Matlab và ứng dụng - Tổng quan Matlab

2/9/2010
1
1ntnhut@hcmus.edu.vn
Giới thiệu Matlab

 “Matrix laboratory”

 Hệ thống tính toán khoa học kỹ thuật

 Ngôn ngữ lập trình cấp cao

 Thư viện hàm phong phú

 Mô phỏng, vẽ đồ thị, biểu đồ

 Phân tích dữ liệu

 Phát triển phần mềm kỹ thuật

 Phiên bản mới nhất: Matlab 2010.
2ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
2
Một số hệ tính toán khác
Toán học Khoa học - Kỹ thuật
Maple
Mathematica
MuPAD
MathCad
…
Matlab
O-Matrix
…
3ntnhut@hcmus.edu.vn
Maple
4ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
3
Mathematica
5ntnhut@hcmus.edu.vn
Cài đặt Matlab trên MS Windows

 Yêu cầu
 CD phần mềm Matlab 7.0 trở lên.
 License
 Cấu hình máy tương đối mạnh, tối thiểu: 
○ Windows 2000
○ Pentium IV , 512 MB RAM 
○ CD-ROM
○ HDD còn trống 3 GB

 Các bước
 Chạy file setup.exe từ CD phần mềm và theo
hướng dẫn tiếp theo của chương trình cài đặt.
6ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
4
Toolbox trong Matlab

 Toolbox là các thư viện hàm sẵn có để hỗ trợ 
cho các lĩnh vực tính toán cụ thể.

 Các toolbox thông dụng
 Matlab
 Fuzzy Logic
 Image Processing
 Neural Network
 Signal Processing
 Simulink
 Symbolic Math
7ntnhut@hcmus.edu.vn
Khởi động/Thoát chương trình Matlab

 Khởi động
 Nhấp đúp trái chuột vào biểu tượng Matlab trên 
Desktop.
 Start \ Programs \ Matlab …

 Thoát
 File \ Exit
 Crtl + Q
 >> quit

 Thực thi lệnh
 >> 2 + 3 Enter
8ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
5
Giao diện Matlab
9ntnhut@hcmus.edu.vn
Các phím điều khiển
Phím Chức năng
Enter thi hành lệnh
Esc Xoá dòng lệnh hiện hành
↑,↓ gọi các lệnh trước
←,→ di chuyển qua lại các ký tự
backspace, delete xoá ký tự trước, sau
home, end về đầu, cuối dòng lệnh
10ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
6
VD Các phím điều khiển
Lệnh Kết quả
>>3 + 4 ans = 7
>> 1 + 2 >>
>> ↑ >> 1 + 2
>> ↓ >>
>> 1+2 “←” >> 1+2
>> 1+2_ >>1+2
>>1+2 >>12
11ntnhut@hcmus.edu.vn
Biểu thức (expression) trong Matlab

 Một biểu thức trong Matlab chứa các:
 Biến (variable)
 Con số (number) / hằng số (constant)
 Phép toán (operator)
 Hàm (function)

 Ví dụ
 >> -2^3 + 4 * (5 – 7) \ 6 * 8
 >> huge = exp(log(realmax))
12ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
7
Một số ví dụ về biểu thức trong Matlab

 >> rho = (1+sqrt(5))/2
rho =
1.6180

 >> a = abs(3+4i)
a =
5

 >> huge = exp(log(realmax))
huge =
1.7977e+308
13ntnhut@hcmus.edu.vn
Biến (variable)

 Không cần khai báo kiểu, số chiều, độ dài biến.

 Mỗi khi một cái tên mới xuất hiện với phép 
gán, Matlab tạo biến và cấp phát bộ nhớ cho nó.

 Ví dụ: sosv = 110 tạo một biến tên sosv (là một 
ma trận 1x1) lưu giá trị 110.

 Nếu đó là biến cũ, nó sẽ thay đổi nội dung mới 
nếu thực hiện phép gán. 

 Ví dụ:
1. >>X = 3
2. >>X = 4 
 X = 4.
14ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
8

 Tên biến:
 Bắt đầu bằng 1 chữ cái, tiếp theo là chữ cái, chữ 
số hoặc dấu gạch dưới “_”. Các chữ cái phân biệt 
chữ hoa, chữ thường.

 Ví dụ:
 Hợp lệ: “x”, “a_b1”, “v1”
 Không hợp lệ: “_a”, “1x”, “abc*”

 Biến đặc biệt “ans”:
 lưu giá trị phép toán vừa tính.

 Lệnh “who” và “whos”:
 cho biết thông tin về các biến đang hiện hữu. 
15ntnhut@hcmus.edu.vn
Các phép toán (operators)
Phép toán x = 2 y = 3
Cộng x + y 5
Trừ x – y -1
Hhân x * y 6
Chia x / y 0.6667
Chia ngược x \ y 1.5000
Luỹ thừa x ^ y 8
16ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
9
Độ ưu tiên phép toán
Độ ưu tiên Phép toán Tính ưu tiên
1 ( , ) trong ra ngoài
2 ^ trái qua phải
3 ± a
4 * , / , \ trái qua phải
5 + , - trái qua phải
HhQm thử: >> -2^3 + 4 * (5 – 7) \ 6 * 8
17ntnhut@hcmus.edu.vn
Kiểu số trong Matlab

 Kiểu số chính là double

 Dấu “.” để phân cách phần thập phân

 Ký tự “i” và “j” dùng để chỉ số ảo

 Ký tự “e” dùng để nhân luỹ thừa của 10.

 Ví dụ: 
 -2.3456
 1 + 2i – 3j bằng 1 – j 
 1.5e2 bằng 1.5*102 tức là bằng 150
18ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
10
Hằng số (constant) trong Matlab
pi 3.14159265…
i, j Số ảo (i^2 = -1 )
eps Epsilon = 2^(-52)
realmin 2^( –1022)
realmax (2 – eps)*2^1023
Inf Infinity - Vô cực
HaH Not A Number - Vô định 
19ntnhut@hcmus.edu.vn
Dạng hiển thị số
>>a = pi 
 ?
>>format rat; a 
 ?
>>format kiểu Hiển thị 2600/9
short (mặc định) 4 chữ số thập phân 288.8889
long 15 chữ số thập phân 2.888888888888889
e+002
bank 2 chữ số thập phân 288.89
rat a/b (phân số) 2600/9
20ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
11
Xoá giá trị của biến

 Xoá biến x là xoá vùng nhớ đã cấp phát cho 
biến x.

 Xoá một biến x:
 >> clear x

 Xoá một lúc nhiều biến:
 >> clear a b c

 Xoá hết tất cả các biến hiện hữu:
 >> clear
21ntnhut@hcmus.edu.vn
Hàm (function)

 Matlab cung cấp rất phong phú và đa dạng các 
hàm toán học, từ sơ cấp đến cao cấp.

 Có 2 loại hàm trong Matlab 
 Built-in fuction: hàm sẵn có. 
○ Ví dụ: sin(), sqrt(), exp(), …
 M-file function: hàm viết trong các tập tin .m của 
Matlab. 
○ Ví dụ: gamma(), sinh(), …
 Không thể thấy source code của các hàm built-in. 
Ngược lại, có thể xem và chỉnh sửa source code của 
các hàm lưu trong các file .m.
22ntnhut@hcmus.edu.vn
2/9/2010
12
Xem trợ giúp (Help)
Mục đích Cách thực hiện
Xem cách sử dụng một hàm có 
tên là converse
>>help converse
Tìm kiếm một hàm trong một 
lĩnh vực nào đó
Help \ Functions – Categorical
List hoặc dùng chức năng 
Search
Tìm tên hàm Help \ Functions –
Alphabetical List hoặc tìm 
trong Index
Tìm hiểu về một vấn đề gì đó Chẳng hạn lĩnh vực toán Help \
Mathematics
23ntnhut@hcmus.edu.vn