Tato sada instrukcí vysvětluje, jak vyřešit maticovou rovnici a provést statistickou analýzu na matici v MATLABu.
- Maticové rovnice budou ve tvaru Ax = B.
- Statistická analýza najde celkový počet datových bodů a také minimální, maximální a rozsah. Kromě toho bude zahrnovat součet, průměr a standardní odchylku. Tuto sekci lze použít samostatně (bez části 1).
- Pro ty, kteří mají zkušenosti s programováním MATLAB, nabízí tučný tisk přehled o každém kroku.
- Pro nové a méně sebevědomé uživatele MATLABu nabídne nezvýrazněný text podrobnější popis každého kroku.
- Kurzíva v každém kroku nabízí příklad kroku; navrhuje se, aby ti, kteří nejsou obeznámeni s programováním, použili tyto příklady k porovnání s tím, co napsali.
Kroky
Krok 1. Stáhněte si MATLAB
Pokud ještě nemáte stažený MATLAB, navštivte: https://www.mathworks.com/store/link/products/student/SV?s_tid=ac_buy_sv_but1_2&requestedDomain=www.mathworks.com a stáhněte si MATLAB. Pokud jste tak ještě neučinili, vytvořte si studentský účet.
Část 1 ze 2: Řešení maticové rovnice
Krok 1. Standardizujte své matice, aby byly použitelné ve standardní formě maticové rovnice, Ax = B
- Pro tuto sadu instrukcí maticová rovnice [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] x = [9; 23; 11] bude použito pro ilustraci postupu řešení rovnice.
- Matice [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] je matice koeficientů.
- Matice B je [9; 23; 11].
- Proměnná x je maticí řešení rovnice.
Krok 2. Vytvořte matici A
- Otevřete MATLAB.
- Kliknutím na příkazové okno (velké okno uprostřed obrazovky) se připravte na psaní textu.
- Zadejte název proměnné, v tomto případě 'A', a znaménko rovná se (=).
- Vložte levou závorku ([) a zadejte danou matici A, počínaje zleva nahoře a pracujte doprava, oddělte každé číslo čárkou nebo mezerou. Jakmile je dosaženo konce řádku, označte to zahrnutím středníku. Poté zadejte první číslo dalšího řádku a pokračujte stejným způsobem jako výše. Zahrňte celou matici tímto způsobem a poté matici ukončete pravou závorkou (]),
- Stisknutím klávesy Enter proměnnou uložíte do pracovního prostoru MATLAB.
- Pro příkladovou matici uvedenou v kroku 1 by uživatel zadal A = [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part1
Krok 3. Vytvořte matici B
- Zadejte matici B ve stejném formátu, jak je vysvětleno výše, nebo postupujte podle níže uvedených zkrácených pokynů.
- Zadejte název proměnné a za ním znak rovnítka. Potom zadejte levou závorku, položky matice a pravou závorku. Poté stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá B = [9; 23; 11] a poté stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part2
Krok 4. Zkontrolujte, zda jsou matice kompatibilní pro řešení maticových rovnic
Udělejte to tak, že velikost každé matice uložíte jako proměnnou a zkontrolujete, jestli je v A stejný počet sloupců jako řádků v B.
- Navštivte https://math.sfsu.edu/smith/Documents/AppendixC.pdf, kde si přečtete, proč musí být matice před použitím v maticové algebře testovány na kompatibilitu.
- Vytvořte proměnnou velikosti pro matici A. Zadejte nový název proměnné následovaný znaménkem rovná se, pak 'velikost' a proměnnou pro matici A uzavřenou v závorkách. Stiskněte Enter.
- Pro příklad matice by uživatel zadal Asize = velikost (A) a stiskněte Enter.
- Vytvořte proměnnou velikosti pro matici B stejným způsobem jako výše.
- Například uživatel zadá Bsize = velikost (B) a stiskněte Enter.
- Porovnejte řádky A se sloupci B zadáním nového názvu proměnné následovaného znaménkem rovná se. Poté zadejte levou závorku, název proměnné velikosti A a '(2)', dvě znaménka rovnosti, název proměnné velikosti B, '(1)' a závorku zavřete. Stiskněte Enter.
- Pro příklad matice by uživatel zadal comp = (Asize (2) == Bsize (1)) a stiskněte Enter.
- Pokud jsou matice kompatibilní, výstup bude 1 a matice lze použít pro maticové rovnice.
- Pokud matice nejsou kompatibilní, výstup bude 0 a matice nelze použít pro maticové rovnice.
-
ENG3050P2part4
Krok 5. Vyřešte x
- Zadejte 'x =', název matice A matice, zpětné lomítko () a název matice B matice. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá x = A / B a stiskněte Enter.
- Řešení bude uloženo v proměnné x.
-
ENG3050P2part3solvex
Část 2 ze 2: Provádění statistické analýzy
Krok 1. Vytvořte matici A jako jednořadou matici
- Zadejte nový název proměnné pro A a za ním znaménko rovná se. Zadejte levou závorku ([) a každé číslo v matici oddělte mezerou nebo čárkou. Zavřete pravou závorku (]) a stiskněte Enter.
- Pro příkladovou matici uvedenou v kroku 1 části 1 by uživatel zadal Šipka = [1 2 -2 2 3 1 3 2 -4] a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part7
Krok 2. Vypočítejte počet datových bodů pomocí vestavěné funkce „numel“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Potom zadejte 'numel' a název matice A uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Ntotal = numel (Arow) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2numel
Krok 3. Vypočítejte minimum dat pomocí vestavěné funkce „min“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Poté zadejte 'min' a název matice A uzavřené v závorkách. Poté stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Amin = min (šipka) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part8
Krok 4. Vypočítejte maximum dat pomocí vestavěné funkce „max“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Potom zadejte 'max' a název matice A uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Amax = max (šipka) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part9
Krok 5. Vypočítejte rozsah dat odečtením maximální hodnoty od minimální hodnoty
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Poté zadejte název maximální proměnné, znaménko minus (-) a název minimální proměnné. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá rozsah = Amax - Amin a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part10
Krok 6. Vypočítejte součet dat pomocí vestavěné funkce „součet“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Potom zadejte „součet“a název matice A uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Asum = suma (šipka) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part11
Krok 7. Vypočítejte průměr (nebo průměr) dat pomocí vestavěné funkce „průměr“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Poté zadejte 'průměr' a název matice A uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Amean = průměr (šíp) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2part12
Krok 8. Vypočítejte standardní odchylku (druhou odmocninu rozptylu) dat pomocí vestavěné funkce 'std'
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Potom zadejte 'std' a název matice A uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Astd = std (Arow) a stiskněte Enter.
-
Image
Krok 9. Vytvořte tabulku pro zobrazení statistické analýzy pomocí vestavěné funkce „tabulka“
- Zadejte nový název proměnné a za ním znaménko rovná se. Potom zadejte 'tabulka' a uzavřete všechny proměnné vytvořené pro kroky dva až osm, oddělené čárkami, uzavřené v závorkách. Stiskněte Enter.
- Například uživatel zadá Statistiky = tabulka (Ntotal, Amin, Amax, range, Asum, Amean, Astd) a stiskněte Enter.
-
ENG3050P2table
Tipy
- Pokud kdykoli uděláte chybu, můžete proměnnou nahradit jejím zadáním správným způsobem a stisknutím klávesy Enter. Nahradí předchozí proměnnou uloženou pod tímto názvem.
- Pokud chcete úplně restartovat, zadejte 'clc' a stiskněte Enter. Tím se vše resetuje, jako byste právě otevírali MATLAB.
- Pokud nechcete, aby se v příkazovém okně zobrazovaly výsledky příkazů, které jste zadali, dokončete příkaz středníkem.
- Chcete -li mít čistší příkazové okno, můžete zabránit tomu, aby MATLAB znovu zobrazoval vaše proměnné po stisknutí klávesy Enter, a to tak, že ukončíte řádek středníkem. Proměnné budou stále uloženy v pracovním prostoru, jen se nezobrazí na obrazovce.
- Další informace o softwaru MATLAB naleznete na: https://www.mathworks.com/products/matlab.html, kde se dozvíte více o programu.
