Matlab aula 1 - Introdução

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MATLAB para Engenharia
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Instituto de Informática
Prof.Roberto Rocha
MATLAB
� Matlab(abreviatura de MATrix LABoratory – Laboratório de Matrizes) 
é um AMBIENTE DE PROGRAMAÇÃO
especializado e otimizado para cálculos científicos e de engenharia.
Implementa uma linguagem de programação 
Possui: grande biblioteca de funções predefinidas. 
� Uso típico do MATLAB:
cálculos matemáticos;
desenvolvimento de algoritmos;
modelagem, simulação e confecção de protótipos;
análise, simulação e confecção de dados;
gráficos científicos e de engenharia;
desenvolvimento de aplicações, incluindo a elaboração de interfaces gráficas 
com o usuário.
Vantagens
� Facilidade de uso: 
� linguagem interpretada; 
� diversas ferramentas para desenvolvimento de programas;
� editor/depurador integrado;
� navegador do espaço de trabalho,;
� programas de demonstração.
� Independência de Plataforma:
� suporte em diferentes sistemas computacionais, proporcionando independência de 
plataforma. 
� Suporte Windows, Unix, Macintosh,... 
� Programas escritos em uma plataforma são executados nas outras plataformas;
� arquivos de dados escritos em qualquer plataforma podem ser lidos transparentemente 
nas outras.
� Funções Predefinidas: 
� Grande biblioteca de funções predefinidas que apresentam soluções testadas e 
empacotadas para diversas técnicas básicas
� Estatísticas, matemáticas, e outras que pode ser adquiridas para resolução de 
problemas específicos, como:
� processamento de sinais, sistemas de controle, comunicações, processamento de 
imagens, além de outros. 
� Além de muitos programas MATLAB de uso livre, compartilhados por meio da Internet.
� Desenhos Independentes de Dispositivos: 
� o MATLAB possui muitos comandos para desenhos e imagens
� podendo ser apresentados em qualquer dispositivo de saída gráfica 
suportado pelo computador.
� Interface Gráfica de Usuário: 
� permite a criação de uma interface gráfica de usuário (GUI, do inglês 
Graphical User Interface) para os programas. 
� Compilador MATLAB: 
� a compilação de programas MATLAB resulta em um código independente 
de dispositivo denominado pcode, e da interpretação em tempo de 
execução das instruções em pcode.
� Os programas resultantes podem as vezes se tornar lentos, pois o código 
MATLAB é interpretado em vez de compilado. 
� Para resolver este problema existe um compilador MATLAB separado. Ele 
pode compilar um programa MATLAB como um programa efetivamente 
executável, que é mais rápido que o código interpretado, que pode ser 
vendido e distribuído a usuários, sem a necessidade de se possuir uma 
versão do MATLAB instalada em sua máquina.
Vantagens
� Linguagem interpretada: 
� mais lento que linguagens compiladas.
� Custo: 
� uma cópia completa do MATLAB é de cinco a dez 
vezes mais cara que um compilador convencional 
C, 
� existe a versão estudante do MATLAB que pode 
ser obtida e a opção opensource SCILAB. 
Desvantagens
Ambiente MATLAB
Suponha que seguinte expressão fosse digitada na área de comando
»3+2 <enter>
ans =
5
Note que o MATLAB chamou o resultado de ans (answer=resposta).
O lado direito da área de trabalho contém a Janela de comandos, um 
usuário pode inserir comandos interativos pelo marcador de comandos 
(»), e eles serão executados de imediato, assim que tecla Enter for 
pressionada.
Pré-definidas
O MATLAB possui também nomes que são usados para variáveis 
predefinidas, ou seja, variáveis especiais do MATLAB.
Exemplo:
pi número 3,14159
» pi
ans =
3.1416
•A unidade fundamental de dados em qualquer programa MATLAB é a 
matriz. 
•Uma matriz é uma coleção de valores de dados organizados em linhas e 
colunas, determinada por um nome único. 
•Valores individuais de dados em uma matriz podem ser acessados por 
meio do nome da matriz seguido de índices entre parênteses que 
identificam a linha e coluna de um valor particular. 
•Até mesmo escalares são tratados como matrizes em MATLAB – eles são 
simplesmente matrizes com apenas uma linha e uma coluna. 
Operações básicas e expressões lógicas
Execute as operações descritas na coluna exemplos e verifique o 
resultado.
Execute a seguinte operação:
» 5*4 +2^3
precedência nas operações semelhante à matemática:
•potência
•multiplicação e divisão
•adição e subtração
Parêntesis podem ser utilizados para alterar esta ordem. 
Parêntesis mais internos são avaliados antes dos mais externos.
Exemplo:
» 5*(4 +2)^3
Variáveis
Pode-se utilizar variáveis para armazenar informação. 
exemplo:
» q1=3,q2=5,a=10,b=15
As variáveis q1,q2,a,b serão criadas assim que o enter for teclado e seus 
valores permanecerão inalterados até que outro comando substitua esse 
valor.
» total=q1*a+q2*b
» a=20
Qual o valor de a? e total?
O valor da expressão a direita do sinal de igual será atribuído à variável que estiver à esquerda.
Nomes de variáveis devem consistir de uma única palavra, conforme as regras expressas abaixo:
Obtendo informações da Área de Trabalho
Em qualquer momento, podemos verificar o valor que está contido em uma 
variável, digitando o seu nome.
>> total
total =
135
Comando save
salva as variáveis e seus valores atuais que pertencem ao espaço de trabalho 
em arquivo (.mat) 
>> save x
Comando clear
Remove variáveis do espaço de trabalho.
Exemplo:
Para se remover a variável total da área de trabalho basta:
>> clear total
Para remover todas as variáveis do espaço de trabalho basta digitar sem 
nenhum parâmetro 
>> clear
Área de Trabalho
Comando load
recupera os dados gravados em um arquivo pelo comando save e 
colocá-os novamente no espaço de trabalho, com seus respectivos 
valores.
>> load x
Comando clc
limpa a janela de comandos e coloca o cursor na posição inicial.
>> clc
Caso se deseje utilizar comandos ou reeditar comandos já escritos, pode-se 
utilizar as setas e outras teclas conforme descrição abaixo 
Exercícios
Resolva, utilizando o MATLAB as seguintes equações:
a) Supondo a equação:x2 -2x -15. Qual o valor da expressão para x=10?
b) Sendo u=1 e v =3. Avalie as expressões a seguir usando o MATLAB
∏→
−
→
+
−
→
→
2v3
4
3u3v
3v
2v)(u
22v
3u
4u