7.2. Порядок виконання роботи

Запустити броузер. Познайомитись з його роботою. Завантажити вказану викладачем сторінку та відредагувати її, використавши дескриптори, описані у теоретичних відомостях. Знайти у Internet цікаві для вас Web-сторінки.

7.3. Індивідуальне завдання

В текстовому редакторі створити файл вашої власної Web-сторінки в форматі HTML, що містить дані про автора сторінки, графічне зображення та гіпертекстове посилання на найцікавіші для вас Web-сторінки. Використайте описані вище дескриптори. Результат показати викладачеві.

Результати та висновки по роботі оформити протоколом.

7.4. Контрольні питання

1. Чим Internet відрізняється від інтранет?

2. Що собою являє та як використовується URL?

3. Якими засобами можна створювати Web-сторінки?

4. Які формати графічних файлів використовуються в Internet?

Комп’ютерний практикум № 8 МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЗАСОБІВ MATLAB. СТВОРЕННЯ М-ФУНКЦІЙ У МATLAB

Мета:Навчитися створювати власні функції у середовищі MatLab.

8.1. Теоретичні відомості

Система МАТLАВ (скорочення від MATrix LABarotatory - МАТрична ЛАБораторія) розроблена фірмою The MathWorks, Inc. (США) і є інтерактивною системою для виконання інженерних і наукових розрахунків, орієнтованою на роботу з масивами даних. В університетському світі система MATLAB широко використовується у викладанні не лише курсів з обчислювальних методів лінійної алгебри, але і спеціальних курсів, орієнтованих на застосування методів оптимізації, апроксимації, ідентифікації, аналізу систем. У промислових додатках система застосовується для чисельних розрахунків, макетування алгоритмів, досліджень в області автоматичного керування, статистичної обробки сигналів і процесів.

Система підтримує виконання операцій з векторами, матрицями і масивами даних, роботу з алгебраїчними поліномами, розв'язання нелінійних рівнянь і завдань оптимізації, диференціальних і різницевих рівнянь, побудову різних видів графіків, тривимірних поверхонь і ліній рівня. У системі реалізоване зручне операційне середовище, яке дозволяє формулювати проблеми і отримувати розв'язання у звичній математичній формі, не вдаючись до рутинного програмування.

Основним об'єктом системи MATLAB є прямокутний числовий масив, що допускає комплексні елементи і введення матриць без явного зазначення їх розмірів. Система дозволяє вирішувати багато обчислювальних проблем за значно коротший час, ніж той, який був би потрібний для написання відповідних програм на мовах C++, FORTRAN, BASIC.

MatLab — це потужна система, що дозволяє працювати не тільки у інтерактивному середовищі, а й використовувати різноманітні можливості вбудованої мови програмування. В цьому випадку можна створити зовнішній файл, що містить керуючі та інші оператори. Такі файли мають назву М-файлів. Їх можна створювати за допомогою текстового редактора, вбудованого у середовище MatLab з метою подальшого використання одночасно з будь-якими іншими функціями або командами.

Існує два типи М-файлів:

файли, що містять сценарії. Такі файли не дозволяють використовувати вхідні аргументи та повертати будь-який результат. У файлах сценарію можна зберігати часто вживані команди робочого середовища MatLAb, серед яких можуть бути команди маніпулювання даними робочого середовища. Під час запуску файлу сценарію MatLab просто виконує команди, які знаходяться у цьому файлі;

файли, що містять тіло функцій користувача. У таких файлах можна використовувати вхідні аргументи, а також повертати результат виконання функції.

Під час створення М-файлів з функціями зберігати їх треба у поточному каталозі. Якщо необхідно, М-файли можна організувати по каталогах. В цьому випадку всі новостворені каталоги повинні бути підключені до системи інспектора каталогів (команда File>Set path).

Ім’я М-файлу повинно збігатися з іменем функції, тіло якої міститься у цьому файлі. Функції працюють зі змінними, що знаходяться у своєму робочому просторі. Приклади функцій, що використовуються у MatLab, можна знайти у каталозі toolbox\matlab\matfun. На відміну від файлів сценарію, М-файли, що містять тіло функції, повинні починатись з ключового слова function.

Перший рядок М-функції починається з визначення

function[<список вихідних змінних>] = <ім'я функції>(<список вхідних змінних>)

Стандартна структура М-функції має бути наступною.

• Перший рядок оголошує ім'я функції, а також її вхідні і вихідні аргументи. Без такого рядка цей файл був би М-файлом сценарію.

• Після оголошення імені функції можуть бути записані рядки коментарів, що містять довідкову інформацію про дану функцію, пояснюють її призначення, використовувані параметри. Для цього служить символ %.

• Змінні в тілі функції - це локальні змінні, на відміну від змінних сценаріїв, які є глобальними.

М-функції використовуються також, як звичайні вбудовані функції системи MATLAB. Ім'я М-функції можна використовувати при запису арифметичних виразів.

Можливість додавання до системи МАТLАВ нових функцій забезпечує їй важливу властивість розширюваності. Нові функції можуть використовувати як вбудовані функції системи, так і функції, раніше написані користувачем. Нові функції додаються до словника системи MATLAB і стають доступними поряд з вбудованими. Власне, саме це і визначає властивість розширюваності. Для видалення функцій з пам'яті використовується команда clear <ім'я функції>. Для того, щоб прочитати коментар до функції, слід скористатися командою help<ім'я М-файла>.

Подібно до багатьох сучасних програм MATLAB містить потужну і водночас достатньо просту у користуванні довідкову систему. Вона дозволяє у діалоговому режимі отримувати необхідні відомості з різних джерел: від традиційного способу отримання довідки через меню до інтерактивного отримання довідкової інформації, що зберігається у вигляді HTML-документів на установчому компакт-диску або на жорсткому диску, а також у Internet. Для отримання необхідної інформації у MATLAB існують наступні можливості:

команди help, whatsnew, info, subscribe

вікно довідки Help Window

MATLAB Help Desk

інтерактивні сторінки посилань

технічна підтримка від виробника системи The MathWorks, Inc.

Ознайомитись з основними можливостями MATLAB можна також з використанням програми демонстраційних роликів, запустити яку можна з допомогою команди demo.

Отримання довідкової інформації у командному вікні

У MATLAB є декілька команд, які забезпечують отримання довідкової інформації прямо у командному вікні:

help. Виводить на екран коротку інформацію про синтаксис та призначення конкретної команди.

Команда help надає найбільш зручний спосіб отримання довідкової інформації про синтаксис та призначення конкретної команди MATLAB. Для її використання як параметр достатньо вказати ім’я відповідної команди:

help ім’я_команди

Наприклад, при введенні команди

help cos

у командному вікні з’явиться наступна інформація про функцію обчислення косинуса

COS Cosine. COS(X) is the cosine of the elements of X

Примітка.Під час виведення інтерактивної довідкової інформації у MATLAB імена функцій та змінних виділяються великими літерами. Однак при введенні імен функцій необхідно використовувати символи нижнього регістра, оскільки насправді у іменах функцій MATLAB використовуються малі літери.

Всі функції MATLAB організовано у локальні групи, для кожної з яких під час установки MATLAB формується відокремлений каталог. Наприклад, всі функції керування кольором та палітрами містяться у каталозі Color. Для того щоб отримати імена всіх функцій одного з каталогів та їх короткий опис, використовуйте команду:

help ім’я_каталога

При введенні команди help без параметрів у командному вікні виводиться перелік всіх каталогів з коротким описом категорій функцій:

HELP topics:

mathe~x9\matlab - Establish MATLAB session parameters.

matlab\general - General purpose commands.

matlab\ops - Operators and special characters.

matlab\lang - Language constructs and debugging.

matlab\elmat-Elementary matrices and matrix manipulation.

Вікно довідки

Для отримання доступу до вікна довідки на комп'ютерах PC або Mac треба вибрати команду HelpHelp Window або натиснути за допомогою миші кнопку Help (з зображенням знаку питання) у рядку меню. На будь-якій платформі це вікно також можна відкрити з використанням команди

helpwin

Для того щоб вивести у вікні довідки інформацію конкретного розділу, введіть команду

helpwin ім’я_рoзділа

У вікні довідки виводиться та ж інформація, що й при використанні команди help, однак при цьому можна скористатися зручними гіперзв’язками на інші близькі розділи.

Команда lookfor

Зручним засобом пошуку потрібних функцій є команда lookfor. З її допомогою можна знаходити функції за ключовим словом з їх опису

lookfor ключове_слово

При введенні такої команди виконується пошук ключового слова у першому рядку довідкової інформації (так званому рядку H1) по кожній з функцій MATLAB та повертаються H1-рядки, що містять вказане ключове слово. Наприклад, у MATLAB відсутня функція cosine. Тому для отримання довідкової інформації про функцію обчислення косинуса командою help скористатися не можна. Однак при використанні команди

lookfor cosine

ви отримаєте перелік імен всіх функцій, у першому рядку опису яких міститься ключове слово cosine:

ACOS Inverse cosine.

ACOSH Inverse hyperbolic cosine.

COS Cosine.

COSH Hyperbolic cosine.

TFFUNC time and frequency domain versions of a cosine modulated Gaussian pulse.

Якщо команду lookfor використовувати з параметром -all, то пошук ключового слова буде виконуватись не тільки у першому рядку, а й у всьому тексті довідкової інформації.

Більш докладну інформацію про функції MatLab можна знайти у відповідній літературі або у довідковій системi MatLab за допомогою команди help.