Статистическая обработка данных в системе MATLAB

Важным достоинством системы являются ее открытость и расширяемость. Большинство команд и функций системы реализованы в виде m-файлов текстового формата (с расширением m.)и файлов на языке Си, причем все файлы доступны для модификации. Пользователю дана возможность создать не только отдельные файлы, но и библиотеки файлов для реализации специфических задач. Такие файлы можно готовить как в простом и удобном редакторе m-файлов системы MATLAB, так и в любом другом текстовом редакторе. Более того, такие файлы можно перенести с помощью буфера в командную строку MATLAB и тут же исполнить.

Легкость модификации системы и возможность ее адаптации к решению специфических задач науки и техники привели к созданию десятков пакетов прикладных программ (Toolbox), намного расширивших сферы применения системы.

Новые свойства системе MATLAB придала ее интеграция с программной системой Simulink, созданной для моделирования блочно-заданных динамических систем и устройств. Базируясь на принципах визуально-ориентированного программирования, Simulink, позволяет выполнять моделирование сложных устройств с высокой степенью достоверности и прекрасными средствами представления результатов. Помимо естественной интеграции с пакетами расширения Symbolic Math и Simulink, MATLAB интегрируется с десятками мощных пакетов расширения.

Система MATLAB выполняет сложные и трудоемкие операции над векторами и матрицами даже в режиме прямых вычислений, без какого либо программирования. Ею можно пользоваться как калькулятором, в котором наряду с обычными арифметическими и алгебраическими действиями, могут использоваться такие сложные операции, как инвертирование матрицы, вычисление ее собственных значений и принадлежащих им векторов, решение систем линейных уравнений, вывод графиков двухмерных и трехмерных функций и многое другое.

В базовый набор слов системы входят спецзнаки, знаки арифметических и логических операций, арифметические, алгебраические, тригонометрические и некоторые специальные функции. Словом MATLAB предоставляет пользователям обширный набор готовых средств.

Дополнительный уровень развития системы образуют ее пакеты расширения. Они позволяют быстро ориентировать систему на решение задач в той или иной предметной области: в специальных разделах математики, физики, астрономии, проектировании и.т.д. Благодаря этому MATLAB обеспечивает высочайший уровень адаптации к решению задач конечного пользователя [3,4].

Система MATLAB может решать множество задач без программирования в командном режиме. Однако система изначально создавалась одновременно и как мощный, ориентированный на технические вычисления, язык программирования высокого уровня.

Система MATLAB имеет входной язык. Запись программ в системе традиционна и потому привычна для большинства пользователей компьютеров. К тому же система дает возможность редактировать программы с помощью любого, привычного для пользователя текстового редактора. Имеет она и собственный редактор с отладчиком.

Система MATLAB состоит из многих тысяч файлов, находящихся в множестве папок. Полезно иметь представление о содержании основных папок, поскольку это позволяет быстро оценить возможности системы – например, узнать какие операторы функции или графические команды входят в систему.

Система MATLAB создана таким образом, что любые вычисления можно выполнять в режиме прямых вычислений, то есть без подготовки программы. Можно почти мгновенно задать и вывести графики различных функций – от простой синусоиды до сложной трехмерной фигуры.

В большинстве математических систем вычисление или , где – вектор, сопровождалось бы выдачей ошибки, поскольку функции и должны иметь аргумент в виде скалярной величины. Однако MATLAB – матричная система, а вектор является разновидностью матрицы с размером или . Поэтому в нашем случае результат вычисления будет вектором того же размера, что и аргумент , но элементы возвращаемого вектора будут синусами или экспонентами от элементов вектора .

Матрица задается в виде векторов, представляющих ее строки и заключенных в квадратные скобки. Для разделения элементов векторов используются пробел или запятая, а для отделения одного вектора от другого – точка с запятой.

Работа с системой в режиме прямых вычислений носит диалоговый характер и происходит по правилу "задал вопрос – получил ответ". Пользователь набирает на клавиатуре вычисляемое выражение, редактирует его в командной строке и завершает ввод нажатием клавиши ENTER.