Dette instruksjonssettet forklarer hvordan du løser en matriksligning og utfører statistisk analyse på en matrise i MATLAB.
- Matriseligningene vil være i formen Ax = B.
- Den statistiske analysen vil finne det totale antallet datapunkter samt minimum, maksimum og rekkevidde. I tillegg vil det inkludere summen, gjennomsnittet og standardavviket. Denne delen kan brukes alene (uten del 1).
- For de som har erfaring med MATLAB -programmering, gir fet skrift en oversikt over hvert trinn.
- For nye og mindre selvsikre MATLAB-brukere vil den ikke-fet skrift tilby en mer detaljert beskrivelse av hvert trinn.
- Den kursive teksten i hvert trinn gir et eksempel på trinnet; det foreslås at de som ikke er kjent med programmering bruker disse eksemplene for å sammenligne med det de har skrevet.
Trinn
Trinn 1. Last ned MATLAB
Hvis du ikke allerede har lastet ned MATLAB, kan du gå til: https://www.mathworks.com/store/link/products/student/SV?s_tid=ac_buy_sv_but1_2&requestedDomain=www.mathworks.com for å laste ned MATLAB. Opprett en studentkonto hvis du ikke allerede har gjort det.
Del 1 av 2: Løse matriselikningen
Trinn 1. Standardiser matrisene dine for å være brukbare i standardformen for en matriksligning, Ax = B
- For dette instruksjonssett, matriseligning [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] x = [9; 23; 11] vil bli brukt til å illustrere prosessen med å løse ligningen.
- Matrisen [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] er koeffisientmatrisen.
- B -matrisen er [9; 23; 11].
- Variabelen x er matrisen for løsninger på ligningen.
Trinn 2. Lag A -matrisen
- Åpne MATLAB.
- Klikk i kommandovinduet (det store vinduet i midten av skjermen) for å forberede deg på å skrive tekst.
- Skriv inn variabelnavnet, i dette tilfellet 'A', og likhetstegnet (=).
- Sett inn en venstre brakett ([) og skriv inn den angitte A -matrisen, som starter øverst til venstre og arbeider til høyre, og skill hvert tall med et komma eller et mellomrom. Når slutten av en rad er nådd, angir du dette ved å inkludere et semikolon. Skriv deretter inn det første tallet i neste rad og fortsett på samme måte som ovenfor. Inkluder hele matrisen på denne måten og avslutt deretter matrisen med en høyre brakett (]),
- Trykk enter for å lagre variabelen i MATLAB -arbeidsområdet.
- For eksempelmatrisen gitt i trinn 1, ville brukeren skrive A = [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] og trykk enter.
-
ENG3050P2part1
Trinn 3. Lag B -matrisen
- Skriv inn B -matrisen i samme format som forklart ovenfor, eller følg de forkortede instruksjonene nedenfor.
- Skriv inn variabelnavnet etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn en venstre brakett, matrisens oppføringer og en høyre brakett. Trykk deretter enter.
- For eksempel vil brukeren skrive B = [9; 23; 11] og trykk deretter enter.
-
ENG3050P2part2
Trinn 4. Kontroller om matrisene er kompatible for å løse matriksligninger
Gjør dette ved å lagre størrelsen på hver matrise som en variabel og sjekke om det er like mange kolonner i A som det er rad i B.
- Besøk https://math.sfsu.edu/smith/Documents/AppendixC.pdf for å se hvorfor matriser må testes for kompatibilitet før de brukes i matrisealgebra.
- Lag en størrelsesvariabel for matrise A. Skriv inn et nytt variabelnavn etterfulgt av et likhetstegn, deretter "størrelse" og variabelen for A -matrisen som er omsluttet av parentes. Trykk enter.
- For eksempelmatrisen vil brukeren skrive Asize = størrelse (A) og trykk enter.
- Lag en størrelsesvariabel for matrise B på samme måte som ovenfor.
- For eksempel vil brukeren skrive Bsize = størrelse (B) og trykk enter.
- Sammenlign radene med A med kolonnene i B ved å skrive et nytt variabelnavn etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn en venstre parentes, A -størrelsesvariabelnavnet og '(2)', to like tegn, navnet på B -størrelsesvariabelen, '(1)' og lukk parentesen. Trykk enter.
- For eksempelmatrisen skriver brukeren komp = (størrelse (2) == størrelse (1)) og trykk enter.
- Hvis matrisene er kompatible, vil utgangen være 1 og matrisene kan brukes til matriselikninger.
- Hvis matrisene ikke er kompatible, vil utgangen være 0 og matrisene kan ikke brukes til matriselikninger.
-
ENG3050P2part4
Trinn 5. Løs for x
- Skriv 'x =', A -matrisevariabelnavnet, et omvendt skråstrek () og B -matrisevariabelnavnet. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive x = A / B og trykk enter.
- Løsningen vil bli lagret i variabelen x.
-
ENG3050P2part3solvex
Del 2 av 2: Utføre statistisk analyse
Trinn 1. Lag A -matrisen som en enkelt radmatrise
- Skriv inn et nytt variabelnavn for A, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv inn en venstre brakett ([) og hvert tall i matrisen atskilt med et mellomrom eller et komma. Lukk med en høyre brakett (]) og trykk enter.
- For eksempelmatrisen gitt i trinn 1 i del 1, ville brukeren skrive Pil = [1 2 -2 2 3 1 3 2 -4] og trykk enter.
-
ENG3050P2part7
Trinn 2. Beregn antall datapunkter ved å bruke den innebygde funksjonen 'numel'
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn 'numel' og navnet på A -matrisen som er inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Ntotal = numel (pil) og trykk enter.
-
ENG3050P2numel
Trinn 3. Beregn minimum av data ved å bruke den innebygde funksjonen 'min'
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn 'min' og navnet på A -matrisen din som er inkludert i parentes. Trykk deretter enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Amin = min (pil) og trykk enter.
-
ENG3050P2part8
Trinn 4. Beregn maksimum for dataene ved å bruke den innebygde funksjonen 'maks'
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn 'max' og navnet på A -matrisen som er inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Amax = maks (pil) og trykk enter.
-
ENG3050P2part9
Trinn 5. Beregn rekkevidden til dataene ved å trekke maksimalverdien fra minimumsverdien
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn navnet på den maksimale variabelen, minustegnet (-) og navnet på den minste variabelen. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive område = Amax - Amin og trykk enter.
-
ENG3050P2part10
Trinn 6. Beregn summen av dataene ved å bruke den innebygde funksjonen 'sum'
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter 'sum' og navnet på A -matrisen som er inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Asum = sum (pil) og trykk enter.
-
ENG3050P2part11
Trinn 7. Beregn gjennomsnittet (eller gjennomsnittet) av dataene ved å bruke den innebygde funksjonen "gjennomsnitt"
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn 'mean' og navnet på A -matrisen som er inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Amean = gjennomsnitt (Arow) og trykk enter.
-
ENG3050P2part12
Trinn 8. Beregn standardavviket (kvadratroten av variansen) til dataene ved å bruke den innebygde funksjonen 'std'
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter inn 'std' og navnet på A -matrisen som er inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Astd = std (pil) og trykk enter.
-
Image
Trinn 9. Lag en tabell for å vise statistisk analyse ved hjelp av den innebygde funksjonstabellen
- Skriv inn et nytt variabelnavn, etterfulgt av et likhetstegn. Skriv deretter "tabell" og vedlegg hver av variablene som er opprettet for trinn to til åtte, atskilt med kommaer, inkludert i parentes. Trykk enter.
- For eksempel vil brukeren skrive Statistikk = tabell (Ntotal, Amin, Amax, range, Asum, Amean, Astd) og trykk enter.
-
ENG3050P2table
Tips
- Hvis du gjør en feil når som helst, kan du erstatte en variabel ved å skrive den på riktig måte og trykke enter. Den vil erstatte den forrige variabelen som er lagret under dette navnet.
- Hvis du vil starte på nytt helt, skriver du 'clc' og trykker enter. Dette vil tilbakestille alt som om du nettopp åpnet MATLAB.
- Hvis du ikke vil vise resultatet (e) av kommandoen (e) du skrev i kommandovinduet, avslutt kommandoen med et semikolon.
- For å få et renere kommandovindu kan du forhindre at MATLAB viser variablene dine igjen etter at du trykker enter ved å avslutte en linje med et semikolon. Variablene vil fortsatt bli lagret i arbeidsområdet, de vises bare ikke på skjermen.
- For mer informasjon om MATLAB -programvaren, besøk: https://www.mathworks.com/products/matlab.html for å lære mer om programmet.
