Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP1 7 0 Simulink 5 6 Обработка сигналов и проектирование фильтров 2005 (Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP1 / 7.0 Simulink 5 / 6. Обработка сигналов и проектирование фильтров 2005), страница 6

Это также означает, что большинство вычислительных функций может работать с аргументами в виде векторов и матриц, вычисляя значения для каждого их элемента. Данная операция обычно называется векторизацией и обеспечивает упрощение записи операций, производимых одновременно над всеми элементами векторов и матриц, и существенное повышение скорости их выполнения. 1.3.3. Расширяемость системы МАТЕА — расширяемая система, и ее легко приспособить к решению нужных пользователю специфических классов задач.

Ее огромное достоинство заклю>ается в том, что это расширение достигается естественным путем и реализуется в виде так называемых ш-файлов (с расширением .пл). Иными словами, расширения системы хранятся на жестком диске компьютера и в нужный момент вызываются для использования точно так же, как встроенные в МАТ1АВ (внутренние) функции и процедуры. Благодаря текстовому формату ш-файлов пользователь может ввести в систему любую новую команду, оператор или функцию и затем пользоваться ими столь же просто, как и встроенными операторамн или функциями. При этом, в отличие от таких языков программирования, как Бейсик, Си или Паскаль, не требуется никакого объявления этих новых Функций.

Это роднит МАТ) АВ с языками Лого и Форт, имеющими словарную организацию операторов и функций и возможности пополнения словаря новыми определениями-словами. Но, госкольку новые определения в системе МАТЕАВ хранятся в виде файлов на диске, это делает набор операторов и функций практически неограниченным. В базовый набор слов системы входят спецзнаки, знаки арифметических и логических операций, арифметические, алгебраические, тригонометрические и некоторые специальные функции. функции быстрого преобразования Фурье и фильтрации, векторные и матричные функции, средства для работы с комплексными числами, операторы построения графиков в декартовой и полярной системах координат, трехмерных поверхностей и т.

д. Словом, МАТ) АВ предоставляет пользователю обширный набор готовых средств (большая часть из них — это внешние расширения в виде ш-файлов). Дополнительный уровень системы образуют ее пакеты риггииреиия. Они позволяют быстро ориентировать систему на решение задач втой или иной предметной области: в специальных разделах математики, в физике и в астрономии, в области нейтронных сетей и средств телекоммуникаций, в математическом моделировании, проектировании событийно управляемых систем и т. д. Благодаря этому МАТ) АВ обеспечивает высочайший уровень адаптации к решению задач конечного пользователя.

Глава 1. Работа с МАТЮКАВ и $йиийий 1.3.4. Мощные средства программирования Многие математические системы создавались, исходя из предположения, что пользователь будет решать свои задачи, практически не занимаясь программированием. Однако с самого начала было ясно, что подобный путь имеет недостатки и по большому счету порочен. Многие задачи нуждаются в развитых средствах программирования, которые упрощают запись их алгоритмов и порою открывают новые методы создания последних.

С одной стороны, МАТ(.АВ содержит огромное число встроенных операторов и функций (приближающееся к тысяче), которые успешно решают множество практических задач, для чего ранее приходилось готовить достаточно сложные программы. К примеру, это функции обращения или транспонирования матриц, вычисления значений производной или интеграла, и т. п.

Число таких функций с учетом пакетов расширения системы уже достигает многих тысяч и непрерывно увеличивается. Но, с другой стороны, система МАТ) АВ с момента своего появления создавалась как мощный математико-ориентированный на технические вычисления язык программирования высокого уровня. И многие вполне справедливо рассматривали это как важное достоинство системы, свидетельствующее о возможности ее применения для решения новых, наиболее сложных математических задач. МАТ) АВ имеет входной язык, напоминающий Бейсик (с примесью средств Фортрана и Паскаля). Запись программ 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. Язык МАТ(.АВ в части программирования математических вычислений намного богаче любого универсального языка программирования высокого уровня. Он реализует почти все известные средства программирования, в том числе объектно-ориентированное и визуальное программирование. Это дает опытным программистам необъятные возможности для самовыражения. 1.3.5.

Визуализация и графические средства В последнее время создатели математических программ уделяют огромное внимание визуализации решения математических задач. Говоря проще, это означает, что постановка и описание решаемой задачи и результаты решения должны быть предельно понятными не только тем, кто решает задачи, но и тем, кто а дальнейшем их изучает или просто просматривает.

Большую роль в визуализации решения математических задач играет графическое представление результатов, причем как конечных, так и промежуточных. Визуализация постановки задачи в МАТ(.АВ решается применением приложения ИогеЬоо1 и назначением именам функций достаточно ясных имен (идентификаторов). А визуализация результатов вычислений достигается применением обширных средств графики, в том числе анимационной, а также использованием (там, где это нужно) средств символьной математики. Новая версия МАТ(.АВ напрочь избавилась от некоторой примитивности графиков, которая была присуща первым версиям этой системы. Теперь новые графические средства Напг)!е Сгар)йсъ (дескрипторная или описательная граФика) позволяют создавать полноценные объекты графики высокого разрешения, как геометрического, так и цветового. Возможности этой графики поддерживаются объекгппо-ориентированным программированием, средства которого также имеются в языке программирования системы МАТ(.АВ.

1.4. Установка и Файловая система МАТ АВ 7 Реализуются, причем с повышенной скоростью, построения графиков практически всех известных в науке и технике типов. Широко практикуется функциональная закраска сложных поверхностей, в том числе с интерполяцией по цвету и свойства прозрачности, основанные на применении графических средств ОрепО(.. Возможен учет всевозможных световых эффектов — вплоть до бликов на поверхности сложных Фигур при освещении их различными источниками света и с учетом свойств материалов отражающих поверхностей и прозрачности. Применение дескрипторной (описательной) графики позволяет создавать и типовые элел~енты пользовательского интерфейса — кнопки, меню, информационные и инструментальные панели и т. д., то есть реализовать элементы визуально-ориентированного программирования.

Графики выводятся отдельно от текстов в соответствующих окнах. На одном графике можно представить множество кривых, отличающихся цветом (при цветном дисплее) и отличительными символами (кружками, крестиками, прямоугольниками и т. д.). Графики можно выводить и одно или в несколько окон. Наконец, в статьях и книгах формата Ио(еЬоой, реализованных при совместной работе системы МАТ( АВ с популярным текстовым процессором Юогд 95/97/2000/ХР, граФики могут располагаться вместе с текстом, Формулами и результатами вычислений (числами, векторами и матрицами, таблицами и т. д.).

В этом случае степень визуализации оказывается особенно высокой, поскольку документы класса й)о(еЬоок по существу являются превосходно ог)юрмленными электронными книгами с действующими (вычисляемыми) примерами. Особенно привлекательной выглядит возможность построения трехмерных поверхностей и Фигур. По сравнению с системой Магйсаг), построение трехмерных фигур средствами МАТЮКАВ происходит почти на порядок быстрее. Кроме того, ири построении таких графиков используется достаточно совершенный алгоритм удаления невидимых линий, что наряду с большими размерами графиков и возможностью интерполяции по цвету делает построенные трехмерные поверхности и фигуры весьма эстетичными и наглядными.

Уже в МАТ(АВ 5.3А была введена эффектная возможность быстрого вращения графиков мышью в любом направлении. В МАТЮКАВ б.* она улучшена — теперь вращать в пространстве можно даже плоскость с двумерными графиками. Введен также ряд средств на основе графического интерфейса пользователя (ОШ -- СгарЫс Оаег (п(егбасе), привычного лля операционных сне~ем Мпдовв. Это панели инструментов, редактор и отладчик ш-файлов, красочная демонстрация возможностей и т. д.

Есть и возможность создавать свои средства пользовательского интерфейса. 1.4. Установка и файловая система ййАТЕАВ 7 1.4.1. Системные требования Новая версия системы МАТ(А — весьма громоздкий программный комплекс, который требует до 1500 — 2500 Мбайт дисковой памяти (в зависимости от конкретной поставки, полноты справочной системы и числа устанавливаемых пакетов прикладных программ). Поэтому система поставляются на двух компакт-дисках (СО-КОМ), на одном из которых размещены системные файлы, а на другом — Файлы справки и документации в Формате НТМ(.. Поставка третьего диска с РОР-файлами документации, к сожалению, не предусмотрена, гюскольку объем документации резко возрос, и она уже не помещается на одном СО-КОМ.

Файлы этой документации можно получить из Интер- 2б Глава 1. Работа с МАГГ (И и Яти1т/г нега, обратившись к сайту корпорации Май%огкз иве.п1а!Ьвюгйз.гц. Для пользователей низкоскоростного Интернета это сделать далеко не просто. Для успешной установки МАТ(АВ 7 необходимы следующие минимальные средства: ° компьютер с микропроцессором не ниже Репйцпз и математическим сопроцессором„рекомендуются процессоры Реп!шт 111, Репйшп 4, Реп!!цпз М или АМО А!Ыоп, А!Ыоп ХР, А!Ыоп МР; а устройство считывания компакт дисков (привод СО-КОМ) (для установки), мышь, 8-разрядный графический адаптер и монитор, поддерживающие не менее 25б цветов; ° операционная система 1т!пс1овз ХР/2000/Ь!Т (допускается %!вдова Ь!Т4 с сервис-пакетами 5 или ба); ° ОЗУ емкостью 25б Мбайт для минимального варианта системы (рекомендуется иметь память не менее 512 Мбайт); ° до 2500 Мбайт дискового пространства при полной установке всех расширений и всех справочных систем (345 Мбайт при установке только МАТ(.АВ со справкой); ° свободный ОБВ-порт для подключения ключа, открывающего доступ к системе.