Bắt đầu với MATLAB
Soạn dịch từ http://www.mathworks.com/help/matlab/getting-started-with-matlab.html
sonnc@vnu.edu.vn
Mục lục
Giới thiệu về MATLAB ..................................................................................................................................... 1
Ngôn ngữ của công nghệ tính toán ............................................................................................................ 1
Các tính năng cơ bản .................................................................................................................................. 1
Các thành phần của cửa sổ chương trình ........................................................................................................... 2
Ma trận và Mảng ................................................................................................................................................ 4
Tạo mảng ................................................................................................................................................... 4
Các phép toán với ma trận và mảng ........................................................................................................... 4
Ghép nối ma trận ........................................................................................................................................ 6
Số phức ...................................................................................................................................................... 7
Chỉ số của mảng ................................................................................................................................................. 8
Các biến và Workspace .................................................................................................................................... 10
Chuỗi kí tự ....................................................................................................................................................... 11
Function ........................................................................................................................................................... 12
Vẽ hình 2-D và 3-D.......................................................................................................................................... 13
Vẽ hình 2-D.............................................................................................................................................. 13
Vẽ hình 3-D.............................................................................................................................................. 15
Vẽ đồ thị con ............................................................................................................................................ 16
Script ................................................................................................................................................................ 17
Ví dụ về Script ......................................................................................................................................... 17
Vòng lặp và các câu lệnh có điều kiện ..................................................................................................... 18
Địa chỉ của Script ..................................................................................................................................... 19
Help .................................................................................................................................................................. 21
1
Giới thiệu về MATLAB
Ngôn ngữ của công nghệ tính toán
MATLAB là một ngôn ngữ lập trình bậc cao với môi trường tương tác cho phép tính toán, xử lý đồ thị/hình
ảnh, mô phỏng đơn giản với nhiều công cụ hỗ trợ sẵn có từ thư viện Tools và Functions. Trong nhiều
trường hợp, do cho phép làm việc bằng các phép toán xây dựng cho mảng và ma trận nên MATLAB tỏ ra ưu
thế hơn các ngôn ngữ truyền thống khác như C/C++ hay Java™. Bên cạnh đó, ngôn ngữ và các cú pháp lệnh
của MATLAB được nhiều người đánh giá là dễ hiểu và thân thiện với người dùng. Hiện nay MATLAB là
một trong những ngôn ngữ lập trình được ứng dụng rộng rãi nhất trong nhiều lĩnh vực như: signal
processing and communications, image and video processing, control systems, test and measurement,
computational finance, and computational biology.
Các tính năng cơ bản
•
Ngôn ngữ lập trình bậc cao cho tính toán sô và các xử lý đồ thị/hình ảnh và xây dựng ứng dụng.
•
Môi trường tương tác cho công việc phân tích, thiết kế và giải quyết vấn đề.
•
Các hàm toán học xây dựng sẵn cho các lĩnh vực: đại số, thống kê, lọc nhiễu, tối ưu, tích phân số, giải
phương trình vi phân đạo hàm riêng…
•
Các công cụ vẽ đồ thị và xử lí hình ảnh xây dựng sẵn.
•
Các công cụ cải thiện hiệu năng tính toán và tiết kiệm thời gian tính toán.
•
Các hàm liên kết với các thuật toán của các ngôn ngữ khác như C, Java, .NET, and Microsoft
®
Excel
®
2
Các thành phần của cửa sổ chương trình
Khi khởi động chương trình, màn hình mặc định của MATLAB sẽ như hình dưới.
Màn hình chính bao gồm các thành phần sau
•
Current Folder — Thư mục làm việc hiện tại. MATLAB chỉ thực thi các .M file đặt trong Folder này.
•
Command Window — Cho phép nhập và thực hiện các dòng lệnh, đồng thời hiển thị kết quả.
•
Workspace — Không gian dữ liệu chứa các biến được tạo ra hay import từ các file.
•
Command History — Lịch sử lệnh, cho phép xem lại hoặc thực hiện lại các lệnh đã thực hiện trong
Command Window.
Quá trình làm việc với MATLAB là quá trình tạo các biến và gọi các hàm. Ví dụ, tạo biến a bằng cách nhập:
a = 1
MATLAB sẽ tạo ra biến a trong Workspace và hiển thị kết quả câu lệnh trong Command Window.
a = 1
Tạo thêm các biến khác.
b = 2
b = 2
3
c = a + b
c = 3
d = cos(a)
d = 0.5403
Khi không có biến đầu ra nào được chỉ định, MATLAB sẽ sử dụng biến ans, dạng ngắn gọn của ‘answer’,
để lưu trữ kết quả tính toán.
sin(a)
ans = 0.8415
Nếu một câu lệnh được kết thúc bằng dấu chấm phẩy (;), MATLAB sẽ vẫn thực hiện câu lệnh nhưng không
hiển thị kết quả tính toán ra Command Window.
e = a*b;
Có thể gọi lại các câu lệnh đã thực hiện bằng các phím mũi tên lên xuống ↑ và ↓. Nhấn các phím lên xuống
tại các dòng lệnh mới hoặc sau khi nhập một số kí tự đầu tiên của câu lệnh. Ví dụ, để gọi lại câu lệnh b=2,
nhập b, sau đó nhấn phím ↓.
4
Ma trận và Mảng
MATLAB là viết tắt ngắn gọn của ‘matrix laboratory”. Trong khi các ngôn ngữ lập trình khác đa số làm
việc với các con số tại một thời điểm, thì MATLAB được thiết kế để làm việc chủ yếu với các ma trận và
mảng. Đây có thể coi là một ưu điểm của MATLAB so với các ngôn ngữ khác
Tất cả các biến của MATLAB thuộc mọi kiểu dữ liệu đều là có thể là các mảng nhiều chiều. Ma trận là một
mảng một chiều, thường sử dụng trong các tính toán đại số.
Tạo mảng
Để tạo mảng là một vecto hàng chứa 4 phần tử, ngăn cách các phần tử bởi dấu phẩy (,) hoặc phím cách.
a = [1 2 3 4]
trả lại
a = 1 2 3 4
Để tạo ma trận chứ nhiều hàng, ngăn cách các hàng bởi dấu chấm phẩy (;)
a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 10]
a =
1 2 3
4 5 6
7 8 10
Một cách khác để tạo các ma trận là sử dụng các hàm lệnh sẵn có trong thư viện của MATLAB, như ones,
zeros, rand…Ví dụ, tạo một ma trận 1 x 5 gồm các phần tử 0
z = zeros(1,5)
z = 0 0 0 0 0
Các phép toán với ma trận và mảng
MATLAB cho phép tính toán với tất cả các phần tử của ma trận chỉ bằng một phép toán hoặc hàm lệnh.
a + 10
ans =
11 12 13
