Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра информатики
ОТЧЕТ
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №12
по дисциплине:
«Компьютерные технологии в науке и производстве»
на тему:
«Обработка данных средствами математического пакета Scilab»
Выполнил:
магистрант гр.АП-529м
Пятков П.А.
«20 » апреля 2011 г.
Проверил:
канд.техн.наук, доцент
Минасова Н.С.
« 21 » апреля 2011 г.
Оценка «
»
Уфа – 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.Цель работы .............................................................................................................. 3
2.Ход выполнения работы .......................................................................................... 3
3.Индивидуальное задание ......................................................................................... 3
3.1.Ход выполнения лабораторной работы .......................................................... 3
3.1.1. Начало работы. Использование переменных ............................................................ 3
3.1.2 Редактирование и отладка сценариев ........................................................................ 4
3.1.3 Работа с векторами ...................................................................................................... 5
3.1.4 Построение графиков и функций одной переменной .............................................. 6
3.1.5 Работа с массивами матрицы .................................................................................... 11
3.1.6 Трехмерная графика .................................................................................................. 13
3.1.7 Индивидуальные задания .......................................................................................... 16
Выводы ....................................................................................................................... 19
Список литературы ................................................................................................... 20
2
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является изучение пакета математического
программирования Scilab.
2. ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Работа с использованием переменных
2.Редактирование и отладка файов-сценариев.
3. Работа с массивами векторов.
4.Построение графиков функции одной переменной.
5. Работа с массивами матрицы.
6. Трехмерная графика.
7. Выполнение индивидуального задания.
3. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
3.1. Ход выполнения лабораторной работы
В лабораторной работе были выполнены задания из методички и
индивидуальные задания.
3.1.1. Начало работы. Использование переменных
Задание 2.
%e^(-2.5)*(log(11.3))^(0.3)((sin(2.45*(%pi))+cos(3.78*(%pi)))/tan(3.3))^(1/2)
ans
= - 3.2104971
Задание 3.
printf("%1.12f",(%e^(-25)*(log(11.3))^(0.3))((sin(2.45*(%pi))+cos(3.78*(%pi)))/tan(3.3))^(1/2))
3
-3.317566830606
Задание 4.
-->x=(sin(1.3*(%pi)))/(log(3.4));
-->y=((tan(2.75))/(tanh(2.75)))^(0.5);
-->(x+y)/(x-y)
ans
= 0.0242856 - 0.9997051i
3.1.2 Редактирование и отладка сценариев
Задание 5.
Рис.1. Файл сценария
Задание 6.
exec('C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\Лабы
КТ\Untitled1.sce');disp('exec done');
ans = 0.0242856 - 0.9997051i
exec done
4
3.1.3 Работа с векторами
Задание 7.
-->S1=[3 4 9 2];
-->S2=[5 3 3 2];
-->s=S1+S2;
-->log(s)
ans
= 2.0794415
1.9459101
2.4849066
1.3862944
Задание 8.
-->A=[9.4 -2.3 -5.2 7.1 0.8 1.3];
-->a=sum(A)
a =11.1
-->b=length(A)
b = 6.
-->p=mean(A)
p = 1.85
-->c=sort(A)
c = 9.4 7.1 1.3 0.8 - 2.3 - 5.2
-->c1=-sort(-A)
c1 = - 5.2 - 2.3 0.8 1.3 7.1 9.4
-->p=min(A)
p = - 5.2
-->p=max(A)
p = 9.4
-->[p,ind]=min(A)
ind = 3.
p = - 5.2
-->[p,ind]=max(A)
ind = 1.
p = 9.4
5
Задание 9.
-->v1=[2 -3 4 1];
-->v2=[7 5 -6 9];
-->v3=v1.*v2
v3 = 14. - 15. - 24. 9.
-->v4=v1./v2
v4 =0.2857143 - 0.6 - 0.6666667 0.1111111
-->v=v1.^2
v = 4. 9. 16. 1.
Задание 10.
-->x=[0.2 0.3 0.5 0.8 1.3 1.7 2.5];
-->y=((sin(x))^2)./(1+cos(x))+((%e)^(-x)).*log(x)
y = - 1.2977629 - 0.8472615 - 0.2979976 0.2030284
1.8763573
0.8040038
1.2257815
Задание 11.
-->x=[0:0.05:1];
-->y=((%e).^(-x)).*sin(10.*x)
y = column 1 to 7
0. 0.4560437 0.7613944 0.8585519 0.7444698 0.4660906 0.1045443
column 8 to 14
- 0.2471928 - 0.5072999 - 0.6233007 - 0.5816170 - 0.4070614 - 0.1533465
0.1123025
column 15 to 21
0.3262499
0.4430798
0.4445473
0.3412853
0.1675549 - 0.0290640 - 0.2001342
3.1.4 Построение графиков и функций одной переменной
6
Задание 12.
-->x=[0:0.05:1];
-->y=((%e).^(-x)).*sin(10.*x)
y = column 1 to 8
0. 0.4560437 0.7613944 0.8585519 0.7444698 0.4660906 0.1045443 0.2471928
column 9 to 16
- 0.5072999 - 0.6233007 - 0.5816170 - 0.4070614 - 0.1533465
0.1123025
0.3262499 0.4430798
column 17 to 21
0.4445473 0.3412853 0.1675549 - 0.0290640 - 0.2001342
-->plot(x,y)
Рис.2. График функции y(x)
Задание 13
-->x=[0:0.01:1];
-->y=((%e).^(-x)).*sin(10.*x);
-->plot(x,y)
7
Рис.3. График функции y(x)
Задание 14
-->x=[-6.28:0.02:6.28];
-->y= sin(x./2);
-->z=cos(x);
-->j=(%e).^(cos(x));
-->plot(x,y,'r-.',x,z,x,j)
Рис.4. График функций x,z,x,j
8
Задание 15
-->x=[-2:2];
-->y=sin(%e.^x)+sqrt(abs(x));
-->subplot(1,2,1); plot(x,y,'r:'), subplot(1,2,2); polarplot (x,y)
Рис.5. График функции y(x)
Задание 16
-->x=[0:0.01:3];
-->y=sin(x);
-->plot(x,y,'g');
-->xgrid();
-->xtitle('Grafic y=f(x)','X','Y');
-->xtitle('Grafic y=sin(x)','X','Y');
-->legend('sin(x)',3,%f);
9
Рис.6. График функции y(x)
Задание 17
-->x1=[-15:-1];
-->y1=0;
-->x2=[-1:15];
-->y2=1-abs(x2);
-->plot(x1,y1,x2,y2)
10
Рис.6. График функции y(x)
3.1.5 Работа с массивами матрицы
Задание 18
b=[1 2 3];
size (b)
ans = 1. 3.
-->b1=[1;2;3];
-->size (b1)
ans = 3. 1.
-->m=5;
-->size(m)
ans = 1.
1.
Задание 19
-->A=[3 1 -1;2 4 3];
-->B=[4 3 -1;2 7 0;-5 1 2];
-->C=[3 -1 7;4 2 0];
-->A
A =
11
3. 1. - 1.
2. 4. 3.
-->B
B =
4. 3. - 1.
2. 7. 0.
- 5. 1. 2.
-->C
C =
3. - 1. 7.
4. 2. 0.
-->a=[2 7 0];
-->p=sum(a)
p =
9.
-->A+C
ans =
6. 0. 6.
6. 6. 3.
-->A-C
ans =
0. 2. - 8.
- 2. 2. 3.
-->rref(A)
ans =
1. 0. - 0.7
0. 1. 1.1
-->3.*A
ans =
9. 3. - 3.
6. 12. 9.
-->A.*3
ans =
9. 3. - 3.
6. 12. 9.
-->B.^2
ans =
16. 9. 1.
4. 49. 0.
25. 1. 4.
-->B^2
ans =
27. 32. - 6.
22. 55. - 2.
- 28. - 6. 9.
12
-->((A+C)*(B.^3)).*(A-C)
ans =
0. 336. - 336.
- 114. 4446. 54.
Задание 20
-->A=[1.2 0.3 -0.2;0.5 2.1 1.3;-0.9 0.7 5.6]
A =
1.2 0.3 - 0.2
0.5 2.1 1.3
- 0.9 0.7 5.6
-->B=[1.3;3.9;5.4]
B =
1.3
3.9
5.4
-->x=A\B
x =
1.
1.
1.
3.1.6 Трехмерная графика
Задание 21
[x y]=meshgrid (-1:0.1:1,0:0.1:1);
-->z=4*sin(2*(%pi).*x).*cos(1.5*(%pi).*y).*(1(x.^2)).*y.*(1-y);
-->mesh(x,y,z)
13
Рис.7. График функции z(x,y)
Задание 22
-->[x y]=meshgrid (0:0.1:1,-2:0.1:0);
-->z=(-(%e)^(-y.^2)).*(cos(3*(%pi).*x)).*x.*(1-x).*(y);
-->surf(x,y,z)
14
Рис.8. График функции z(x,y)
Задание 23
-->[x y]=meshgrid (0:0.1:1,-2:0.1:0);
-->z=(-(%e)^(-y.^2)).*(cos(3*(%pi).*x)).*x.*(1-x).*(y);
-->surf(x,y,z)
15
Рис.9. График функции z(x,y)
3.1.7 Индивидуальные задания
Задание 24
Вычислим среднее геометрическое четырех чисел двумя способами:
-->x=[8 6 7 3];
-->g=geomean(x)
g=5.6346265
-->g=(8*6*7*3)^(1/4)
g=5.6346265
Задание 25
При помощи функции linsolve решим систему уравнений:
2  X 1  3  X 2  10  0
 20  X 1  X 2  3  0
-->a=[2 -3;-20 -1] //матрица неизвестных
-->b=[10 -3]'
16
-->[x,kerA]=linsolve(a,b)
Ответ:
x = - 0.3064516; x = 3.1290323
Задание 26
Даны токи в ветвях цепи и сопротивления ветвей. Нужно найти напряжение и
мощность в каждой ветви.
I, А
0.85
0.78
0.8
0.82
0.76
0.87
0.9
0.15
0.1
R, Ом 120
250
300
150
280
100
90
1000
1500
Решение:
-->I=[0.85 0.78 0.8 0.82 0.76 0.87 0.9 0.15 0.1];
-->R=[120 250 300 150 280 100 90 1000 1500];
-->U=I.*R
U =
102. 195. 240. 123. 212.8 87. 81. 150. 150.
-->P=I.*I.*R
P =
86.7 152.1 192. 100.86 161.728 75.69 72.9 22.5 15.
Задание 27
Найдем решение уравнения графическим способом
sin( X )  0.6  X 2
-->x=-2:0.01:2;
-->y1=sin(x);
-->y2=0.6.*x^2;
-->plot(x,y1,x,y2)
-->xgrid(001)
17
Рис.10. Решения уравнения sin( X )  0.6  X 2
Ответ: X=0; X=1.2596
18
ВЫВОДЫ
В
результате
выполнения
лабораторной
работы
построена
информационная модель системы моделирования электронных схем, в которой
отражены взаимосвязи между базами данных информационной модели.
Для выполнения индивидуального задания были изучены методические
указания по разработке функциональной модели информационной системы [1].
19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Разработка информационной модели предметной области: Лабораторный
практикум по дисциплине «Основы офисных технологий» Часть 1 /
Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; – Уфа, 2007. – 21 с.
20