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DÉPARTEMENT STPI TROISIÈME ANNÉE PRÉORIENTATION ICBE Analyse Numérique Initiati

DÉPARTEMENT STPI TROISIÈME ANNÉE PRÉORIENTATION ICBE Analyse Numérique Initiation à MATLAB F. Deluzet, A. Huard, A. Liné, J. Morchain, P. Poncet, G.Quinio 2006/2007 2 Table des mati` eres 1 Initiation ` a Matlab 3 1.1 Pour commencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Utiliser les aides en ligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 La recherche par mot clef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.2 La recherche par navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Variables et Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.1 Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.2 Op´ erations usuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.3 Op´ erations sur les tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.4 Manipulations sur les matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4 Boucles et tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4.1 La boucle for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4.2 La boucle while . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.3 Le choix conditionnel if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.4 Utiliser un ﬁchier de commandes . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5 Fonctions de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5.1 Fonctions scalaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5.2 Fonctions vectorielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5.3 Fonctions matricielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.6 Graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.6.1 Visualisation des courbes en 2D . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.6.2 Visualisation des courbes en 3D (*) . . . . . . . . . . . . . . 21 1.6.3 Visualisation des surfaces (*) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.6.4 La notion d’objets graphiques (*) . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.7 M-ﬁchiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.7.1 Scripts et fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.7.2 Fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.7.3 Fichiers de sauvegarde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.7.4 Lecture de donn´ ees ext´ erieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2 Annexe : lexique non exhaustif 35 3 Bibliographie 43 1 2 TABLE DES MATI` ERES Chapitre 1 Initiation ` a Matlab Matlab est un logiciel de calcul et de visualisation, dont les entit´ es de base sont des matrices : Matlab est une abr´ eviation de Matrix Laboratory. Matlab est un langage interpr´ et´ e : il propose des facilit´ es de programmation et de visualisation, ainsi qu’un grand nombre de fonctions r´ ealisant diverses m´ ethodes num´ eriques. La meilleure fa¸ con d’apprendre ` a utiliser ce logiciel est de l’utiliser vous mˆ eme, en faisant des essais, en commettant des erreurs et en essayant de comprendre les messages d’erreur qui vous seront renvoy´ es. Ces messages sont en anglais ! Ce document est destin´ e ` a vous aider pour quelques premiers pas avec Matlab. Les sections et sous-sections signal´ ees par (*) donnent des compl´ ements qui pourront vous ˆ etre utiles ` a l’avenir, mais peuvent ˆ etre r´ eserv´ ees pour une lecture ult´ erieure. 1.1 Pour commencer Nos salles de TP utilisent un environnemment Linux. Pour acc´ eder au logiciel Matlab, vous avez plusieurs possibilit´ es : - Vous pouvez utiliser les icˆ ones du menu d´ eroulant de KDE, et suivre les arbo- rescenses ` a partir du menu CRI. Vous aurez acc` es ` a plusieurs versions de Mat- lab. Les sessions compl` etes mettent en œuvre une machine virtuelle java. Elles peuvent se r´ ev´ eler un peu trop lourdes lorsqu’il y a de nombreux utilisateurs. Elles ouvrent une fenˆ etre du type de celle repr´ esent´ ee ` a la ﬁgure 1.1. - Vous pouvez acc´ eder aux mˆ emes versions ` a partir d’un terminal. C’est cette fa¸ con de proc´ eder que nous vous recommandons. Elle vous permet en eﬀet de mieux organiser votre travail. Vous devez : – ouvrir un terminal (icˆ øne sur la barre de tˆ ches de votre ´ ecran), – cr´ eer un r´ epertoire pour le TP en cours. Aujourd’hui, vous aller cr´ eer le r´ epertoire InitMatlab en entrant la commande : mkdir InitMatlab – vous rendre dans ce r´ epertoire : cd InitMatlab – lancer par exemple une session compl` ete : 3 4 CHAPITRE 1. INITIATION ` A MATLAB matlab -jvm Fig. 1.1 – Exemple de session matlab avec le support java (matlab -jvm). Vous reconnaˆ ıtrez votre fenˆ etre de travail par le “prompt” : >> Vous pourrez quitter Matlab en tapant dans cette fenˆ etre : >> quit Dans la suite de cette s´ eance, vous ˆ etes invit´ es ` a tester les instructions pr´ esent´ ees en les tapant apr` es le “prompt”. Les instructions et variables Matlab sont donn´ ees dans une typographie de machine ` a ´ ecrire. Les op´ erations math´ ematiques et valeurs repr´ esent´ ees par ces variables sont ´ ecrites en italiques. Un certain nombre de ﬁchiers vous sont fournis. Vous pourrez les r´ ecup´ erer en utilisant un navigateur et en vous rendant ` a l’adresse : http ://www-gmm.insa-toulouse.fr/∼huard/InitMatlab/ 1.2 Utiliser les aides en ligne 1.2.1 La recherche par mot clef La commande lookfor est une commande de recherche par mot clef. Elle per- met de retrouver toutes les fonctions Matlab dont les commentaires introductifs contient une chaine de caract` eres donn´ es. 1.2. UTILISER LES AIDES EN LIGNE 5 Si, par exemple, je cherche une fonction permettant de tracer un histogramme, je peux entrer l’instruction : lookfor histogram En r´ eponse, j’obtiens la liste suivante : HIST Histogram. HISTC Histogram count. ROSE Angle histogram plot. On utilise ensuite la commande help pour plus de pr´ ecisions. Cette commande aﬃche les commentaires de la fonction indiqu´ ee. Ces commentaires contiennent l’ob- jet de la fonction ainsi que les diﬀ´ erents formats d’appel. Ils contiennent ´ egalement une rubrique “See Also” qui donne les noms de fonctions dont l’objet est en rapport avec la fonction consid´ er´ ee. Ces commentaires sont aﬃch´ es uploads/Litterature/ initiation-matlab 2 .pdf