MATLAB X OCTAVE
MATLAB – abreviatura de MATrix LABoratory ou seja
Laboratório de Matrizes. Ele nasceu como um programa para operações matemáticas sobre matrizes.
MATLAB foi criada no fim dos anos 1970 por Cleve
Moler, então presidente do departamento de ciências da computação da Universidade do Novo México.
É um programa de computador de uso específico
para executar cálculos cintíficos e de engenharia.
É um programa proprietário e de interface gráfica. É uma ferramenta de computação matemática muito
Escrito por James B. Rawlings em 1988, da
Universidade Wisconsin-Wisconsin-Madison, e John G. Ekerdt da Universidade do Texas, que tem usado este software para ensinar equações diferenciais e também álgebra linear.
Lançado em 1993 para uso no projeto GNU/Octave, é
um software livre.
O GNU Octave foi feito para ser compatível com o
MATLAB
O GNU Octave segue como uma alternativa gratuita O Octave está disponível para Linux, Mac e Windows.
Projeto GNU, em computação, é um projeto iniciado por Richard
Stallman em 1984, com o objetivo de criar um sistema operacional totalmente livre, que qualquer pessoa teria direito de usar, estudar, modificar e redistribuir o programa e seu código fonte, desde que garantindo para todos os mesmos direitos.
Este sistema operacional GNU deveria ser compatível com o
sistema operacional UNIX , porém não deveria utilizar-se do código fonte do UNIX. Stallman escolheu o nome GNU porque este nome, além do significado original do mamífero Gnu, é um acrônimo
recursivo de: GNU is Not Unix (em português: GNU Não é Unix).
Em 1991, um jovem finlandês chamado Linus Torvalds havia criado
um núcleo que poderia usar todas as peças do sistema operacional GNU. Este núcleo ficou conhecido como Linux, contração de Linus e Unix.
Muitas das atividades cientificas e de ensino nos cursos de
Cálculo e Física, são desenvolvidas utilizando programas proprietários(Por exemplo: MatLab R°). Muitos desses
programas possuem similares gratuitos que podem auxiliar a reduzir os custos de tais ferramentas computacionais, ao
mesmo tempo em que dá acesso irrestrito a ferramentas robustas. Um desses programas é o GNU-Octave, utilizado para cálculos numéricos.
O software Octave tem uma sintaxe semelhante à do MatLab
R°, oferecendo recursos suficientes à maioria dos usuários na resolução de problemas numéricos de álgebra linear, na
manipulação de polinômios, integração de equações
diferenciais ordinárias e equações algébrico-diferenciais, além de outros vários recursos que o software oferece.
O octave é um software livre. Isto significa que todos podem
usá-lo adquirindo-o e redistribuindo-o em determinadas circunstâncias. Todos são incentivados a compartilhar este software com o outro sob os termos gerais de licença pública do GNU. Você também pode ajudar a fazer do octave um
programa mais útil escrevendo e contribuindo com funções adicionais para ele, e relatando todos os problemas que você tiver.
O GNU Octave possui duas interfaces de
trabalho:
CLI (
Command Line Interface
): Linha deComando, conveniente para resolver
numericamente problemas lineares e não lineares.
GUI (
Graphical User Interface
) : interfacegráfica bem amigável. Esta interface deixa todas as ferramentas ao alcance visual do usuário e é mais cômoda para se trabalhar.
O símbolo > representa o pront do octave e a partir
dele que digitamos os comandos.
◦ Digite:
◦ > 2*2^3
◦ ans = 16
◦ >
Verifique que o Octave obedece a precedência destes
operadores: primeiramente é realizado a operação de
potenciação que precede sobre as demais, e posteriormente a multiplicação que possui precedência igual a divisão.
Observe que o Octave atribui o resultado das operações
Observe que aqui o sinal de "="significa
atribuição, no qual o resultado da operação executada a esquerda do sinal de "="é
armazenado na variável cujo nome foi
atribuído pelo próprio programador, no caso do exemplo acima foi "resultado".
area2 = pi * 2.5^2 area2 = 19.6350
Help seguido de um nome de função
procura por um nome de função. Exemplo: help exit
No Octave, não é necessário redigitar comandos
que já foram digitados anteriormente, basta apenas utilizar as teclas direcionais do
computador ( as setas ) para que se possa
obter comandos anteriores, sendo que estes são vizualizados no sentido inverso, ou seja, do
último para o primeiro. E ainda, pode-se utilizar estas teclas para movimentar o cursor dentro de um comando, podendo este ser corrigido,
deletando (usando a tecla delete ou backspace) ou inserindo novos caracteres.
Se um arquivo der a impressão de estar
executando por tempo demasiado, execute o comando abort.
Ou Ctrl + C
mostra todas as variáveis criadas, o seu tipo,
dimensão e valor nos permite navegar pelas
pastas do computador afim de encontrarmos arquivos para
serem utilizados. é o local onde os
comandos são digitados e executados
guarda os últimos comandos digitados
pelo usuário.
aba para o Editor. É através do Editor que criamos programas
para serem executados pelo Octave.
Em Octave não existe comando de inicio e fim
É uma boa prática de programação usar
comentários ao longo do programa para documentação.
% Este programa calcula a área do circulo %declaracao de variaveis
%raio – raio do circulo %area – area do circulo
Em linguagens como C, o tipo e o nome de
cada variável precisam se declarados
explicitamente em um programa antes de ser usada. Essas linguagens são chamadas de
tipos fortes.
Em contraste, Matlab e Octave são linguagens
tipo fracos. Variáveis podem ser criadas a
qualquer momento simplesmente associando valores a elas (através do operador =);
os tipos de dados associados à variável
Assim como em outros programas, o Octave
tem certas regras para nomear as variáveis. Estas variáveis devem ser nomes sempre iniciados por letras, seguido de letras, números ou underscore (_).
Não podem conter espaços nem caracteres de
pontuação.
o Octave distingue letras maiúsculas de
minúsculas.
Aconselhável usar no máximo 30 caracteres.
A = 10 taxa_de_juros = 0.10 a = 5
Uma boa regra de programaçao é
utilizar nomes significativos e letras
Os tipos de dados associados à variável determinam
o tipo de variável criada.
Os tipos mais comuns são double e char
Sempre que um valor numérico é associado a um
nome de variável uma variável do tipo double é criada.
x = 8
Y = -8.56
Double são escalares ou matrizes de 8 bytes (64
bits), positivos ou negativos com 15 a 16 dígitos decimais de precisão.
Variáveis do tipo char são compostas por
escalares ou matrizes com valores de 16 bits, cada uma representando um único caracter.
Frase=“sou estudante de engenharia”
Algumas variáveis já possuem um significado predefinido no
Octave (palavras chaves), não podendo estas serem utilizadas para uma outra finalidade que não seja a sua própria. Algumas destas são:
• ans - variável usada para os resultados.
• pi - número pi.
• eps - menor número tal que, quando adicionado a 1, cria um número maior que 1 no computador.
• inf - significa infinito.
• NaN ou nan - significa não é um número, por exemplo, 0/0.
• realmin - menor número que o computador pode armazenar em valor absoluto.
• realmax - maior número que o computador pode armazenar em valor absoluto.
Todas as variáveis, com excessão das
predefinidas, podem ser renomeadas ou atribuído a elas qualquer valor, a todo instante.
Uma lista de todas as variáveis definidas pode
ser visto pelo comando who
Todas as variáveis e matrizes no espaço de
trabalho corrente pode ser gerada por meio do comando WHOS.
Uma variável pode ser apagada usando o
comando Clear.
• clear palavra - apaga a variável chamada palavra. • clear - apaga todas as variáveis declaradas pelo
Lê um valor do teclado (apenas 1)
input
Para operação de resto usar a função mod (x,y)
Além das precedências existentes entre os operadores (+,−, *, /,), pode-se usar ainda parêntesis para alterar a ordem de operação, pode-sendo os parêntesis mais internos avaliados
antes dos mais externos.
O único comando menos usual é a divisão a esquerda, que pode ser facilmente entendido com a igualdade x/y = y\x
Função Utilização
sqrt (81) Raiz quadrada
length (“Octave”) Comprimento do texto
abs(-2) Valor absoluto
rand ( ) Numero aleatorio
log10(1000) Logaritmo base 10
log(e^10) Logaritmo neperiano
round (2.8) arredonda
fix (2.8) trunca
sin(pi/6) Seno
cos(0) Coseno
Para mostrar na tela do monitor textos ou
dados de saída podemos utilizar dois comandos:
disp ( ) fprintf ( )
Exibe na tela texto ou variável.
No Octave pode-se usar aspas simples ou
duplas nos textos.
disp (“Este é um teste”)
frase1 = ‘este é um teste do comando disp’; disp (frase1)
Exibe um ou mais valores juntamente com texto
relacionado e permite ao programador controlar a maneira como os valores são exibidos.
fprintf (format, data)
Format é uma cadeia de caracteres descrevendo a
maneira como os dados devem ser exibidos e data é composto por uma ou mais variáveis para exibiçao.
% - 12.5f
Marcador Modificador Comprimento Precisão Descritor (Obrigatório) (Opcional) de campo (Opcional) de formato
Caracteres de Formataçao Resultado
%d Exibe valor em formato decimal
(como inteiro)
%e Exibe valor em formato
exponencial
%f Exibe valor em formato de ponto
flutuante
% g Exibe valor em formato de ponto
flutuante ou exponencial – o que for mais curto.
% s Exibe uma cadeia de caracteres
\n Muda de linha
\t Espaço horizontal
\’ Exibe as aspas
O ponto-e-virgula no final de cada atribuição
tem uma função especial: ele suprime o eco automático de valores que ocorre
normalmente.
Este procedimento é indicado para programas
longos e que não se tenha interesse nos
resultados intermediários. O procedimento de mostrar o resultado na tela aumenta o custo computacional (tempo de execução +
Escreva o programa abaixo no editor:
% Este programa calcula a área do circulo %calc_circulo
%declaracao de variaveis %raio – raio do circulo %area – area do circulo
raio = input (‘Entre com o raio do circulo: ’); area1 = pi * raio^2;
Primeiro coloque o diretório bin como pasta
atual.
Após digitar o código fonte do programa
salve e verifique que será usada a extensão ".m" .
O nome do programa não pode ser o mesmo
de uma variável e também não pode ter espaço ou caracteres especiais.
Salve o programa anterior com o nome
Volte a Janela de commandos e digite o nome do
Elabore um programa para calcular quanto
tempo leva um objeto abandonado de uma certa altura para atingir o solo. Use a função sqrt do Octave.
altura = input (‘Entre com a altura que o objeto foi abandonado’); tempo = sqrt(altura/4.9);
fprintf (‘O tempo que o objeto abandonado da altura %d leva para atingir o solo e %d’, altura, tempo)
Faça um programa que receba o salário de um
funcionário e o percentual de aumento, calcule e mostre o valor do aumento e o novo salário. salario = input (‘Entre com o salario do funcionario’); percent = input (‘Entre com o percentual de aumento’); aumento = salario * percent / 100;
novosalario = salario + aumento;
fprintf (‘ O valor do aumento e %f e o valor do novo salario %.2f ‘, aumento, novosalario)
