TUTORIAL MATLAB Victor Breder 2016 1. INTERFACE A. Caminho de trabalho Mostra o caminho pasta raiz que será considerada para executar scripts e funções criados pelo usuário. B. Pasta de trabalho Mostra os scripts e funções criados pelo usuário. Esses arquivos devem possuir extensão.m. C. Editor Permite criar e editar scripts e funções como um editor de texto. D. Workspace Mostra valores de variáveis instanciadas atualmente. E. Prompt de comando Permite executar comandos, scripts e funções para serem interpretados pelo MATLAB. 2. A LINGUAGEM 2.1. VARIÁVEIS Variáveis não têm tipo e não precisam ser declaradas. Experimente executar os seguintes comandos no prompt de comando: x = 3 y = 2 z = x * y % z recebe valor 6
O símbolo % delimita comentários. Caracteres após % são ignorados pelo MATLAB e podem ser usados para descrever o código para humanos. 2.2. MATRIZES E VETORES Matrizes e vetores são definidos da seguinte maneira: v = [1 2 3 4 5] % vetor de 5 elementos ou matriz 1x5 A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] % matriz 3x3 Elementos individuais podem ser acessados assim: v = [1 4 8 16 32] v(1) = 5 % primeiro elemento de v recebe 5 x = v(5) % x recebe 32, que é o valor do quinto elemento de v Importante: MATLAB conta índices a partir de 1 (e não a partir de 0). O MATLAB suporta seleção de elementos de maneiras convenientes: v = [11 22 33 44 55] v([2 5]) % retorna vetor [22 55], constituído pelo 2º e 5º elementos M = [11 22 33; 44 55 66] w = M(1,:) % retorna a primeira linha, [11 22 33] w = M(:,2) % retorna a segunda coluna, [22; 55] M(1,:) = [7 9 0]; % determina o valor da primeira linha M(:,[1 2]) = M(:, [2 1]) % troca a primeira e segunda colunas M(1,:) = M(1,:) + M(2,:) % soma a segunda linha à primeira linha As seguintes operações são úteis para lidar com matrizes: M = [11 22 33; 44 55 66] A = [8 9; 7 4] size(m, 1) % retorna a quantidade de linhas da matriz size(m, 2) % retorna a quantidade de colunas da matriz I = eye(3) % retorna uma matriz identidade 3x3 A' % retorna a transposta de A, [8 7; 9 4] inv(a) % retorna a inversa de A X = [M A] % concatena as matrizes M e A, [11 22 33 8 9; 44 55 66 7 4] 2.3. RANGES Ranges são úteis para iterar sobre sequências e gerar matrizes convenientes. A estrutura do range é a seguinte: (valor inicial): (passo): (valor máximo). Por exemplo: 1:10 % retorna [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] 1:2:10 % retorna [1 3 5 7 9] 5:-1:1 % retorna [5 4 3 2 1]
3. SCRIPTS Scripts são sequências de comandos que serão executados pelo MATLAB. Por exemplo, servem para testar funções criadas pelo usuário ou executar algum cálculo matemático. 3.1. CRIANDO E EXECUTANDO SCRIPTS IMPORTANTE: Primeiramente, defina a pasta de trabalho para alguma pasta conveniente no Desktop. Para criar um script ou função, clique com o botão direito no painel que mostra os arquivos, selecione New File, e em seguida Script ou Function. A partir de agora utilizaremos scripts. Crie um arquivo de script com nome bizu.m. Para executar o script, basta usar no prompt o comando bizu, que corresponde ao nome do script a ser executado. Para impedir que uma linha imprima na saída, termine a linha com ;. 3.2. FOR Loops utilizando for podem ser realizados da seguinte maneira: M = []; % esvazia matriz M caso exista for i = 1:5 M(i) = i * i; % preenche indice i com o quadrado de i M % imprime o valor de M, [1 4 9 16 25]
3.3. IF Condicionais são expressos da seguinte maneira: i = 10; if (i == 10) % o sinal de igualdade é == x = 100; x % imprime o valor de x, 100 if (i ~= 0) % o sinal de diferente é ~= x = 17; else x = 42; x %imprime o valor de x, 17 Os demais valores de comparação são >, <, >=, <= como esperado. 4. FUNÇÕES Funções servem para ester as funcionalidades do MATLAB de acordo com as necessidades do usuário. De maneira semelhante a outras linguagens, recebem variáveis como argumentos e retornam variáveis como resultado. Cada função deve ocupar um arquivo com o nome correspondente. Por exemplo uma função quadrados deve ser definida em quadrados.m. O seguinte código exemplifica uma função que retorna a sequência de quadrados até n. function S = quadrados(n) for i = 1:n S(i) = i * i; S é a variável que será retornada. O valor que S assumir até o final da função será retornado. n define o parâmetro que será passado à função. A função pode ser utilizada da seguinte maneira na linha de comando, em script ou em outra função: quadrados(5) % retorna [1 4 9 16 25] Funções também podem receber vários parâmetros e retornar vários parâmetros. Por exemplo, essa função foi definida em resolve.m : function [L, U] = resolve(a, b) L = A; U = A * b;
Para utilizar essa função: [x, y] = resolve([1 2; 4 5], [2; 3]) % x recebe o valor de L % y recebe o valor de U