fshirja e kompensimeve dhe tendencave kryhen me përpjekje minimale dhe janë në menunë kryesore.

Paraqitja e të dhënave dhe modeleve të identifikuara organizohet grafikisht në atë mënyrë që në procesin e identifikimit interaktiv përdoruesi të mund të kthehet lehtësisht në hapin e mëparshëm të punës. Për fillestarët, është e mundur të shikoni hapat e mëposhtëm të mundshëm. Mjetet grafike lejojnë specialistin të gjejë ndonjë nga modelet e marra më parë dhe të vlerësojë cilësinë e tij në krahasim me modelet e tjera.

Duke filluar me matjen e prodhimit dhe hyrjes, mund të krijoni një model parametrik të një sistemi që përshkruan sjelljen e tij dinamike. Paketa mbështet të gjitha strukturat tradicionale të modelit, duke përfshirë strukturën autoregresive, Box-Jenkins, dhe të tjera.Ajo mbështet modele lineare të hapësirës shtetërore që mund të përcaktohen si në hapësirë diskrete ashtu edhe në atë të vazhdueshme. Këto modele mund të përfshijnë numër arbitrar hyrjet dhe daljet. Paketa përfshin funksione që mund të përdoren si të dhëna testimi për modelet e identifikuara. Identifikimi linear i modelit përdoret gjerësisht në projektimin e sistemeve të kontrollit kur kërkohet të krijohet një model i një objekti. Në detyrat e përpunimit të sinjalit, modelet mund të përdoren për përpunimin adaptiv të sinjalit. Metodat e identifikimit zbatohen me sukses edhe për aplikacionet financiare.

24. Kutia e veglave për identifikimin e sistemit të domenit të frekuencës

Kutia e veglave për identifikimin e sistemit të domenit të frekuencës

Paketa e identifikimit të sistemit të domenit të frekuencës ofron mjete të specializuara për identifikimin e sistemeve dinamike lineare sipas kohës ose përgjigjes së tyre të frekuencës. Metodat e domenit të frekuencës kanë për qëllim identifikimin e sistemeve të vazhdueshme, që është një shtesë e fuqishme për metodën më tradicionale diskrete. Metodat e paketës mund të aplikohen për probleme të tilla si modelimi i sistemeve elektrike, mekanike dhe akustike. Karakteristikat e paketës:

shqetësimet periodike, faktori i pikut, spektri optimal, sekuenca binare pseudo të rastësishme dhe diskrete;

pagesa intervalet e besimit amplituda dhe faza, zero dhe pole;

identifikimi i të vazhdueshme dhe sisteme diskrete me një vonesë të panjohur;

diagnostifikimi i modelit, duke përfshirë modelimin dhe llogaritjen e mbetjeve;

konvertimin e modeleve në formatin System Identification Toolbox dhe anasjelltas.

Duke përdorur qasjen në domenin e frekuencës, mund të arrihet modeli më i mirë i mundshëm në fushën e frekuencës; shmangni gabimet e kampionimit; lehtë për të ndarë komponentin konstant të sinjalit; përmirësojnë ndjeshëm raportin sinjal-zhurmë. Për të marrë sinjale shqetësuese, paketa ofron funksione për gjenerimin e sekuencave binare, duke minimizuar madhësinë e pikut dhe duke përmirësuar karakteristikat spektrale. Paketa ofron identifikimin e sistemeve statike lineare të vazhdueshme dhe diskrete, gjenerimin automatik të sinjaleve hyrëse, si dhe një paraqitje grafike të zerave dhe poleve të funksionit të transferimit të sistemit që rezulton. Funksionet për testimin e modelit përfshijnë llogaritjen e mbetjeve, funksionet e transferimit, zerot dhe polet, dhe ekzekutimin e modelit duke përdorur të dhënat e testimit.

25. Paketa shtesë Zgjerime MATLAB

Paketa shtesë shtesë të MATLAB

Kutia e mjeteve të komunikimit

Një paketë programesh të aplikuara për ndërtimin dhe simulimin e pajisjeve të ndryshme telekomunikuese: linja komunikimi dixhitale, modem, konvertues sinjalesh etj. Ka grupin më të pasur të modeleve nga më të shumtët. pajisje të ndryshme komunikimit dhe telekomunikacionit. Përmban disa shembuj interesantë të modelimit të mjeteve të komunikimit, të tilla si një modem v34, një modulator për SSB, dhe më shumë.

26. Blloqe për përpunimin e sinjalit dixhital (DSP).

Blloqe të përpunimit të sinjalit dixhital (DSP).

Paketa e aplikacionit për projektimin e pajisjeve duke përdorur procesorë të sinjalit dixhital. Këta janë, para së gjithash, filtra dixhitalë me performancë të lartë me një përgjigje të caktuar të frekuencës (AFC) ose të adaptueshëm ndaj parametrave të sinjalit. Rezultatet e modelimit dhe dizajnimit të pajisjeve dixhitale duke përdorur këtë paketë mund të përdoren për të ndërtuar filtra dixhitalë shumë efikasë në mikroprocesorët modernë për përpunimin e sinjalit dixhital.

27. Blloqe me pikë fikse

Blloqe me pikë fikse

Kjo paketë speciale është e fokusuar në simulimin e sistemeve të kontrollit dixhital dhe filtrave dixhitalë si pjesë e paketës Simulink. Një grup i veçantë përbërësish ju lejon të kaloni shpejt midis llogaritjeve të pikës fikse dhe notuese (pikë). Ju mund të specifikoni gjatësinë e fjalëve 8-, 16- ose 32-bit. Paketa ka një numër karakteristikash të dobishme:

duke përdorur aritmetikë të panënshkruar ose binare;

pozicioni i pikës binare i përzgjedhur nga përdoruesi;

vendosja automatike e pozicionit të pikës binare;

shikimi i intervaleve maksimale dhe minimale të sinjalit të modelit;

kalimi ndërmjet llogaritjeve me pikë fikse dhe të ndryshueshme;

korrigjimi i tejmbushjes dhe disponueshmëria e komponentëve kyç për operacionet me pikë fikse; operatorët logjikë, tabelat e kërkimit një dhe dy-dimensionale.

28. Paketa për përpunimin e sinjalit dhe imazhit

Paketat e përpunimit të sinjalit dhe imazhit

Kutia e mjeteve për përpunimin e sinjalit

Një paketë e fuqishme për analizën, modelimin dhe projektimin e pajisjeve për përpunimin e të gjitha llojeve të sinjaleve, duke siguruar filtrimin e tyre dhe shumë transformime.

Paketa e Përpunimit të Sinjalit ofron softuer jashtëzakonisht të plotë të përpunimit të sinjalit për aplikimet e sotme shkencore dhe teknike. Paketa përdor një sërë teknikash filtri dhe algoritme më të fundit analiza spektrale... Paketa përmban module për zhvillimin e sistemeve lineare dhe analizave të serive kohore. Paketa do të jetë e dobishme, veçanërisht, në fusha të tilla si përpunimi i informacionit audio dhe video, telekomunikacioni, gjeofizika, detyrat e kontrollit në kohë reale, ekonomia, financat dhe mjekësia. Karakteristikat kryesore të paketës:

simulimi i sinjaleve dhe sistemeve lineare;

projektimi, analiza dhe zbatimi i filtrave dixhital dhe analog;

transformimi i shpejtë i Furierit, kosinusi diskret dhe transformime të tjera;

vlerësimi i spektrit dhe përpunimi statistikor i sinjalit;

përpunimi parametrik i serive kohore;

gjenerimi i sinjaleve të formave të ndryshme.

Paketa e Përpunimit të Sinjalit është korniza ideale për analizën dhe përpunimin e sinjalit. Ai përdor algoritme të provuara në terren të zgjedhur sipas kritereve efikasitet maksimal dhe besueshmërinë. Paketa përmban një gamë të gjerë algoritmesh për paraqitjen e sinjaleve dhe modeleve lineare. Ky grup lejon përdoruesin të jetë mjaft fleksibël për të krijuar një skript të përpunimit të sinjalit. Paketa përfshin algoritme për transformimin e një modeli nga një pamje në tjetrën.

Paketa e Përpunimit të Sinjalit përfshin një grup të plotë metodash për krijimin e filtrave dixhitalë me një sërë karakteristikash. Ju lejon të dizajnoni shpejt filtra me kalim të lartë dhe të ulët, filtra brez-kalimi dhe ndalues, filtra me shumë breza, duke përfshirë Chebyshev, Yula-Walker, eliptikë, etj.

Ndërfaqja grafike ju lejon të dizajnoni filtra duke specifikuar kërkesat për to në mënyrën e lëvizjes së objekteve me miun. Paketa përfshin teknikat e reja të mëposhtme të projektimit të filtrit:

Metoda e përgjithësuar Chebyshev për krijimin e filtrave me përgjigje fazore jolineare, koeficientë kompleksë ose përgjigje arbitrare. Algoritmi u zhvillua nga McLenan dhe Karam në 1995;

metoda e katrorëve më të vegjël të kufizuar i lejon përdoruesit të kontrollojë në mënyrë eksplicite gabimin maksimal (anti-aliasing);

metoda për llogaritjen e rendit minimal të një filtri me një dritare Kaiser;

Metoda e përgjithësuar Butterworth për projektimin e filtrave me kalim të ulët me gjerësi bande dhe zbutje maksimalisht uniforme.

Bazuar në një algoritëm optimal FFT, përpunimi i sinjalit ofron performancë të pakrahasueshme për analizën e frekuencës dhe vlerësimin spektral. Paketa përfshin funksione për llogaritjen e Transformimit Diskret të Furierit, Transformimit Diskret të Kosinusit, Transformimit të Hilbertit dhe transformimeve të tjera që përdoren shpesh për analizë, kodim dhe filtrim. Paketa zbaton metoda të tilla të analizës spektrale si metoda Welch, metoda maksimale e entropisë, etj.

Ndërfaqja e re grafike ju lejon të shikoni dhe vlerësoni vizualisht karakteristikat e sinjaleve, të dizajnoni dhe aplikoni filtra, të kryeni analiza spektrale, duke hetuar ndikimin e metodave të ndryshme dhe parametrave të tyre në rezultatin e marrë. Ndërfaqja grafike është veçanërisht e dobishme për vizualizimin e serive kohore, spektrave, përgjigjeve të kohës dhe frekuencës, si dhe vendndodhjen e zerave dhe poleve të funksioneve të transferimit të sistemit.

Paketa e Përpunimit të Sinjalit është baza për shumë detyra të tjera. Për shembull, duke e kombinuar atë me paketën e Përpunimit të Imazhit, mund të përpunoni dhe analizoni sinjale dhe imazhe dydimensionale. E çiftuar me paketën e identifikimit të sistemit, paketa e përpunimit të sinjalit lejon modelimin parametrik të sistemeve në domenin e kohës. Në kombinim me paketat Neural Network dhe Fuzzy Logic, mund të krijohen shumë mjete për përpunimin e të dhënave ose nxjerrjen e karakteristikave të klasifikimit. Gjeneratori i sinjalit ju lejon të krijoni sinjale pulsi të formave të ndryshme.

29. Kutia e mjeteve të analizës spektrale të rendit më të lartë

Kutia e mjeteve të analizës spektrale të rendit më të lartë

Paketa e analizës spektrale të rendit më të lartë përmban algoritme speciale për analizën e sinjalit duke përdorur momente të rendit më të lartë. Paketa ofron mundësi të shumta për analizën e sinjaleve jo-gausiane, pasi përmban algoritme, ndoshta metodat më të avancuara për analizën dhe përpunimin e sinjaleve. Karakteristikat kryesore të paketës:

vlerësimi i spektrave të rendit të lartë;

qasje tradicionale ose parametrike;

restaurimi i amplitudës dhe fazës;

parashikimi linear adaptiv;

restaurimi i harmonikëve;

vlerësimi i vonesës;

bllokojnë përpunimin e sinjalit.

Paketa e analizës spektrale të rendit më të lartë ju lejon të analizoni sinjalet e dëmtuara nga zhurma jo-Gaussian dhe proceset që ndodhin në sistemet jolineare. Spektrat e rendit të lartë, të përcaktuara në terma të momenteve të rendit të lartë të sinjalit, përmbajnë informacion shtesë që nuk mund të merret duke përdorur vetëm autokorrelacionin ose analizën e spektrit të fuqisë së sinjalit. Spektrat e rendit të lartë lejojnë:

ndrydh zhurmën gausiane të ngjyrës shtesë;

të identifikojë sinjalet fazore jo minimale;

theksoni informacionin për shkak të natyrës jo-gausiane të zhurmës;

zbulojnë dhe analizojnë vetitë jolineare të sinjaleve.

Aplikimet e mundshme të analizave spektrale të rendit të lartë përfshijnë akustikën, biomjekësinë, ekonometrinë, sizmologjinë, oqeanografinë, fizikën e plazmës, radarët dhe lokalizuesit. Funksionet kryesore të paketës mbështesin spektrat e rendit të lartë, vlerësimin e ndërsjellë spektral, modelet e parashikimit linear dhe vlerësimin e vonesës.

30. Kutia e mjeteve për përpunimin e imazhit

Kutia e mjeteve të përpunimit të imazhit

Përpunimi i imazhit u siguron shkencëtarëve, inxhinierëve dhe madje edhe artistëve një gamë të gjerë mjetesh për përpunimin dhe analizën dixhitale të imazhit. E lidhur ngushtë me mjedisin e zhvillimit të aplikacionit MATLAB, kutia e veglave të përpunimit të imazhit ju çliron nga kodimi që kërkon kohë dhe korrigjimi i algoritmit, duke ju lejuar të përqendroheni në zgjidhjen e zgjidhjes bazë shkencore ose detyrë praktike... Karakteristikat kryesore të paketës:

restaurimi dhe përzgjedhja e detajeve të imazhit;

punoni me zonën e zgjedhur të figurës;

analiza e imazhit;

filtrim linear;

konvertimi i imazheve;

transformimet gjeometrike;

rritja e kontrastit të detajeve të rëndësishme;

transformimet binare;

përpunimi i imazhit dhe statistikat;

shndërrimet e ngjyrave;

ndryshimi i paletës;

konvertimi i llojeve të imazheve.

Paketa Image Processing ofron mundësi të shumta për krijimin dhe analizimin e imazheve grafike në mjedisin MATLAB. Kjo paketë ofron një ndërfaqe jashtëzakonisht fleksibël për të manipuluar imazhet, për të dizajnuar në mënyrë interaktive grafika, për të vizualizuar grupet e të dhënave dhe për të shënuar rezultatet për letrat e bardha, raportet dhe publikimet. Fleksibiliteti, kombinimi i algoritmeve të paketës me një veçori të tillë të MATLAB si përshkrimi matricë-vektor, e bëjnë paketën shumë të përshtatshme për zgjidhjen e pothuajse çdo problemi në zhvillimin dhe paraqitjen e grafikës. Shembuj të përdorimit të kësaj pakete në mjedisin e sistemit MATLAB janë dhënë në mësimin 7. MATLAB përfshin procedura të dizajnuara posaçërisht për të përmirësuar efikasitetin e guaskës grafike. Në veçanti, mund të vërehen karakteristikat e mëposhtme:

korrigjimi interaktiv gjatë zhvillimit të grafikës;

profilizues për të optimizuar kohën e ekzekutimit të algoritmit;

mjete për ndërtimin e një ndërfaqeje grafike interaktive të përdoruesit (GUI Builder) për të përshpejtuar zhvillimin e shablloneve GUI, duke ju lejuar ta personalizoni atë për detyrat e përdoruesit.

Kjo paketë i lejon përdoruesit të shpenzojë dukshëm më pak kohë dhe përpjekje për krijimin e grafikëve standarde dhe, në këtë mënyrë, të përqendrojë përpjekjet në detaje të rëndësishme dhe veçoritë e imazheve.

MATLAB dhe paketa Image Processing janë përshtatur maksimalisht për zhvillimin, zbatimin e ideve të reja dhe metodave të përdoruesit. Për këtë, ekziston një grup paketash të ndërlidhura që synojnë zgjidhjen e të gjitha llojeve të detyrave dhe detyrave specifike në një mjedis jokonvencional.

Përpunimi i imazhit është aktualisht në përdorim të madh në mbi 4000 kompani dhe universitete në mbarë botën. Në të njëjtën kohë, ekziston një gamë shumë e gjerë detyrash që përdoruesit zgjidhin duke përdorur këtë paketë, për shembull, kërkime në hapësirë, zhvillim ushtarak, astronomi, mjekësi, biologji, robotikë, shkenca materiale, gjenetikë, etj.

31. Kutia e veglave Wavelet

Paketa Wavelet i siguron përdoruesit një grup të plotë programesh për studimin e dukurive shumëdimensionale jo-stacionare duke përdorur valë valësh (paketa me valë të shkurtra). Metodat e krijuara relativisht kohët e fundit të paketës Wavelet zgjerojnë aftësitë e përdoruesit në ato zona ku zakonisht zbatohet teknika e dekompozimit Fourier. Paketa mund të jetë e dobishme për aplikacione të tilla si përpunimi i të folurit dhe sinjalit audio, telekomunikacioni, gjeofizika, financat dhe mjekësia. Karakteristikat kryesore të paketës:

grafikë e avancuar ndërfaqja e përdoruesit dhe një grup komandash për analizimin, sintetizimin, filtrimin e sinjaleve dhe imazheve;

transformimi i sinjaleve të vazhdueshme shumëdimensionale;

konvertimi diskret i sinjalit;

zbërthimi dhe analiza e sinjaleve dhe imazheve;

një gamë e gjerë funksionesh bazë, duke përfshirë korrigjimin e efekteve kufitare;

përpunimi në grup i sinjaleve dhe imazheve;

analiza e paketave të sinjaleve të bazuara në entropi;

filtrim me aftësinë për të vendosur pragje të forta dhe jo të forta;

ngjeshja optimale e sinjalit.

Duke përdorur paketën, mund të analizoni veçoritë që anashkalohen nga metodat e tjera të analizës së sinjalit, d.m.th., tendencat, pikat e jashtme, ndërprerjet në derivatet e porosive të larta. Paketa ju lejon të kompresoni dhe filtroni sinjalet pa humbje të dukshme, edhe në rastet kur është e nevojshme të ruani komponentët e sinjalit me frekuencë të lartë dhe të ulët. Janë të disponueshme algoritmet për kompresimin dhe filtrimin dhe për përpunimin e sinjalit të paketave. Programet e kompresimit nxjerrin numrin minimal të koeficientëve që përfaqësojnë informacionin origjinal më saktë, gjë që është shumë e rëndësishme për fazat e mëvonshme të sistemit të kompresimit. Paketa përfshin grupet e mëposhtme të valëve bazë: biortogonale, Haar, "kapelë meksikane", Mayer, etj. Ju gjithashtu mund të shtoni bazat tuaja në paketë.

Një udhëzues i gjerë përdoruesi shpjegon se si të punohet me metodat e paketave, i shoqëruar me shembuj të shumtë dhe një seksion të plotë lidhjesh.

32. Paketa të tjera të programeve aplikative

Paketa të tjera aplikimi

Kutia e mjeteve financiare

Një paketë programesh të aplikuara për llogaritjet financiare dhe ekonomike, e cila është mjaft e rëndësishme për periudhën tonë të reformave të tregut. Përmban shumë funksione për llogaritjen e interesit të përbërë, operacionet në depozitat bankare, llogaritjen e fitimeve dhe shumë më tepër. Fatkeqësisht, për shkak të dallimeve të shumta (megjithëse, në përgjithësi, jo shumë thelbësore) në formulat financiare dhe ekonomike, përdorimi i tij në kushtet tona nuk është gjithmonë i arsyeshëm - ka shumë programe vendase për llogaritje të tilla, për shembull, "Kontabiliteti 1C". Por nëse dëshironi të lidheni me bazat e të dhënave të agjencive të lajmeve financiare - Bloom-berg, IDC përmes MATLAB Datafeed Toolbox, atëherë, sigurisht, sigurohuni që të përdorni paketat e zgjerimit financiar MATLAB.

Paketa Financiare është baza për zgjidhjen e shumë problemeve financiare në MATLAB, nga llogaritje të thjeshta tek aplikacionet e shpërndara të plota. Paketa financiare mund të përdoret për të llogaritur normat e interesit dhe fitimet, për të analizuar të ardhurat dhe depozitat nga derivativët dhe për të optimizuar një portofol investimesh. Karakteristikat kryesore të paketës:

përpunimin e të dhënave;

analiza e variancës së efikasitetit të portofolit të investimeve;

analiza e serive kohore;

llogaritja e rendimentit të letrave me vlerë dhe vlerësimi i normave;

analiza statistikore dhe analiza e ndjeshmërisë së tregut;

llogaritja e të ardhurave vjetore dhe llogaritja e flukseve të parasë;

metodat e amortizimit dhe amortizimit.

Duke pasur parasysh rëndësinë e datës së një transaksioni të caktuar financiar, paketa financiare përfshin disa funksione për manipulimin e datave dhe orëve në formate të ndryshme. Paketa Financiare ju lejon të llogaritni çmimet dhe kthimet kur investoni në obligacione. Përdoruesi ka mundësinë të vendosë jo standarde, duke përfshirë të parregullta dhe të papajtueshme me njëra-tjetrën, oraret e transaksioneve të debitit dhe kreditit dhe shlyerjen përfundimtare gjatë shlyerjes së faturave. Funksionet ekonomike të ndjeshmërisë mund të llogariten duke marrë parasysh datat e maturimit në kohë të ndryshme.

Algoritmet e paketës financiare për llogaritjen e treguesve të fluksit të parasë dhe të dhëna të tjera të pasqyruara në llogaritë financiare, ju lejojnë të llogaritni, në veçanti, normat e interesit për kreditë dhe kreditë, raportet e përfitimit, të ardhurat e kredisë dhe akruacionet totale, të vlerësoni dhe parashikoni vlerën e një portofoli i investimeve, llogaritja e treguesve të amortizimit etj. Funksionet e paketës mund të përdoren duke marrë parasysh flukset monetare pozitive dhe negative (cash-flow) (përkatësisht teprica e arkëtimeve të parasë mbi pagesat ose pagesat në para mbi arkëtimet).

Paketa Financiare përmban algoritme që ju lejojnë të analizoni portofolin e investimeve, dinamikën dhe koeficientët e ndjeshmërisë ekonomike. Në veçanti, kur përcaktoni efikasitetin e investimeve, funksionet e paketës ju lejojnë të krijoni një portofol që plotëson problemin klasik të G. Markowitz. Përdoruesi mund të kombinojë algoritmet e paketës për të llogaritur raportet Sharpe dhe normat e kthimit. Analiza e dinamikës dhe koeficientëve të ndjeshmërisë ekonomike i mundëson përdoruesit të përcaktojë pozicionet për tregtitë me lëvizje, mbrojtje dhe tregti me normë fikse. Kompleti Financiar ofron gjithashtu mundësi të gjera për paraqitjen dhe paraqitjen e të dhënave dhe rezultateve në formën e grafikëve dhe grafikëve që janë tradicionalë për industritë ekonomike dhe financiare. Paratë e gatshme opsionalisht mund të shfaqet në formatet dhjetore, bankare dhe përqindjeje.

33. Kutia e veglave të hartës

Paketa Mapping ofron një ndërfaqe grafike dhe komanduese për analizimin e të dhënave gjeografike, shfaqjen e hartave dhe aksesin në burimet e jashtme të të dhënave gjeografike. Përveç kësaj, paketa është e përshtatshme për të punuar me shumë atlase të njohura. Të gjitha këto mjete, në kombinim me MATLAB, u ofrojnë përdoruesve të gjitha kushtet për punë produktive me të dhëna gjeografike shkencore. Karakteristikat kryesore të paketës:

vizualizimi, përpunimi dhe analiza e të dhënave grafike dhe shkencore;

më shumë se 60 projeksione hartash (të drejtpërdrejta dhe të kundërta);

projektimi dhe shfaqja e hartave vektoriale, matricore dhe kompozite;

ndërfaqe grafike për ndërtimin dhe përpunimin e hartave dhe të dhënave;

atlaset e të dhënave globale dhe rajonale dhe ndërlidhja me të dhënat e qeverisë me rezolucion të lartë;

statistikat gjeografike dhe funksionet e lundrimit;

Prezantimi 3D i hartave me ndriçim dhe hijezim të integruar;

konvertuesit për formatet e njohura të të dhënave gjeografike: DCW, TIGER, ETOPO5.

Paketa Mapping përfshin mbi 60 nga projeksionet më të njohura, duke përfshirë cilindrike, pseudocilindrike, konike, polikonike dhe pseudo-konike, azimut dhe pseudoazimut. Projeksionet direkte dhe të kundërta janë të mundshme, si dhe pamje jo standarde të projeksionit të specifikuara nga përdoruesi.

Në hartën e paketës me kartë quhet çdo ndryshore ose grup variablash që pasqyron ose i cakton një vlerë numerike një pike ose rajoni gjeografik. Paketa ju lejon të punoni me harta vektoriale, matricore dhe të të dhënave të përziera. Ndërfaqja e fuqishme grafike ofron punë interaktive me harta, për shembull aftësia për të lëvizur treguesin në një objekt dhe për të klikuar mbi të për të marrë informacion. Ndërfaqja grafike MAPTOOL është një mjedis i plotë zhvillimi për aplikacionet për të punuar me harta.

Atlaset më të njohur në botë, Shtetet e Bashkuara, atlaset astronomike janë të përfshira në paketë. Struktura e të dhënave gjeografike thjeshton nxjerrjen dhe përpunimin e të dhënave nga atlaset dhe hartat. Struktura dhe funksionet e të dhënave gjeografike për ndërveprim me formatet e jashtme të të dhënave gjeografike, Digital Chart of the World (DCW), TIGER, TBASE dhe ETOPO5 janë bashkuar për të ofruar një mjet të fuqishëm dhe fleksibël për të hyrë në bazat e të dhënave gjeografike ekzistuese dhe të ardhshme. Analiza e plotë e të dhënave gjeografike shpesh kërkon metoda matematikore që funksionojnë në një sistem koordinativ sferik. Paketa Mapping ofron një nëngrup funksionesh gjeografike, statistikore dhe naviguese për analizimin e të dhënave gjeografike. Funksionet e navigimit ofrojnë një gamë të gjerë opsionesh për kryerjen e detyrave të udhëtimit si pozicionimi dhe planifikimi i rrugës.

34. Bllokimi i Sistemit të Energjisë

Kutia e veglave për marrjen e të dhënave dhe kutia e veglave të kontrollit të instrumenteve

Kutia e veglave për marrjen e të dhënave është një paketë shtesë që lidhet me fushën e mbledhjes së të dhënave përmes blloqeve të lidhura me autobusin e brendshëm të një kompjuteri, gjeneratorëve të funksioneve, analizuesve të spektrit - me pak fjalë, instrumenteve të përdorura gjerësisht për qëllime kërkimore për marrjen e të dhënave. Ato mbështeten nga një bazë e përshtatshme llogaritëse. Blloku i ri Instrument Control Toolbox ju lejon të lidhni instrumente dhe pajisje me ndërfaqe serike dhe kanali përdorim të përbashkët dhe VXI.

36. Kutia e veglave të bazës së të dhënave dhe Kutia e veglave të realitetit virtual

Kutia e veglave të bazës së të dhënave dhe kutia e veglave të realitetit virtual

Shpejtësia e kutisë së veglave të bazës së të dhënave është rritur më shumë se 100 herë, me ndihmën e së cilës informacioni shkëmbehet me një numër sistemesh të menaxhimit të bazës së të dhënave përmes drejtuesve ODBC ose JDBC:

Access 95 ose 97 Microsoft;

Microsoft SQL Server 6.5 ose 7.0;

Serveri Adaptive Sybase 11;

Sybase (dikur Watcom) SQL Server Anywhere 5.0;

IBM DB2 Universal 5.0
Computer Associates Ingres (të gjitha versionet).

Të gjitha të dhënat janë konvertuar paraprakisht në një grup qelizash në MATLAB 6.0. Në MATLAB 6.1, mund të përdorni gjithashtu një grup strukturash. Visual Query Builder ju lejon të kompozoni pyetje komplekse arbitrare në dialektet SQL të këtyre bazave të të dhënave, edhe pa njohuri për SQL. Shumë baza të dhënash heterogjene mund të hapen në një seancë të vetme.

Kutia e veglave të realitetit virtual është e disponueshme duke filluar me MATLAB 6.1. Lejon animacion dhe animacion 3D, duke përfshirë modelet Simulink. Gjuha e programimit - VRML - Gjuha e modelimit të realitetit virtual. Animacioni mund të shikohet nga çdo kompjuter i pajisur me një shfletues të aktivizuar me VRML. Konfirmon se matematika është shkenca e marrëdhënieve sasiore dhe e formave hapësinore të çdo bote reale ose virtuale.

37. Excel Link

Lejon përdorimin Microsoft Excel 97 si një procesor MATLAB I / O. Për ta bërë këtë, thjesht instaloni skedarin excllinkxla të ofruar nga Math Works si një funksion shtesë në Excel. Në Excel, duhet të shkruani Service > Shtesat> Shfletoni, zgjidhni skedarin në drejtorinë \ matlabrl2 \ toolbox \ exlink dhe instaloni atë. Tani, sa herë që filloni Excel, do të shfaqet dritarja e komandës MATLAB dhe paneli i kontrollit të Excel do të plotësohet me butonat getmatrix, putmatrix, evalstring. Për të mbyllur MATLAB nga Excel, thjesht shkruani = MLC1ose () në çdo qelizë Excel. Për ta hapur atë pas ekzekutimit të kësaj komande, duhet ose të klikoni në një nga butonat getmatrix, putmatrix, evalstring ose të shkruani Excel Tools> Macro> Run mat! abi ni t. Me miun mbi një sërë qelizash Excel, mund të klikoni në getmatrix dhe të shkruani emrin Ndryshore MATLAB... Matrica shfaqet në Excel. Pasi të keni mbushur një varg qelizash Excel me numra, mund të zgjidhni atë diapazon, të klikoni në putmatrix dhe të vendosni emrin e ndryshores MATLAB. Operacioni është kështu intuitiv. Ndryshe nga MATLAB, Excel Link nuk është i ndjeshëm ndaj shkronjave të vogla: I dhe i, J dhe j janë të barabartë.

Telefononi demonstrimet e paketave shtesë.