Questo articolo ha lo scopo di fornire ai nuovi utenti di MATLAB un'introduzione di base ai dati grafici. Non è pensato per coprire ogni dettaglio della rappresentazione grafica in MATLAB, ma dovrebbe coprire abbastanza per iniziare. Questa introduzione non presuppone alcuna esperienza precedente nella programmazione e spiegherà tutti i costrutti di programmazione comuni utilizzati all'interno.
Passi
Passaggio 1. Scopri alcune cose su MATLAB
- Operatore punto e virgola: se un comando è seguito da un ';' quindi l'output non verrà stampato sullo schermo. Questo è banale quando l'output è un'assegnazione breve, come y = 1, ma diventa problematico se viene creata una matrice grande. Inoltre, ogni volta che si desidera un output, come un grafico, il punto e virgola deve essere omesso.
- Cancella comando: ci sono alcuni utili comandi della finestra di comando. Digitando "clear" nella finestra di comando dopo il prompt >> si cancelleranno tutte le variabili correnti, il che può essere d'aiuto se si visualizza un output insolito. Puoi anche digitare "cancella" seguito dal nome di una variabile per cancellare solo i dati per quella variabile specifica.
- Tipi di variabili: l'unico tipo di variabile in MATLAB è un array. Ciò significa che le variabili vengono memorizzate come elenchi di numeri, con l'elenco di base contenente un solo numero. Nel caso di MATLAB, non è necessario specificare la dimensione dell'array quando viene creata la variabile. Per impostare una variabile su un singolo numero, digita semplicemente qualcosa come z =1. Se poi volessi aggiungere a z, potresti semplicemente affermare z[2] = 3. Puoi quindi fare riferimento al numero memorizzato in qualsiasi posizione nel vettore digitando z, dove "i" è la quinta posizione in il vettore. Quindi, se si desidera ottenere il valore 3 dall'esempio z, digitare semplicemente z[2].
- Cicli: i cicli vengono utilizzati quando si desidera eseguire un'azione più volte. Esistono due tipi di loop comuni in MATLAB, il ciclo for e il ciclo while. Entrambi possono essere usati in genere in modo intercambiabile, ma è più facile creare un ciclo while infinito che un ciclo for infinito. Puoi capire se hai creato un ciclo infinito dal fatto che il tuo computer starà semplicemente lì, non emettendo nulla tranne ciò che è all'interno del ciclo.
- For Loops: i cicli for in MATLAB assumono la forma di: "for i = 1:n / do stuff / end" (la barra indica un'interruzione di riga). Questo ciclo significa "fare cose" n volte. Quindi, se questo stampasse "Ciao" ogni volta che passava attraverso il ciclo, e n era 5, allora stamperebbe "Ciao" cinque volte.
- Cicli While: i cicli While in MATLAB assumono la forma di: "l'istruzione while è vera / fai cose / fine". Questo ciclo significa "fare cose" mentre l'affermazione è vera. Di solito la parte "fare cose" ha una parte che alla fine renderà l'affermazione falsa. Per fare in modo che un ciclo while assomigli al ciclo for sopra, dovresti digitare "while i<=n / do stuff / end".
- Cicli nidificati: i cicli nidificati si verificano quando un ciclo si trova all'interno di un altro ciclo. Sembra qualcosa come "for i = 1:5 / for j = 1:5 / fai cose / fine / fine". Questo farebbe cose 5 volte per j, quindi incrementerebbe i, farebbe cose 5 volte per j, incrementerebbe i e così via.
- Per ulteriori informazioni su qualsiasi parte di questo tutorial, o su MATLAB in generale, visita la documentazione MATLAB
Passaggio 2. Apri MATLAB
La finestra dovrebbe assomigliare a questa:
Passaggio 3. Creare un nuovo file di funzione
Non è necessario completare questo passaggio se stai semplicemente tracciando una funzione di base come y = sin(x). In questo caso, vai al passaggio 4. Per creare un file funzione, seleziona semplicemente Nuovo dal menu File, quindi seleziona Funzione dal menu a discesa. Dovresti ottenere una finestra simile alla seguente. Questa è la finestra dove scriverai le tue funzioni.
Passaggio 4. Configura il tuo file Function
Elimina la parte [args output] e il segno "=". Questi sono necessari solo se si desidera un valore di output, che non è necessario per la rappresentazione grafica. Cambia la parte "Senza titolo" in quello che vuoi che venga chiamata la tua funzione. Inserisci un nome di variabile invece di "input args". Userò "n" come argomento di input da qui in poi. Userai questa variabile per dire al programma quanti punti dati vuoi. Il tuo codice dovrebbe essere simile a: Puoi eliminare le parti dopo i segni % o lasciarle, dipende da te, poiché tutto ciò che segue un '%' è considerato un commento e verrà ignorato dal computer quando il tuo viene eseguita la funzione.
Passaggio 5. Imposta i tuoi dati
Questo passaggio può essere ottenuto in uno dei pochi modi a seconda del tipo di dati che si desidera rappresentare graficamente. Se vuoi tracciare una funzione semplice come y = sin(x), usa il metodo semplice. Se disponi di un insieme di dati che viene tracciato rispetto a un valore x crescente, come (1, y1), (2, y2), …(n, yn) ma desideri utilizzare un numero variabile di punti, utilizza il vettore metodo. Se vuoi generare un elenco di punti con 3 variabili invece di 2, il metodo della matrice sarà molto utile.
- Metodo semplice: decidi l'intervallo di x che desideri utilizzare per le tue variabili indipendenti e di quanto vuoi che aumenti ogni volta. Ad esempio, ">>x = 0: (pi/100): (2*pi);" imposterà x su un elenco di valori da 0 a 2*Pi con intervalli di Pi/100. La parte centrale è facoltativa e verrà impostata su intervalli di 1 se viene omessa (ad es. x = 1:10 assegnerà i numeri 1, 2, 3, …10 a x). Digita la tua funzione sulla riga di comando nella finestra di comando. Sembrerà qualcosa come ">> y = sin(x);"
- Metodo vettoriale: imposta un ciclo for per inserire i valori in un vettore. Le assegnazioni vettoriali in MATLAB seguono la forma x(i) = 2, dove "i" è qualsiasi numero maggiore di zero, ma non compreso. Puoi anche fare riferimento a parti del vettore che hanno già un valore, come x(3) = x(2) + x(1). Vedere la sezione dei loop dei suggerimenti per assistenza con i loop. Tieni presente che n è il numero che utilizzerai per determinare il numero di punti dati. Esempio:
- Metodo Matrix: imposta due loop nidificati, ovvero un loop all'interno dell'altro. Il primo ciclo dovrebbe controllare i tuoi valori x mentre il secondo ciclo dovrebbe controllare i tuoi valori y. Premere la linguetta prima del secondo ciclo può aiutare a tenere traccia di quale ciclo è attivo in quel punto. Digita la tua equazione all'interno del secondo ciclo, che saranno i valori dati a z. Le assegnazioni di matrici seguono la forma x(i, j) = 4, dove "i" e "j" sono due numeri maggiori di zero. Tieni presente che n è il numero che utilizzerai per determinare il numero di punti dati. Esempio:
Passaggio 6. Ora imposta il tuo grafico
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Metodi semplici e vettoriali: digita plot(x) dopo il ciclo for se hai utilizzato il metodo vettoriale. Se hai utilizzato il metodo semplice, digita plot(x, y) e premi invio, quindi vai al passaggio 8. La forma generale della funzione plot è plot(x, y) dove xey sono elenchi di numeri. Digitando plot(z) verranno tracciati i valori di z rispetto a un elenco di 1, 2, 3, 4, 5, ecc. È possibile scegliere il colore dei punti, il tipo di linea utilizzata e la forma dei punti utilizzati da aggiungendo una stringa seguendo gli argomenti di plot. Questo assomiglierebbe a plot(x, y, 'r-p'). In questo caso, la 'r' renderebbe la linea rossa, il '-' farebbe una linea retta tra i punti e la 'p' farà apparire i punti come stelle. La formattazione deve essere racchiusa tra apostrofi.
- Metodo Matrix: digita mesh(x) dopo i cicli for annidati. Assicurati di non aggiungere un punto e virgola dopo le istruzioni mesh o plot.
Passaggio 7. Assicurati che la riga finale nel file della funzione sia "fine" e salva il file
Salta questo passaggio se hai utilizzato il metodo semplice. Di seguito sono riportati esempi di codice finale per i metodi vettore e matrice.
- Metodo vettoriale:
- Metodo a matrice:
Passaggio 8. Eseguire la funzione
Questo viene fatto digitando nome(n) nella finestra di comando, dove "nome" è il nome della tua funzione e "n" è il numero di punti che desideri. Esempio: ">>FibGraph(8)".
Passaggio 9. Visualizza i risultati
Dovrebbe aprirsi una finestra con il tuo grafico.
- Metodo vettoriale:
- Metodo a matrice:
