Este conjunto de instruções explica como resolver uma equação de matriz e realizar análises estatísticas em uma matriz no MATLAB.
- As equações matriciais estarão na forma Ax = B.
- A análise estatística encontrará o número total de pontos de dados, bem como o mínimo, máximo e intervalo. Além disso, incluirá a soma, a média e o desvio padrão. Esta seção pode ser usada sozinha (sem a Parte 1).
- Para aqueles com experiência em programação MATLAB, a impressão em negrito oferece uma visão geral de cada etapa.
- Para usuários novos e menos confiantes do MATLAB, o texto sem negrito oferecerá uma descrição mais detalhada de cada etapa.
- O texto em itálico em cada etapa oferece um exemplo da etapa; sugere-se que aqueles que não estão familiarizados com programação façam uso desses exemplos para comparar com o que eles digitaram.
Passos
Etapa 1. Baixe o MATLAB
Se você ainda não baixou o MATLAB, visite: https://www.mathworks.com/store/link/products/student/SV?s_tid=ac_buy_sv_but1_2&requestedDomain=www.mathworks.com para baixar o MATLAB. Crie uma conta de aluno, se ainda não o fez.
Parte 1 de 2: Resolvendo a equação da matriz
Etapa 1. Padronize suas matrizes para serem utilizáveis na forma padrão de uma equação de matriz, Ax = B
- Para este conjunto de instruções, a equação da matriz [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] x = [9; 23; 11] será usado para ilustrar o processo de resolução da equação.
- A matriz [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] é a matriz de coeficientes.
- A matriz B é [9; 23; 11].
- A variável x é a matriz de soluções para a equação.
Etapa 2. Crie a matriz A
- Abra o MATLAB.
- Clique na janela de comando (a janela grande no centro da tela) para se preparar para digitar o texto.
- Digite o nome da variável, neste caso 'A', e o sinal de igual (=).
- Insira um colchete esquerdo ([) e digite a matriz A fornecida, começando do canto superior esquerdo e trabalhando para a direita, separando cada número por uma vírgula ou um espaço. Quando o final de uma linha for alcançado, inclua um ponto-e-vírgula. Em seguida, digite o primeiro número da próxima linha e continue da mesma maneira que acima. Inclua toda a matriz desta forma e, em seguida, termine a matriz com um colchete direito (]),
- Pressione Enter para armazenar a variável no espaço de trabalho do MATLAB.
- Para a matriz de exemplo fornecida na etapa 1, o usuário digitaria A = [1 2 -2; 2 3 1; 3 2 -4] e pressione Enter.
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ENG3050P2part1
Etapa 3. Crie a matriz B
- Digite a matriz B no mesmo formato explicado acima ou siga as instruções resumidas abaixo.
- Digite o nome da variável seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite um colchete esquerdo, as entradas da matriz e um colchete direito. Em seguida, pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria B = [9; 23; 11] e, em seguida, pressione Enter.
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ENG3050P2part2
Etapa 4. Verifique se as matrizes são compatíveis para resolver equações matriciais
Faça isso armazenando o tamanho de cada matriz como uma variável e verificando se há o mesmo número de colunas em A e de linhas em B.
- Visite https://math.sfsu.edu/smith/Documents/ApeciationC.pdf para revisar porque as matrizes devem ser testadas quanto à compatibilidade antes de serem usadas na álgebra de matrizes.
- Crie uma variável de tamanho para a matriz A. Digite um novo nome de variável seguido por um sinal de igual, então 'tamanho' e a variável para a matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para a matriz de exemplo, o usuário digitaria Asize = size (A) e pressione Enter.
- Crie uma variável de tamanho para a matriz B da mesma maneira que acima.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Bsize = tamanho (B) e pressione Enter.
- Compare as linhas de A com as colunas de B digitando um novo nome de variável seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite um parêntese esquerdo, o nome da variável de tamanho A e '(2)', dois sinais de igual, o nome da sua variável de tamanho B, '(1)' e feche os parênteses. Pressione Enter.
- Para a matriz de exemplo, o usuário digitaria comp = (Asize (2) == Bsize (1)) e pressione Enter.
- Se as matrizes forem compatíveis, a saída será 1 e as matrizes podem ser usadas para equações matriciais.
- Se as matrizes não forem compatíveis, a saída será 0 e as matrizes não podem ser usadas para equações matriciais.
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ENG3050P2part4
Etapa 5. Resolva x
- Digite 'x =', o nome da variável da matriz A, uma barra invertida () e o nome da variável da matriz B. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria x = A / B e pressione Enter.
- A solução ficará armazenada na variável x.
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ENG3050P2part3solvex
Parte 2 de 2: Execução de análise estatística
Etapa 1. Crie a matriz A como uma matriz de linha única
- Digite um novo nome de variável para A, seguido por um sinal de igual. Digite um colchete esquerdo ([) e cada número na matriz separado por um espaço ou vírgula. Feche com um colchete direito (]) e pressione Enter.
- Para o exemplo de matriz fornecido na etapa 1 da parte 1, o usuário digitaria Arow = [1 2 -2 2 3 1 3 2 -4] e pressione Enter.
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ENG3050P2part7
Etapa 2. Calcule o número de pontos de dados usando a função interna 'numel'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'numel' e o nome da matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Ntotal = numel (Arow) e pressione Enter.
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ENG3050P2numel
Etapa 3. Calcule o mínimo dos dados usando a função interna 'min'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'min' e o nome de sua matriz A entre parênteses. Em seguida, pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Amin = min (Arow) e pressione Enter.
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ENG3050P2part8
Etapa 4. Calcule o máximo dos dados usando a função interna 'max'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'max' e o nome da matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Amax = max (Arow) e pressione Enter.
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ENG3050P2part9
Etapa 5. Calcule o intervalo dos dados subtraindo o valor máximo do valor mínimo
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite o nome máximo da variável, o sinal de menos (-) e o nome mínimo da variável. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria intervalo = Amax - Amin e pressione Enter.
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ENG3050P2part10
Etapa 6. Calcule a soma dos dados usando a função interna 'soma'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'soma' e o nome da matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Asum = soma (Arow) e pressione Enter.
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ENG3050P2part11
Etapa 7. Calcule a média (ou média) dos dados usando a função interna 'média'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'mean' e o nome da matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Amean = média (Arow) e pressione Enter.
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ENG3050P2part12
Etapa 8. Calcule o desvio padrão (a raiz quadrada da variância) dos dados usando a função interna 'std'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'std' e o nome da matriz A entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Astd = std (Arow) e pressione Enter.
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Image
Etapa 9. Crie uma tabela para exibir a análise estatística usando a função embutida 'tabela'
- Digite um novo nome de variável, seguido por um sinal de igual. Em seguida, digite 'tabela' e coloque cada uma das variáveis criadas para as etapas dois a oito, separadas por vírgulas, entre parênteses. Pressione Enter.
- Para o exemplo, o usuário digitaria Estatísticas = tabela (Ntotal, Amin, Amax, intervalo, Asum, Amean, Astd) e pressione Enter.
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ENG3050P2table
Pontas
- Se você cometer um erro a qualquer momento, poderá substituir uma variável redigitando-a da maneira correta e pressionando enter. Ele substituirá a variável anterior armazenada com esse nome.
- Se você deseja reiniciar completamente, digite 'clc' e pressione Enter. Isso redefinirá tudo como se você estivesse apenas abrindo o MATLAB.
- Se você deseja não mostrar o (s) resultado (s) do (s) comando (s) que você digitou na janela de comando, termine seu comando com um ponto e vírgula.
- Para ter uma janela de comando mais limpa, você pode evitar que o MATLAB exiba suas variáveis novamente após pressionar Enter, terminando uma linha com um ponto-e-vírgula. As variáveis continuarão armazenadas na área de trabalho, apenas não serão exibidas na tela.
- Para obter mais informações sobre o software MATLAB, visite: https://www.mathworks.com/products/matlab.html para saber mais sobre o programa.
