Практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности

В ходе выполнения задания по учебной практике были изучены основные возможности ПО MATLAB и проведены ознакомительные работы с синтаксисом среды. В ходе практической работы было освоено два разных способа записи аналитических выражений (в символьном виде и в виде функции handle), и были выявлены их отличия. Для каждого из способов были использованы соответствующие команды для выполнения заданий.

Были изучены различные способы графического изображения функций как одной, так и нескольких переменных. Выявлены основные правила использования и структура объекта figure, в котором выполняются визуализация и все необходимые манипуляции над задаваемыми графиками функций, рассмотрены способы редактирования графических изображений как с помощью команд, записываемых в командную строку, так и через Инспектор Свойств, вызываемый из окна figure.

Найдены корни уравнения несколькими способами. Каждая из встроенных команд решения уравнений имеет свои особенности, и для каждого отдельного случая требуется применение конкретной команды для наиболее эффективной работы над выражением.

М-функция для нахождения корня уравнения не была использована, так как использование данной функции было недоступно, поэтому было принято решение использовать цикл непосредственно в командной строке. А также был недоступен и блок Simulink в связи данной проблемой.

В пункте дополнительное задание 1 была проведена проверка 1-го пункта в математическом пакете MathCAD (вычисление и визуализация графиков заданных функций). Результаты в данных платформах были схожи, что может говорить о корректной работе этих программ.

Введение

В настоящее время для выполнения научно-технических и математических расчетов все чаще используются не традиционные языки программирования, а специальные программные комплексы типа MathCad, MatLab, Maple, Mathematica и другие.

MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») – пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений. Пакет используют более миллиона инженерных и научных работников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая Linux, Mac OS, Solaris (начиная с версии R2010b поддержка прекращена) и Windows.

Изначально MATLAB предназначался для проектирования систем управления, но быстро завоевал популярность во многих других научных и инженерных областях. Он также широко использовался и в образовании, в частности, для преподавания линейной алгебры и численных методов.

Язык MATLAB является высокоуровневым интерпретируемым языком программирования, включающим основанные на матрицах структуры данных, широкий спектр функций, интегрированную среду разработки, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования.

Программы, написанные на MATLAB, бывают двух типов — функции и скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы, а также собственное рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты, так и функции сохраняются в виде текстовых файлов и компилируются в машинный код динамически. Существует также возможность сохранять так называемые pre-parsed программы — функции и скрипты, обработанные в вид, удобный для машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее обычных, особенно если функция содержит команды построения графиков.

Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по работе с матрицами, которые создатели языка выразили в лозунге «думай векторно».

Полный текст работы доступен ниже в разделе файлы.