Этот набор инструкций объясняет, как решить матричное уравнение и выполнить статистический анализ матрицы в MATLAB.
- Матричные уравнения будут иметь вид Ax = B.
- Статистический анализ найдет общее количество точек данных, а также минимум, максимум и диапазон. Кроме того, он будет включать сумму, среднее значение и стандартное отклонение. Этот раздел можно использовать отдельно (без Части 1).
- Для тех, у кого есть опыт программирования MATLAB, жирный шрифт предлагает обзор каждого шага.
- Для новых и менее уверенных пользователей MATLAB текст, выделенный жирным шрифтом, будет предлагать более подробное описание каждого шага.
- Текст, выделенный курсивом на каждом шаге, предлагает пример шага; Тем, кто не знаком с программированием, предлагается использовать эти примеры для сравнения с тем, что они набрали.
Шаги
Шаг 1. Загрузите MATLAB
Если у вас еще не загружен MATLAB, посетите: https://www.mathworks.com/store/link/products/student/SV?s_tid=ac_buy_sv_but1_2&requestedDomain=www.mathworks.com, чтобы загрузить MATLAB. Создайте студенческую учетную запись, если вы еще этого не сделали.
Часть 1 из 2: Решение матричного уравнения
Шаг 1. Стандартизируйте свои матрицы, чтобы их можно было использовать в стандартной форме матричного уравнения Ax = B
- Для этого набора команд матричное уравнение [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] х = [9; 23; 11] будет использоваться для иллюстрации процесса решения уравнения.
- Матрица [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] - матрица коэффициентов.
- Матрица B имеет вид [9; 23; 11].
- Переменная x - это матрица решений уравнения.
Шаг 2. Создайте матрицу A
- Откройте MATLAB.
- Щелкните в командном окне (большое окно в центре экрана), чтобы подготовиться к вводу текста.
- Введите имя переменной, в данном случае «A», и знак равенства (=).
- Вставьте левую скобку ([) и введите данную матрицу A, начиная с верхнего левого угла и двигаясь вправо, разделяя каждое число запятой или пробелом. Достигнув конца строки, обозначьте это точкой с запятой. Затем введите первое число следующей строки и продолжайте так же, как указано выше. Включите таким образом всю матрицу, а затем закройте матрицу правой скобкой (]),
- Нажмите Enter, чтобы сохранить переменную в рабочем пространстве MATLAB.
- Для примера матрицы, приведенной на шаге 1, пользователь должен ввести A = [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part1
Шаг 3. Создайте матрицу B
- Введите матрицу B в том же формате, как описано выше, или следуйте сокращенным инструкциям ниже.
- Введите имя переменной и знак равенства. Затем введите левую скобку, элементы матрицы и правую скобку. Затем нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет B = [9; 23; 11] а затем нажмите ввод.
-
ENG3050P2part2
Шаг 4. Проверьте, совместимы ли матрицы для решения матричных уравнений
Сделайте это, сохраняя размер каждой матрицы как переменную и проверяя, есть ли такое же количество столбцов в A, что и строк в B.
- Посетите https://math.sfsu.edu/smith/Documents/AppendixC.pdf, чтобы узнать, почему матрицы необходимо проверять на совместимость перед использованием в матричной алгебре.
- Создайте переменную размера для матрицы A. Введите имя новой переменной, затем знак равенства, затем «размер» и переменную для матрицы A, заключенную в круглые скобки. Нажмите Enter.
- Для примера матрицы пользователь наберет Размер = размер (A) и нажмите Enter.
- Создайте переменную размера для матрицы B таким же образом, как указано выше.
- Например, пользователь наберет Bsize = размер (B) и нажмите Enter.
- Сравните строки A со столбцами B, введя новое имя переменной, за которым следует знак равенства. Затем введите левую круглую скобку, имя переменной размера A и «(2)», два знака равенства, имя вашей переменной размера B, «(1)» и закройте скобку. Нажмите Enter.
- Для примера матрицы пользователь должен ввести comp = (Размер (2) == Размер (1)) и нажмите Enter.
- Если матрицы совместимы, на выходе будет 1, и матрицы можно будет использовать для матричных уравнений.
- Если матрицы несовместимы, на выходе будет 0, и матрицы нельзя будет использовать для матричных уравнений.
-
ENG3050P2part4
Шаг 5. Решите относительно x
- Введите 'x =', имя переменной матрицы A, обратную косую черту () и имя переменной матрицы B. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет х = А / В и нажмите Enter.
- Решение будет сохранено в переменной x.
-
ENG3050P2part3solvex
Часть 2 из 2: Выполнение статистического анализа
Шаг 1. Создайте матрицу A как матрицу с одной строкой
- Введите новое имя переменной для A со знаком равенства. Введите левую скобку ([) и каждое число в матрице, разделенное пробелом или запятой. Закройте правой скобкой (]) и нажмите Enter.
- Для примера матрицы, приведенной на шаге 1 части 1, пользователь должен ввести Arow = [1 2 -2 2 3 1 3 2-4] и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part7
Шаг 2. Вычислите количество точек данных с помощью встроенной функции numel
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите 'numel' и имя матрицы A в скобках. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Ntotal = число (Arow) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2numel
Шаг 3. Вычислите минимум данных с помощью встроенной функции min
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «min» и имя вашей матрицы A в скобках. Затем нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Amin = min (Arow) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part8
Шаг 4. Вычислите максимум данных с помощью встроенной функции «max»
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «max» и имя матрицы A в скобках. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Amax = max (Arow) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part9
Шаг 5. Рассчитайте диапазон данных, вычтя максимальное значение из минимального
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите максимальное имя переменной, знак минус (-) и минимальное имя переменной. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет диапазон = Amax - Амин и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part10
Шаг 6. Вычислите сумму данных с помощью встроенной функции «сумма»
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «сумма» и имя матрицы A в скобках. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Asum = сумма (Arow) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part11
Шаг 7. Вычислите среднее (или среднее) значение данных, используя встроенную функцию «среднее»
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «среднее» и имя матрицы в скобках. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Amean = среднее (Arow) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2part12
Шаг 8. Вычислите стандартное отклонение (квадратный корень из дисперсии) данных с помощью встроенной функции 'std'
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «std» и имя матрицы A в скобках. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Astd = std (Arow) и нажмите Enter.
-
Image
Шаг 9. Создайте таблицу для отображения статистического анализа с помощью встроенной функции «таблица»
- Введите новое имя переменной, а затем знак равенства. Затем введите «таблица» и заключите каждую из переменных, созданных для шагов со второго по восьмой, через запятую в круглые скобки. Нажмите Enter.
- Например, пользователь наберет Статистика = таблица (Ntotal, Amin, Amax, range, Asum, Amean, Astd) и нажмите Enter.
-
ENG3050P2table
подсказки
- Если вы в любой момент допустите ошибку, вы можете заменить переменную, введя ее правильно и нажав Enter. Он заменит предыдущую переменную, хранящуюся под этим именем.
- Если вы хотите полностью перезапустить, введите clc и нажмите Enter. Это сбросит все, как если бы вы только что открывали MATLAB.
- Если вы не хотите, чтобы результат (-ы) команды (-ов), введенной вами в командном окне, не отображался, завершите команду точкой с запятой.
- Чтобы иметь более чистое командное окно, вы можете запретить MATLAB снова отображать ваши переменные после того, как вы нажмете Enter, завершив строку точкой с запятой. Переменные по-прежнему будут храниться в рабочей области, они просто не будут отображаться на экране.
- Для получения дополнительной информации о программном обеспечении MATLAB посетите: https://www.mathworks.com/products/matlab.html, чтобы узнать больше о программе.
