Потемкин - Система инженерных и научных расчетов matlab 5 -...

СИСТЕМА ИНЖЕНЕРНЫХ И НАУЧНЫХ РАСЧЕТОВ MATLAB 5.Х:В 2-Х Т. ТОМ 2.Потемкин В. Г.

В книге дано наиболее полное описание системы MATLAB, предназначенной для выполненияинженерных и научных расчетов и высококачественной визуализации получаемых результатов. Этасистема применяется в математике, вычислительном эксперименте, имитационном моделировании.Справочное пособие предназначено для инженеров, аспирантов и исследователей, выполняющихнаучные исследования и инженерные разработки, а также для студентов при выполненииисследовательских работ, курсовых и дипломных проектов.ОГЛАВЛЕНИЕ8. АНАЛИЗ И ОБРАБОТКАДАННЫХ

3

Основные операции 3Аппроксимация и интерполяцияданных

17

Геометрический анализ данных 28Численное интегрирование. 35Интегрирование обыкновенныхдифференциальных уравнений

38

Примеры применения решателя 51Вычисление минимумов и нулейфункции

57

Преобразования Фурье 64Свертка и фильтрация 709. РАБОТА С РАЗРЕЖЕННЫМИМАТРИЦАМИ

76

Элементарные разреженные матрицы 76Преобразование разреженных матриц 81Работа с ненулевыми элементами 84Характеристики разреженной матрицы 88Визуализация разреженных матриц 90Алгоритмы упорядочения 92Алгоритмы линейной алгебры 100Факторизация разреженных матриц 100Решение систем линейных уравнений 107Вычисление собственных значений исингулярных чисел

127

Операции над деревьями 132Вспомогательные операции 13610. ГРАФИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ ИФУНКЦИИ

144

Элементы дескрипторной графики 144Элементарная графика 155Двумерные графики 155Трехмерные графики 165Задание осей координат 180Управление цветом 194Изображение линий уровня 197Надписи и пояснения к графикам 201Специальная графика 213Двумерная графика 214Специальная трехмерная графика 230Создание твердой копии и сохранениеграфика

248

11. ПАКЕТ ПРИКЛАДНЫХПРОГРАММ NOTEBOOK

253

Работа в среде ППП Notebook 253Написание М-книги 255Объединение команд в группы 257Использование команд и операторовMATLAB внутри текста

259

Зоны вычислений 259Преобразование ячейки в текст 260Вычисление ячеек 260Операции с результатами вычислений 263Управление форматом вывода чисел 264Управление графическим выводом 265Команды ППП Notebook 268ИНДЕКСНЫЕ УКАЗАТЕЛИ 276Команды, функции и операторысистемы MATLAB 5.х

276

Команды ППП Notebook 299

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬAABS, 282ACOS, 282ACOSH, 282ACOT, 282ACOTH, 282ACSC, 282ACSCH, 282ACTIVEX, 298ACTXCONTROL, 298ACTXSERVER, 298

ADDPATH, 276; 296AIRY, 283ALIGN, 293ALL, 278ALLCHILD, 294AND, 278; 298ANGLE, 282ANS, 279ANY, 278AREA, 228; 291ASEC, 282ASECH, 282

ASIN, 282ASINH, 282ATAN, 282ATAN2, 282ATANH, 282AUTUMN, 290AXES, 148; 180; 292AXIS, 183; 289AXLIMDLG, 294BBALANCE, 285BAR, 214; 291BAR3, 232; 291BAR3H, 232; 291BARH, 214; 291BASE2DEC, 296BESSELH, 283BESSELI, 283BESSELJ, 283BESSELK, 283BESSELY, 283BETA, 283BETAINC, 283BETALN, 283BICG, 110; 288BICGSTAB, 114; 288BIN2DEC, 296BLANKS, 295BONE, 290BOX, 191; 292BRIGHTEN, 178; 290BTNDOWN, 294BTNGROUP, 294BTNPRESS, 294BTNSTATE, 294BTNUP, 294CCALENDAR, 280CAPTURE, 292CART2POL, 284CART2SPH, 284CAT, 280CAXIS, 195; 289CBEDIT, 293CD, 277CDF2RDF, 285CEIL, 283CELL, 280; 297CELL2STRUCT, 280CELLDISP, 280CELLPLOT, 280CELLSTR, 295CGS, 118; 288CHAR, 295; 297CHOL, 284

CHOLINC, 100;284 DA, 292CLABEL, 203; 291CLASS, 297 CLC, 277CLEAR, 276CLF, 292CLOCK, 279CLOSE, 292CLOSEREQ, 293CLRUPROP, 294COLMMD, 96; 288COLON, 298COLORBAR, 210; 291COLORCUBE, 290COLORMAP, 194; 289COLPERM, 92: 288COLSTYLE, 290COMET, 227; 291COMET3, 240; 291COMPAN, 284COMPASS, 224; 291COMPUTER, 277COND, 284CONDEIG, 285CONDEST, 89: 288CONJ, 282CONTOUR, 197; 289CONTOUR3, 199; 289CONTOURC, 289CONTOURF, 198; 291CONTRAST, 290CONV, 70; 285; 287CONV2, 71; 287CONVHULL, 30CONVHULL, 286CONVN, 72; 287COOL, 290COPPER, 290COPYOBJ, 293CORRCOEF, 12; 286COS, 282COSH, 282COT, 282COTH, 282COV, 10; 286CPLXPAIR, 282CPUTIME, 280CROSS. 283CSC, 282CSCH, 282CSVREAD, 296CSVWRITE, 297CTRANSPOSE, 278; 298CUMPROD, 4; 286CUMSUM, 3; 286

CUMTRAPZ, 35; 286CYLINDER, 292DDASPECT,187DATE, 279DATENURN, 280DATESTR. 280DATETICK. 280DATEVEC, 280DBCLEAR, 277DBCONT, 277DBDOWN, 277DBLQUAD, 38; 286DBQUIT, 277DBSTACK, 277DBSTATUS, 277DBSTEP, 277DBSTOP, 277DBTYPE, 277DBUP, 277DDEADV, 298DDEEXEC, 298DDEINIT, 298DDEPOKE, 298DDEREQ, 298DDETERM, 298DDEUNADV, 298DEAL, 280DEBLANK, 295DEBUG, 277DEC2BASE, 296DEC2BIN, 296DEC2HEX, 295DECONV, 70; 285; 287DEL2, 15; 286DELAUNAY, 28DELAUNAY, 286DELETE, 277; 293; 298DELSQ, 142DEMO, 276DET, 284DIAG, 281DIALOG, 294DIARY, 277DIFF, 13; 286DIFFUSE, 290DIR, 277DLMREAD, 297DLMWRITE, 297DMPERM, 93; 288DOS, 277DOUBLE, 295; 297DRAGRECT, 293DRAWNOW, 293DSEARCH, 286

EECHO, 277EDIT, 276EDITPATH, 276; 296EDTEXT, 294EIG, 285EIGS, 127; 285ELLIPJ, 283ELLIPKE, 283END, 281EOMDAY, 280EPS, 279EQ, 278; 298ERF, 283ERFC, 283ERFCX, 283ERFINV, 283ERRORBAR, 217; 291ERRORDLG, 294ETIME, 280ETREE, 132; 288ETREEPLOT, 133; 288EXP, 282EXPINT, 283EXPM, 285EYE, 281EZPLOT, 162; 291FFACTOR, 283FCLOSE, 296FEATHER, 224; 291FEOF, 296FERROR, 296FFT, 64; 287FFT2, 66; 287FFTN, 67; 287FFTSHIFT, 68; 287FGETL, 296 FGETS, 296FIELDNAMES, 280FIGURE, 146; 292FILESEP, 296FILL, 229; 291FILL3, 243; 291FILTER, 72; 287FILTER2, 73; 287FIND, 81; 281; 288FINDOBJ, 293FINDSTR, 295FIX, 283FLAG, 290FLIPDIM, 281FLIPLR, 281FLIPUD, 281FLOOR, 283FLOPS. 279

FMIN, 57; 286FMINS, 60; 286FOPEN, 296FOPTIONS, 57FORMAT, 277FPLOT, 162FPRINTF, 296FRAME2IM, 292FREAD, 296FREWIND, 296FSCANF, 296FSEEK, 296FTELL, 296FULL, 83; 288FULLFILE, 296FUNM, 285FWRITE, 296FZERO, 62; 286GGALLERY, 284GAMMA. 283GAMMAINC, 283GAMMALN, 283GCA, 292GCBF, 293GCBO, 293GCD, 283GCF, 292GCO,293GE, 278; 298GET, 293; 298GETENV, 277GETFIELD, 280GETFRAME, 292GETPTR, 295GETSTATUS, 294GETUPROP, 294GINPUT, 293GMRES, 121; 288GPLOT, 90; 289GRADIENT, 13; 286GRAY, 290 GRID, 191; 289GRIDDATA, 26; 286GT, 278; 298GTEXT, 208; 291GUIDE, 293HHADAMARD, 284HANKEL, 284HELP, 276HELPDESK, 276HELPDLG, 294HELPWIN, 276HESS, 285HEX2DEC, 295

HEX2NUM, 295HIDDEN, 174; 290HIDEGUI, 294HILB, 284HIST, 218; 291HOLD. 192: 289; 292HOME, 277HORZCAT, 279; 297HOT, 290HSV, 290HSV2RGB, 284; 290II, 279IFFT, 64; 287IFFT2, 66; 287IFFTN, 67; 287IFFTSHIFT, 68IM2FRAME, 292IMAG, 282IMAGE, 292; 293IMAGESC, 292IMFINFO, 292IMREAD, 297IMWRITE, 297IND2SUB, 281INF, 279INFERIORTO, 297INLINE, 297INMEM, 276INPOLYGON, 32INPOLYGON, 286INPUT, 296INPUTDLG, 294INT2STR, 295INTERP1, 21; 286INTERP1Q, 21;286INTERP2, 23; 286INTERP3, 24INTERPFT, 18; 286INTERPN, 25; 286INTERSECT, 279INV, 284INVHILB, 284INVOKE, 298IPERMUTE, 280ISA, 297ISCELL, 280ISCELLSTR, 295ISCNAR, 295ISEMPTY, 281ISEQUAL, 281ISFIELD, 280ISFINITE, 279ISHANDLE, 293ISHOLD, 292

ISINF, 279ISLETTER, 295ISLOGICAL, 281ISMEMBER, 279ISNAN,279ISNUMERIC, 281ISOBJECT, 297ISPRIME, 283ISREAL, 282ISSPACE, 295ISSPARSE, 84; 288ISSTRUCT, 280JJ, 279JET, 290KKRON, 278LLCM, 283LDIVIDE, 278; 297LE, 278; 298LEGEND, 209; 291LEGENDRE, 283LENGTH, 281LIGHT, 293LIGHTING, 290LIN2MU, 287LINE, 152; 292LINES, 290LINSPACE, 281LISTDLG, 294LOAD, 276; 296LOG, 282LOG10, 282LOG2, 282LOGICAL, 281LOGLOG, 164; 289LOGM, 285LOGSPACE, 281LOOKFOR, 276LOWER, 295LSCOV, 284LT, 278; 298LU, 284LUINC, 103; 284MMAGIC, 284MAKEMENU, 294MAT2STR, 295MATERIAL, 290MATLABRC, 296MATLABROOT, 296MAX, 6; 285MEAN, 9; 285MEDIAN, 8; 285

MENU, 294MENUBAR, 294MENUEDIT, 293MESH, 172; 289MESHC, 172; 289MESHGRID, 171; 281; 289MESHZ, 172; 289METHODS, 297MEX, 276MEXEXT, 296MIN, 7; 285MINUS, 277; 297MKPP, 19MLDIVIDE, 278; 297MOD, 283MORE, 277MOVIE, 292MOVIEIN, 292MPOWER, 278; 297MRDIVIDE, 278; 297MSGBOX, 294MTIMES, 278; 297MU2LIN, 287NNAN, 279NCHOOSEK, 283NDGRID, 280NDIMS, 280; 281NE, 278; 298NEWPLOT, 293NEXTPOW2, 282NNLS, 284NNZ, 85; 288NONZEROS, 85; 288NORM, 284NORMEST, 88; 288NOT, 278; 298NOW, 279NULL, 284NUM2CELL, 280NUM2STR, 295NUMGRID, 142NZMAX, 86; 288OODE113, 287ODE158, 287ODE23, 287ODE23S, 287ODE45, 287ODEFILE, 287ODEGET, 287ODEPHAS2, 287ODEPHAS3, 287ODEPLOT, 287ODEPRINT, 287

ODESET, 287ONES, 281OR, 278; 298ORIENT, 251; 291ORTH, 284OVEROBJ, 295PPACK, 276PAGEDLG, 294PARETO, 291PARTIALPATH, 296PASCAL, 284PATCH, 153; 292; 293PATH, 276; 296PATHSEP, 296PAUSE, 277PBASPECT,187PCG, 107; 288PCODE, 276PCOLOR, 290PERMS, 283PERMUTE, 280PI, 279PIE, 216; 291PIE3, 235; 291PINK, 290PINV, 284PLANEROT, 285PLOT, 159; 289PLOT3, 170; 289PLOTEDIT, 211PLOTMATRIX, 222; 291PLOTYY, 167; 289PLUS, 277; 297POL2CART, 284POLAR, 166; 289POLY, 285POLYAREA, 34POLYAREA, 286POLYDER, 285POLYEIG, 285POLYFIT, 17; 285POLYVAL, 285POLYVALM, 285POPUPSTR, 294POW2, 282POWER, 278; 297PPVAL, 19; 286PRIMES, 283PRINT, 248; 291PRINTDLG, 294PRINTOPT, 291PRISM, 290PROD, 4; 286PROFILE, 277

PROPEDIT, 293PWD, 277QQMR, 124; 288QR, 284QRDELETE, 285QRINSERT, 285QUAD, 36; 286QUAD8, 36; 286QUESTDLG, 294QUIT, 276QUIVER, 226; 291QUIVER3, 238; 292QZ, 285RRAND, 281RANDN, 281RANDPERM, 92; 288RANK, 284RAT, 283RATS, 283RBBOX,293RDIVIDE, 278; 297README, 276REAL, 282REALMAX, 279REALMIN, 279RECTINT, 32RECTINT, 286REFRESH, 292RELEASE, 298REM, 283REMAPFIG, 295REPMAT, 281RESET, 293RESHAPE, 281RESIDUE, 285RGB2HSV, 284; 290RGBPLOT, 290RIBBON, 230; 291RMFIELD, 280RMPATH, 276ROOT, 145ROOTS, 285ROSE, 223ROSSER, 284ROT90, 281ROTATE, 246; 292ROTATE3D, 248; 290ROUND, 283RREF, 284RSF2CSF, 285SSAVE, 276; 296SCATTER, 221

SCATTER3, 237SCHUR, 285SEC, 282SECH, 282SELECTMOVERESIZE, 293SEMILOGX, 165; 289SEMILOGY, 165; 289SET, 293; 298SETDIFF, 279SETFIELD, 280SETPTR, 295SETSTATUS, 294SETUPROP, 294SETXOR, 279SHADING, 177; 290SHG, 292SHIFTDIM, 280SIGN, 283SIN, 282SINH, 282SIZE, 281SLICE, 240; 292SOLVER, 39

ODEFILE, 44ODEGET, 49ODEPHAS2, 50ODEPHAS3, 50ODEPLOT, 49ODEPRINT, 51ODESET, 46

SORT, 5; 286SORTROWS, 5; 286SOUND, 287SOUNDSC, 287SPALLOC, 86; 288SPARSE, 76; 287; 297SPAUGMENT, 140; 289SPCONVERT, 83; 288SPDIAGS, 78; 288SPECULAR, 290SPEYE, 79; 287SPFUN, 87; 288SPH2CART, 284SPHERE, 292SPINMAP, 290SPLINE, 19; 286SPONES. 87; 288SPPARMS, 136; 289SPRAND. 79; 288SPRANDN, 79; 288SPRANDSYM, 80; 288SPRANK, 89; 288SPRING, 290SPRINTF, 295SPY, 91; 289

SQRT, 282SQRTM, 285SQUEEZE, 280SSCANF, 295STAIRS, 220; 291STD, 9; 285STEM, 219; 291STEM3, 236; 292STR2MAT, 295STR2NUM, 295STRCAT, 295STRCMP, 295STRJUST, 295STRMATCH, 295STRNCMP, 295STRREP, 295STRTOK, 295STRUCT, 280; 297STRUCT2CELL, 280STRVCAT, 295SUB2IND, 281SUBPLOT, 185; 289SUBSASGN, 298SUBSINDEX, 279; 298SUBSPACE, 284SUBSREF, 279; 298SUM, 3; 286SUMMER, 290SUPERIORTO, 297SURF, 174; 289SURFACE, 155; 293SURFC, 174; 289SURFL, 179; 289SURFNORM, 290SVD, 285SVDS, 130; 285SYMBFACT, 138; 289SYMMMD, 98; 288SYMRCM, 94; 288TTAN, 282TANH, 282TEMPDIR, 296TEMPNAME, 296TEXT, 157; 205; 291; 292TIC, 280TIMES, 278; 297TITLE, 201; 291TOC, 280TOEPLITZ, 284TRACE, 284TRANSPOSE, 278; 298TRAPZ, 35; 286TREELAYOUT, 134; 288TREEPLOT, 135; 288

TRIL, 281TRIMESH, 231; 292TRISURF, 231; 292TRIU, 281TSEARCH, 286TYPE, 276UUICONTROL, 293UIGETFILE, 294UIMENU, 293UINT8, 297UIPUTFILE, 294UIRESUME, 293UISETCOLOR, 294UISETFONT, 294UIWAIT, 293UMINUS, 278; 297UMTOGGLE, 294UNION, 279UNIQUE, 279UNIX, 277UNMKPP, 19UNWRAP, 74; 282UPLUS, 277; 297UPPER, 295VVANDER, 284VER, 276VERTCAT, 279; 298VIEW, 246; 290VIEWMTX, 244; 290VMS, 277VORONOI, 31VORONOI, 286WWAITBAR, 294WAITFOR, 293WAITFORBUTTONPRESS, 293WARNDLG, 294WATERFALL, 242; 292WAVREAD, 297WAVWRITE, 297WEB,277WEEKDAY, 280WHAT, 276WHATSNEW, 276WHICH, 276WHITE. 290WHITEBG, 290WHO, 276WHOS, 276WILKINSON, 284WINMENU, 294WINTER, 290WK1READ, 297

WK1WRITE, 297XXLABEL, 202; 291XLIM, 190XOR, 278YYLABEL, 202; 291YLIM, 190ZZEROS, 281ZLABEL, 202; 291ZLIM, 190ZOOM, 192; 289ÏÏÏÏ Notebook Bring MATLAB to Front, 274Define Autolnit Cell, 269Define Calc Zone, 269Define Input Cell, 268Evaluate Calc Zone, 272Evaluate Cell, 271Evaluate Loop, 273Evaluate M-book, 272Group Cells, 270Hide/Show Cell Markers, 271Notebook Options, 274Purge Output Cells, 270Toggle Graph Output for Cell, 271Undefine Cells, 269Ungroup Cells, 270ССпециальные символы, 278