Cara Menggunakan MatLab untuk Menyelesaikan Persamaan Matriks dan Melakukan Analisis Statistik

2024 Pengarang: Gilbert Ryder | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 17:38

Set arahan ini menerangkan bagaimana menyelesaikan persamaan matriks dan melakukan analisis statistik pada matriks dalam MATLAB.

• Persamaan matriks akan dalam bentuk Ax = B.
• Analisis statistik akan menemui jumlah titik data serta minimum, maksimum, dan julat. Di samping itu, ia akan merangkumi jumlah, min, dan sisihan piawai. Bahagian ini boleh digunakan sendiri (tanpa Bahagian 1).
• Bagi mereka yang berpengalaman dalam pengaturcaraan MATLAB, cetakan tebal memberikan gambaran keseluruhan setiap langkah.
• Bagi pengguna MATLAB yang baru dan kurang yakin, teks yang tidak tebal akan memberikan penerangan yang lebih terperinci mengenai setiap langkah.
• Teks yang dicetak miring dalam setiap langkah memberikan contoh langkah; disarankan agar mereka yang tidak biasa dengan pengaturcaraan menggunakan contoh-contoh ini untuk dibandingkan dengan apa yang mereka taipkan.

Langkah-langkah

Langkah 1. Muat turun MATLAB

Sekiranya anda belum memuat turun MATLAB, lawati: https://www.mathworks.com/store/link/products/student/SV?s_tid=ac_buy_sv_but1_2&requestedDomain=www.mathworks.com untuk memuat turun MATLAB. Buat akaun pelajar jika anda belum melakukannya.

Bahagian 1 dari 2: Menyelesaikan Persamaan Matriks

Langkah 1. Standardkan matriks anda agar dapat digunakan dalam bentuk piawai persamaan matriks, Ax = B

• Untuk set arahan ini, persamaan matriks [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] x = [9; 23; 11] akan digunakan untuk menggambarkan proses menyelesaikan persamaan.
• Matriks [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] adalah matriks pekali.
• Matriks B ialah [9; 23; 11].
• Pemboleh ubah x adalah matriks penyelesaian kepada persamaan.

Langkah 2. Buat matriks A

• Buka MATLAB.
• Klik pada tetingkap arahan (tetingkap besar di tengah-tengah layar) untuk bersiap sedia untuk menaip teks.
• Taipkan nama pemboleh ubah, dalam kes ini 'A', dan tanda sama dengan (=).
• Masukkan tanda kurung kiri ([) dan ketik matriks A yang diberikan, bermula dari kiri atas dan bekerja ke kanan, memisahkan setiap nombor dengan koma atau spasi. Setelah hujung baris tercapai, tandakan dengan memasukkan titik koma. Kemudian taipkan nombor pertama dari baris seterusnya dan teruskan dengan cara yang sama seperti di atas. Sertakan keseluruhan matriks dengan cara ini dan kemudian akhiri matriks dengan tanda kurung kanan (]),
• Tekan enter untuk menyimpan pemboleh ubah di ruang kerja MATLAB.
• Untuk contoh matriks yang diberikan pada langkah 1, pengguna akan menaip A = [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] dan tekan enter.

• 

Langkah 3. Buat matriks B

• Ketik matriks B dalam format yang sama seperti yang dijelaskan di atas, atau ikuti arahan yang dipendekkan di bawah.
• Taipkan nama pemboleh ubah diikuti dengan tanda sama. Kemudian ketik pendakap kiri, entri matriks, dan pendakap kanan. Kemudian tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip B = [9; 23; 11] dan kemudian tekan enter.

• 

Langkah 4. Periksa apakah matriks serasi untuk menyelesaikan persamaan matriks

Lakukan ini dengan menyimpan ukuran setiap matriks sebagai pemboleh ubah dan periksa untuk melihat apakah terdapat bilangan lajur yang sama di A dengan terdapat baris di B.

• Lawati https://math.sfsu.edu/smith/Documents/AppendixC.pdf untuk mengkaji mengapa matriks mesti diuji keserasiannya sebelum digunakan dalam aljabar matriks.
• Buat pemboleh ubah ukuran untuk matriks A. Ketikkan nama pemboleh ubah baru diikuti dengan tanda sama, kemudian 'ukuran', dan pemboleh ubah untuk matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Untuk matriks contoh, pengguna akan menaip Asize = saiz (A) dan tekan enter.
• Buat pemboleh ubah ukuran untuk matriks B dengan cara yang sama seperti di atas.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Bsize = saiz (B) dan tekan enter.
• Bandingkan baris A dengan lajur B dengan menaip nama pemboleh ubah baru diikuti dengan tanda sama. Kemudian ketik tanda kurung kiri, nama pemboleh ubah ukuran A dan '(2)', dua tanda sama, nama pemboleh ubah ukuran B anda, '(1)' dan tutup tanda kurung. Tekan enter.
• Untuk matriks contoh, pengguna akan menaip comp = (Asize (2) == Bsize (1)) dan tekan enter.
• Sekiranya matriks serasi, output akan menjadi 1 dan matriks dapat digunakan untuk persamaan matriks.
• Sekiranya matriks tidak serasi, output akan menjadi 0 dan matriks tidak dapat digunakan untuk persamaan matriks.

• 

Langkah 5. Selesaikan untuk x

• Ketik 'x =', nama pemboleh ubah matriks A, garis miring terbalik (), dan nama pemboleh ubah matriks B. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip x = A / B dan tekan enter.
• Penyelesaiannya akan disimpan dalam pemboleh ubah x.

• 

Bahagian 2 dari 2: Melakukan Analisis Statistik

Langkah 1. Buat matriks A sebagai matriks baris tunggal

• Taipkan nama pemboleh ubah baru untuk A, diikuti dengan tanda sama. Taipkan tanda kurung kiri ([) dan setiap nombor dalam matriks dipisahkan dengan spasi atau koma. Tutup dengan tanda kurung kanan (]) dan tekan enter.
• Untuk matriks contoh yang diberikan pada langkah 1 bahagian 1, pengguna akan menaip Arow = [1 2 -2 2 3 1 3 2 -4] dan tekan enter.

• 

Langkah 2. Hitung jumlah titik data dengan menggunakan fungsi 'numel' terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taip 'numel' dan nama matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Ntotal = numel (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 3. Hitung minimum data dengan menggunakan 'min' fungsi terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taipkan 'min' dan nama matriks A anda yang dilampirkan dalam kurungan. Kemudian tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Amin = min (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 4. Hitung maksimum data dengan menggunakan fungsi 'max' terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taipkan 'max' dan nama matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Amax = maks (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 5. Hitung julat data dengan mengurangkan nilai maksimum dari nilai minimum

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taipkan nama pemboleh ubah maksimum, tanda tolak (-), dan nama pemboleh ubah minimum. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip julat = Amax - Amin dan tekan enter.

• 

Langkah 6. Hitung jumlah data dengan menggunakan 'jumlah' fungsi terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taip 'sum' dan nama matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Asum = jumlah (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 7. Hitung min (atau rata-rata) data dengan menggunakan 'mean' fungsi terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taipkan 'mean' dan nama matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Amean = bermaksud (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 8. Hitung sisihan piawai (punca kuasa dua varians) data dengan menggunakan fungsi terbina dalam 'std'

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taipkan 'std' dan nama matriks A yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Astd = std (Arow) dan tekan enter.

• 

Langkah 9. Buat jadual untuk memaparkan analisis statistik menggunakan 'jadual' fungsi terbina dalam

• Taipkan nama pemboleh ubah baru, diikuti dengan tanda sama. Kemudian taip 'table' dan lampirkan setiap pemboleh ubah yang dibuat untuk langkah dua hingga lapan, dipisahkan dengan koma, yang dilampirkan dalam kurungan. Tekan enter.
• Sebagai contoh, pengguna akan menaip Statistik = jadual (Ntotal, Amin, Amax, range, Asum, Amean, Astd) dan tekan enter.

• 

Petua

• Sekiranya anda melakukan kesalahan pada bila-bila masa, anda boleh mengganti pemboleh ubah dengan menaipnya semula dengan cara yang betul dan menekan enter. Ia akan menggantikan pemboleh ubah sebelumnya yang disimpan di bawah nama itu.
• Sekiranya anda ingin memulakan semula sepenuhnya, ketik 'clc' dan tekan enter. Ini akan menetapkan semula semuanya seolah-olah anda baru sahaja membuka MATLAB.
• Sekiranya anda tidak mahu menunjukkan hasil perintah yang anda ketikkan di tetingkap arahan, selesaikan perintah anda dengan titik koma.
• Untuk mempunyai tetingkap arahan yang lebih bersih, anda boleh menghalang MATLAB memaparkan pemboleh ubah anda sekali lagi setelah anda menekan enter dengan mengakhiri garis dengan titik koma. Pemboleh ubah masih akan disimpan di ruang kerja, ia tidak akan dipaparkan di skrin.
• Untuk maklumat lebih lanjut mengenai perisian MATLAB, lawati: https://www.mathworks.com/products/matlab.html untuk mengetahui lebih lanjut mengenai program ini.