Mittwoch, 2. September 2015

Matlab Tutorial Teil 1 - Einführung

Nach Ausflügen in die App Programmierung für Android und die Internetprogrammierung mit PHP möchte ich nun das Themengebiet dieses Blogs noch ein wenig erweitern und einen Einblick in die Programmiersprache Matlab geben. Diese ist eine kommerzielle Software der Firma The MathWorks und eignet sich besonders zur Lösung mathematischer Probleme und deren Visualisierung. Matlab ist sehr beliebt und wird zum Beispiel auch in der Industrie sehr häufig eingesetzt, dies liegt unter anderem an der Einfachheit der für mathematische Anwendungsfälle entwickelten Programmiersprache, schnell können Probleme modelliert und Lösungen getestet werden. Ein Tradeoff ist dabei jedoch die Performance, optimierter C++ Code zum Beispiel kann um einen Faktor von 50 - 100 schneller sein.
Zuerst muss Matlab installiert werden. Wie bereits erwähnt ist die Software kommerziell, glücklicherweise gibt es jedoch zum Beispiel an vielen Universitäten kostenlose Versionen für Studenten. In diesem Fall kann Matlab von diesen Quellen installiert werden. Nach erfolgreichem Abschluss und Aktivierung der Lizenzen kann man das Programm starten und sollte in etwa das folgende Bild sehen:



Im mittleren Fenster, dem Command Window können wir nun direkt Befehle eingeben und so Code ausführen. Hier kann man schnell die Einfachheit der Skriptsprache Matlab erkennen: Variablen müssen zum Beispiel nicht deklariert werden, es gibt keine Typen, Zahlen, Matrizen etc. können einfach verwendet werden.
Geben wir einmal A = 1 ein und bestätigten mit Enter, danach B = 2 und bestätigen ebenfalls. In der Matlab Umgebung werden nun A und B als die entsprechenden Zahlen gespeichert, welche wir dann benutzen können, zum Beispiel mittels A + B.
Genauso können wir auch Matrizen (und damit Vektoren) definieren: Werte in einer Zeile werden mit Komma getrennt, Zeilen mit Semikolon, die ganze Matrix mit eckigen Klammern umgeben.
C = [1, 2; 3, 4] definiert die entsprechende Matrix, nach Drücken von Enter sehen wir diese dann auch grafisch im Ausgabefenster.
Mit diesen Zahlen und Matrizen können wir nun wie gewohnt weiter rechnen, man probiere zum Beispiel einmal B * C + C für die Durchführung einer Skalarmultiplikation und einer Matrixaddition.
Dies soll für eine erste Einführung genügen, demnächst folgen weitere Posts.

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