39074

MATLAB. Элементарные действия над матрицами

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Исходные данные Две квадратные матрицы векторстолбец Задание: 1. Ввести две матрицы из текстовых файлов 2. Теоретическая справка: В MtLb можно использовать скаляры векторы и матрицы. Например Вводить небольшие по размеру матрицы удобно прямо из командной строки.

Русский

2013-09-30

2.04 MB

18 чел.

Лабораторная работа №4

MATLAB. Элементарные действия над матрицами.

Исходные данные

Две квадратные матрицы, вектор-столбец

Задание:

1. Ввести две матрицы из текстовых файлов

2. Провести над ними операции: сложение, перемножение, транспонирование, нахождение собственных значений и векторов

3. Решить систему линейных алгебраических уравнений (Ax = b), используя одну из матриц и случайный вектор b. ( использовать x = A^(-1)*b, то есть обратную матрицу).

Теоретическая справка:

В MatLab можно использовать скаляры, векторы и матрицы. Для ввода скаляра достаточно приписать его значение какой-то переменной.

Заметим, что MatLab различает заглавные и прописные буквы, так что p и P — это разные переменные. Для ввода массивов (векторов или матриц) их элементы заключают в квадратные скобки.

Так для ввода вектора-строки размером 1×3, используется следующая команда, в которой элементы строки отделяются пробелами или запятыми.

При вводе вектора-столбца элементы разделяют точкой с запятой. Например,

Вводить небольшие по размеру матрицы удобно прямо из командной строки. При вводе матрицу можно рассматривать как вектор-столбец, каждый элемент которого является вектором-строкой.

или матрицу можно трактовать как вектор строку, каждый элемент которой является вектором-столбцом.

Основные матричные операции

При использовании матричных операций следует помнить, что для сложения или вычитания матрицы должны быть одного размера, а при перемножении число столбцов первой матрицы обязано равняться числу строк второй матрицы. Сложение и вычитание матриц, так же как чисел и векторов, осуществляется при помощи знаков плюс и минус,

а умножение — знаком звездочка *. Введем матрицу размером 3×2

MatLab содержит множество различных функций для работы с матрицами. Так, например, транспонирование матрицы производится при помощи апострофа '.

Нахождение обратной матрицы проводится с помощью функции inv для квадратных матриц.

Создание матриц специального вида

Заполнение прямоугольной матрицы нулями производится встроенной функцией zeros

Единичная матрица создается при помощи функции eye

MatLab предоставляет возможность заполнения матриц случайными числами. Результатом функции rand является матрица чисел, равномерно распределенных между нулем и единицей, а функции randn — матрица чисел, распределенных по нормальному закону с нулевым средним и единичной дисперсией.

Создание программ часто предполагает сохранение результатов расчетов в файлы для их дальнейшего анализа, обработки, хранения и т.п. В связи с этим в MatLab реализованы различные функции по работе с файлами, содержащие данные в самых разных форматах. Далее рассмотрим наиболее полезные функции для сохранения и загрузки результатов работы алгоритмов из файлов.

Функции save и load

В самом простом случае для сохранения и последующей загрузки каких-либо данных в MatLab предусмотрены две функции

save<имя файла><имена переменных>  % сохранение данных
load<имя файла><имена переменных>       % загрузка данных

Функция save позволяет сохранять произвольные переменные программы в файл, который будет (по умолчанию) располагаться в рабочем каталоге (обычно поддиректория work) и иметь расширение mat. Соответственно функция load позволяет загрузить из указанного mat-файла ранее сохраненные переменные.

Например, если текстовый файл data.txt содержит

1.25; 0.8973

1.44; 1.2398

1.54; 2.0019

то результатом выполнения команды

>> A=load('data.txt')

будет двумерный массив

A =

   1.2500    0.8973

   1.4400    1.2398

   1.5400    2.0019


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73163. Разработка программ в среде Visual Basic 83.61 KB
  Записать процедуру для вычисления значения ступенчатой функции Z для заданного варианта. Предусмотреть запуск программы из среды Word и возможности ввода значения переменной x из диалогового окна InputBox, а также вывод значения Z в панели сообщения MsgBox.
73167. Клиентское приложение Базы данных 20.5 KB
  Реализуйте клиентскую программу которая обладает следующими возможностями: Запуск клиента с заданными параметрами Обработка ошибок Запросы на чтение Запросы на добавление данных Запросы на модификацию данных Примечания: технологию создания клиентских приложения для mysql на C можно...
73169. ЛЕБІДКА 3.57 MB
  Навчальні завдання: вивчення конструкції лебідки; визначення основних робочих параметрів - канатоємності барабана, швидкості навивання каната на барабан, зусилля в канаті; вимірювання зусилля в канаті під час пуску двигуна (за допомогою тензоапаратури, аналого-цифрового перетворювача...
73170. ВИВЧЕННЯ ТАЛІВ 2.13 MB
  Визначення зусиль у тяговому ланцюгу ручного таля і ККД механізму під час підіймання вантажу; визначення коефіцієнта опору пересуванню електроталя; визначення сили зчеплення привідних коліс електроталя з монорейкою і розрахунок максимально припустимого прискорення під час розгону таля...
73171. СТІЙКІСТЬ СТРІЛОВОГО КРАНА 610 KB
  Самохідний стріловий кран на пневмоколісному ході (рис.7.1) із баштово-стріловим обладнанням. Ходова частина 1 містить чотири привідних колеса з індивідуальними механізмами пересування. У кутах неповоротної рами розташовані виносні опори 2, які збільшують опорну базу крана...