Herramientas computacionales para la matema tica

Transcripción

1 Herramientas computacionales para la matema tica : Introduccio n Vero nica Borja Macı as Marzo /28

2 Que es? 2/28

3 Que es? es una de las muchas sofisticadas herramientas de computacio n disponibles para resolver problemas de matema ticas, tales como Maple, Mathematica, MathCad, Octave, Maxima, OpenAxiom, etc. Todas tienen fortalezas y debilidades. Cada una permitira efectuar ca lculos matema ticos ba sicos, pero difieren en el modo como manejan los ca lculos simbo licos y procesos matema ticos ma s complicados, como la manipulacio n de matrices. 3/28

4 Que es? es el nombre abreviado de MATrix LABoratory. es un programa para realizar ca lculos nume ricos con vectores y matrices. Como caso particular puede tambie n trabajar con nu meros escalares, con cadenas de caracteres y con otras estructuras de informacio n ma s complejas. Una de las capacidades ma s atractivas es la de realizar una amplia variedad de gra ficos en dos y tres dimensiones. tiene tambie n un lenguaje de programacio n propio. 4/28

5 Que es? es un gran programa de ca lculo te cnico y cientı fico. Para ciertas operaciones y cuando puede ejecutar sus funciones en co digo nativo es muy ra pido. En otras aplicaciones resulta ma s lento que el co digo equivalente desarrollado en C/C++ o Fortran. En la versio n 6.5, incorporo un acelerador JIT (Just In Time). dispone de un co digo ba sico y de varias librerı as especializadas (toolboxes). 5/28

6 Entorno de trabajo 6/28

7 Ventana inicial de 7/28

8 Ventana inicial de utiliza varias sub-ventanas de despliegue. Ventana de comandos (command window) Directorio actual (current directory) A rea de trabajo (workspace) Historia de comandos (command history) Adema s, cuando sea necesario, se abrira n automa ticamente ventanas de: Documento (document) Gra ficas (graphics) Edicio n (editing) 8/28

9 Ventana de comandos La parte ma s importante de la ventana inicial es la Ventana de comandos (Command Window). En esta subventana se ejecutan los comandos luego del prompt caracterı stico >>. 9/28

10 Ventana de comandos Para comenzar a usar, so lo necesita prestar atencio n a la ventana de comandos. En ella puede realizar ca lculos en forma similar a como se hace en una calculadora cientı fica. lncluso, la mayorı a de la sintaxis es la misma. Por ejemplo, calcular el valor de 5 al cuadrado, tecleamos: comando 5^2 Se desplegara lo siguiente: salida ANS= 25 10/28

11 Ventana de comandos Ejercicio Escriba las siguientes expresiones en el prompt de comando de y observe los resultados: 1 3+2*(4+3) *8/2.6(4+3) 3 3.6^ ^2 5 sqrt(5) 6 cos(pi) 11/28

12 Ventana de comandos Observaciones para trabajar en la ventana de comandos: Para teclear un comando el cursor debe estar situado despue s del sı mbolo >>. Una vez que el comando se ha tecleado y se pulsa la tecla Intro - para ejecutarlo. Se puede teclear ma s de un comando en una sola lı nea colocando coma (,) entre comando y comando (los comandos se ejecutan en orden de izquierda a derecha). Si un comando es demasiado grande (lı mite ma ximo de 4096 caracteres) se puede dividir tecleando puntos suspensivos (...) y pulsando la tecla Intro. Luego se continu a la escritura del comando en la lı nea siguiente. 12/28

13 Ventana de comandos Si se teclea un punto y coma (;) al final de un comando, la salida de dicho comando no sera visualizada. Cuando se teclea el sı mbolo de porcentaje (%) al principio de una lı nea, considerara dicha lı nea como un comentario. Cuando salimos de, o cuando se ejecuta el comando clc, la ventana de comandos se limpia. Un comando previamente tecleado puede volver a invocarse, usando las teclas de flecha y podemos localizarlo y una vez que aparece en el prompt podemos modificarlo y/o ejecutarlo. 13/28

14 Ventana de historia de comandos La ventana de historia de comandos (command history) registra los comandos que se escriben en la ventana de comandos y conserva una lista de todos ellos. 14/28

15 Ventana de historia de comandos La ventana de historia de comandos es valiosa por varias razones, dos de las cuales son: Permite revisar sesiones anteriores de Se puede usar para transferir comandos a la ventana de comandos haciendo doble clic o arrastra ndolos. Conforme ejecute ca lculos cada vez ma s complicados en la ventana de comandos, encontrara que la ventana de historia de comandos es u til. 15/28

16 Ventana del a rea de trabajo La ventana del a rea de trabajo (workspace) te informa que variables esta n definidas. Si ha hecho los ejemplos, la ventana del a rea de trabajo debe mostrar so lo una variable, ans, y decir que tiene un valor de -1: 16/28

17 Ventana del a rea de trabajo La ventana del a rea de trabajo puede dar mas informacio n sobre la variable al hacer clic con el boto n derecho sobre la barra con las etiquetas de las columnas. El sı mbolo en forma de cuadrı cula indica que la variable es un arreglo. El taman o, 1 X 1, dice que es un solo valor (una fila por una columna) y por tanto, es un escalar. El arreglo usa 8 bytes de memoria. esta escrito en lenguaje C, y la designacio n de clase dice que, en lenguaje C, ans es un arreglo de punto flotante y doble precisio n. 17/28

18 Ventana del a rea de trabajo Es posible definir variables adicionales en la ventana de comandos, y se listara n en la ventana del a rea de trabajo. comandos A = 5 B = [1, 2, 3, 4] o B = [ ] C = [ ; ; ] 18/28

19 Ventana del a rea de trabajo El comando clc limpia la ventana de comandos, sin embargo, no borra de la memoria las variables reales que creo. El comando clear (limpiar) borra todas la variables guardadas. La accio n del comando clear se refleja en la ventana del a rea de trabajo la cual se vacı a. Si cerramos la ventana del a rea de trabajo podemos saber cua les variables se definieron mediante el comando whos. 19/28

20 Ventana de directorio actual La Ventana de directorio actual (current directory) lista todos los archivos en una carpeta de la computadora llamada directorio actual. 20/28

21 Ventana de directorio actual Cuando ingresa a archivos o guarda informacio n, usa el directorio actual a menos que se diga algo diferente. La ubicacio n por defecto del directorio actual varı a con la versio n del software y con co mo se instalo. Pero siempre aparece en la parte superior de la ventana principal. El directorio actual se puede cambiar al seleccionar otro directorio de la lista desplegable que se ubica junto a la lista de directorio o al navegar entre los archivos de la computadora. La navegacio n se lleva a cabo con el boto n browse, que se ubica junto a la lista desplegable. 21/28

22 Ventana de documento Hacer doble clic sobre cualquier variable mencionada en la ventana del a rea de trabajo lanza automa ticamente una ventana de documento (document window) que contiene el editor de variables (variable editor). Los valores que se almacenan en la variable se despliegan en un formato de hoja de ca lculo. 22/28

23 Ventana de documento El editor de variables tambie n se puede usar en conjunto con la ventana del a rea de trabajo para crear variables completamente nuevas, para modificarlas, almacenarlas, borrarlas o importarlas. Podemos cambiar el nombre de la variable al hacer clic con el boto n derecho del rato n y seleccionar rename (renombrar) del menu secundario. Para agregar valores a una variable nueva, hacemos doble clic sobre ella y agregamos los datos desde la ventana de editor de variable. 23/28

24 Ventana de gra ficas La ventana de gra ficas se lanza automa ticamente cuando solicita una gra fica. Para demostrar esta caracterı stica, primero creamos un arreglo de valores x y una lista de valores y. Para crear la gra fica, usamos el comando plot. comando x = [ ]; y = [ ]; plot(x,y) 24/28

25 Ventana de gra ficas La ventana de gra ficas se abre automa ticamente. Si creamos una gra fica nueva se sobrescribira Figure 1 a menos que se especifique lo contrario. facilita la modificacio n de las gra ficas al agregar tı tulos, etiquetas x y y, lı neas de apoyo mu ltiples, etc. 25/28

26 Ventana de edicio n La ventana de edicio n (editor) se abre al elegir File New Script o M-file. Esta ventana le permite escribir y guardar una serie de comandos sin ejecutarlos. Tambie n se puede abrir al escribir edit en el prompt de comando o al elegir el boto n Archivo nuevo (New File) en la barra de herramientas (toolbar). 26/28

27 Boto n de inicio El boto n de inicio se ubica en la esquina inferior izquierda de la ventana de. Ofrece un acceso alternativo a las diversas ventanas de, ası como a la funcio n de ayuda, productos de Internet y cajas de herramientas de. 27/28

28 Preguntas? 28/28