Introducción a Matlab

Hugo Solís UPF

Introducción a Matlab

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Hugo Solís UPF

Matlab● Matlab es un lenguaje para computación técnica. Integra computación, visualización y 

programación en un ambiente de fácil uso y la soluciones son expresadas en notación matemática convencional. Sus empleos típicos son:

– Matemáticas y computación.

– Desarrollo de algoritmos.

– Adquisición de datos.

– Modelado, simulación y creación de prototipos.

– Visualización, análisis y exploración de datos.

– Graficación científica e ingenieril.

– Desarrollo de aplicaciones.

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Matlab● Es un sistema interactivo cuyo elemento básico de información es la “cadena” y no 

requiere de dimensión fija. Esto permite resolver muchos problemas de técnica computacional, especialmente aquellos formulados con matrices y vectores, de una manera más simple que en C o Fortran.

● Su nombre viene de matrix laboratory. Es el programa más importante para la computación de matrices.

● Durante los años a evolucionado gracias a las sugerencias de los usuarios. En las universidades es la herramienta estandar para los cursos básicos y avanzados en matemáticas, ingeniería y ciencia. En la industria es le herramienta para la investigación, desarrollo y análisis.

● Las bibliotecas o toolboxes son paquetes para extender las funciones básicas de matlab para resolver problemas específicos como procesamiento de señal, sistemas de control, redes neuronales, lógica difusa, y en nuestro caso música.

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Matlab● Matlab está compuesto por:

– Un ambiente de desarrollo.

– Una librería de funciones matemáticas. Desde funciones simples como sumas, senos, etc. hasta funciones complejas como FFTs, eigenvalues, etc.

– Un lenguaje específico de alto nivel.

– Gráficos para la representación de información en dos y tres dimensiones. Procesamiento de imagen y  animación.

– Un API para interfaces externas para comunicar al programa con otros programas.

● Tiene una documentación en linea con tutoriales, ejemplos y referencias.

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Matrices● Una matriz es una colección de números de forma rectangular en donde, normalmente, 

existe una relación entre las diferentes coordenadas.

● Las matrices de una sola dimensión se conocen como vectores.

● En matlab, es conveniente pensar que todo, al menos al principio, es una matriz.

● Veamos una pintura de Albrech Durer.

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Matrices

Para introducir una matriz:

– Se separan los números con espacio o comas.

– Se separan las columnas con punto y coma.

– Se agrupa toda la matriz entre corchetes.

● A = [16 3 2 13; 5 10 11 8; 9 6 7 12; 4 15 14 1]

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Matrices● Suma de columnas:  sum(A)

● Suma de filas: sum(A')'

● Suma de diagonal: sum(diag(A))

● Suma de antidiagonal: sum(diag(fliplr(A)))

● Para referencias un valor:

– A(x,y), ejemplo A(1,4) + A(2,4) + A(3,4) + A(4,4) ó

– A(absoluto), ejemplo A(8) = A(4,2)

● Para agregar un valor X(x,y), por ejemplo:

– X = A

– X(4,5) = 17

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Matrices● Los dos puntos (:) es un operador muy utilizado

– 1:10

– 100:­7:50

– 0:pi/4:pi

● Función magic. B = magic(4)

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Variables, números● Todos los lenguajes de programación utilizan variables. Espacios de memoria con un 

nombre específico al que podemos crear, acceder y modificar

– num_students = 25

● Existen diferentes representaciones numéricas:

– 3

– ­99

– 0.0001

– 9.6397238

– 1.60210e­20

– 6.02252e23

–  ­3.14159j

– 3e5i

Todos los números son guardados como long 10­308 to 10+308

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Operadores● +   Addition

● ­ Subtraction

● * Multiplication

● / Division

● \ Left division (described in "Matrices and Linear Algebra" in the MATLAB documentation)

● ^ Power

● ' Complex conjugate transpose

● ( ) Specify evaluation order

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Funciones● Matlab tiene una gran colección de funciones, es decir acciones.

– help elfun

– help specfun

– help elmat

●

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Graficación● Matlab ofrece métodos para la visualización de información. El tipo de representación 

dependerá del material y lo que se quiere observar. Histogramas, pasteles, etc.

t = 0:pi/20:2*pi;y = exp(sin(t));plotyy(t,y,t,y,'plot','stem')xlabel('X Axis')ylabel('Plot Y Axis')title('Two Y Axes')