1. diel - Zoznámenie s užívateľským prostredím

MATLAB je unikátny a tiež univerzálne prostredie pre riešenie zložitých matematických, fyzikálnych či (mnou obľúbených ) Biomedicínskych problémov. Ponúka ale aj vývojové prostredie, v ktorom môžete vytvoriť programy, ktoré budú riešiť daný problém s vami zadanými parametrami. Úprimne povedané s ním môžete riešiť absolútne čokoľvek. Hlavným kúzlom MATLABu je, že nemusíte riešiť, ako to naprogramujete, ale stačí vám vedieť, čo programujete. Program sám o sebe má nejaké hlavné jadro, ku ktorému sú pripojené ďalšie pluginy či knižnice (zvané Toolbox), ktoré obsahujú vopred naprogramované funkcie. Tie potom stačí už len používať. Základná verzia už väčšinou obsahujú veľké množstvo týchto Toolbox. Sústredíte sa teda iba na váš problém a všetko ide hneď ľahšie.

MATLAB nie je vôbec lacnou záležitosťou. Cenník nájdete napríklad tu. Väčšina technických škôl v ČR poskytuje svojim študentom školské licenciu.

Histórie

MATLAB bol vytvorený na konci siedmej dekády dvadsiateho storočia a to profesorom, z katedry informačných technológií na univerzite v Novom Mexiku, Cleve Moler. Vytvoril ho preto, aby jeho študenti mohli používať zložitejšie matematické operácie bez nutnosti poznať nejaký programovací jazyk, v ktorom boli počty ešte o mnoho zložitejšie. Po tom, čo sa rozšíril aj na ďalšie univerzity a stal sa tak známym, bol MATLAB prepísaný do jazyka C a stal sa plnohodnotným produktom, ktorý ponúkla na trh firma MATHWORKS a dodnes ho stále vyvíja.

Na začiatku svojej kariéry, a to v roku 1985, kedy bola vydaná prvá verzia pre stolné počítače, mal MATLAB pomerne veľké problémy s pamäťou, ktorá bola na týchto strojoch dostupná, pretože to obmedzovalo maximálnej veľkosti pracovných dát, teda matíc, ktoré sú základom MATLABu . S postupným vývojom silnejších počítačov sa vyvíjal samozrejme aj MATLAB a veľký pokrok nastal, keď prišla na trh verzia MATLABe 386, ktorá dokázala pracovať s virtuálnou pamäťou, ktorá potom značne prekračovala skutočnú pamäť a vďaka tomu bolo možné vyriešiť aj problém s veľkosťami matíc, avšak toto riešenie spomalilo rýchlosť výpočtov.

Zoznámenie s užívateľským prostredím

Takto vyzerá užívateľské rozhranie MATLABu. Ale nebojte, ak sa vám to nepáči, nastavenie ponúka veľa ďalších možností. Na obrázku vidíte, väčšinou, základné rozloženie a to, že MATLABovský editor kódu (1) je priamo uprostred hlavného okna. Dá sa to samozrejme zmeniť, ak by vám to prekážalo, ale ide o to, že všetky textové výstupy vášho skriptu sa vypisujú do Command Window (2), ktoré je na obrázku hneď pod editorom. Podľa môjho je to takto ďaleko prehľadnejšie. Popíšem vám teda, čo ktoré okno znamená.

• Hlavné okno je zložené z niekoľkých funkčných blokov, ktoré obsahujú informácie o všetkom možnom a tiež funkcie, týkajúce sa vášho programovania. Hlavné okno má tri záložky funkcií a tie sú na obrázku označené hnedou farbou. Záložky ohraničené žltou farbou náleží editora kódu. Tieto záložky však nemusí byť súčasťou hlavného okna, ak máte editor oddelene.
• Červenou farbou ohraničená kolónka s lokálnou adresou určuje miesto, kam sa ukladajú vaše skripty, vytvára alebo odkiaľ sa načítavajú súbory (ak s nimi váš skript pracuje). Jedná sa o absolútnu cestu k vašej pracovnej zložke, v MATLABe nazývané Current Folder (3).
• V ľavej časti je prieskumník danej adresy (Current Folder (3)), z ktorého môžete rýchlo pristupovať k súborom v pracovnej zložke.
• Tabla Command Window je MATLABovskou obdobou konzoly. Vaše programy sú v podstate konzolovými aplikáciami MATLABu. Ak však váš program zahŕňa vykreslenie grafov či iných grafických zobrazení, otvoria sa v oknách zvaných Figures, ktoré sú buď okná samostatné alebo ako bloky zapustené do hlavného okna.
• Tabla Workspace (4) je zjednodušene povedané odtlačkom pamäte. Zobrazuje všetky ukazovatele, ich rozmery a hodnoty, dátové typy a mnoho ďalšieho. A celkom užitočné je, že záložka HOME ponúka možnosť uložiť hodnoty z tohto okna do súboru. Ukladať premenné z Workspace je tiež možné jednotlivo, a to pomocou príkazov či kontextového menu vyvolaného po pravom kliknutí myši.

Spôsoby práce

V MATLABe môžete pracovať dvoma spôsobmi a to:

• Postupným zápisom do Command Window. Existuje možnosť ukladať všetok váš postup tak, že ako začnete, použijete príkaz diary <název souboru.přípona> (napr. diary test.txt) a až skončíte, vypnete logovanie príkazom diary off. Vhodný spôsob, keď nepracujete so žiadnymi súbormi a len potrebujete niečo vypočítať.
• Existuje možnosť ukladať všetok váš postup tak, že ako začnete, použijete príkaz diary <název souboru.přípona> (napr. diary test.txt) a až skončíte, vypnete logovanie príkazom diary off. Vhodný spôsob, keď nepracujete so žiadnymi súbormi a len potrebujete niečo vypočítať.
• Vytvorením skriptu a jeho následným spustením. Máte skript stále pred sebou

  Môžete pridávať komentáre

  Možnosť spúšťať len časti skriptu

  Môžete svoj skript debugovať!

• Máte skript stále pred sebou
• Môžete pridávať komentáre
• Možnosť spúšťať len časti skriptu
• Môžete svoj skript debugovať!

Najužitočnejšie pomôcka - Pomoc alias klávesa F1

• Kedykoľvek si nebudete vedieť rady, použite nápovedu (Magická klávesa F1)!
• Pokiaľ pôjde o argumenty vo funkcii, označte si požadovanú funkciu a stlačte F1, MATLAB vám to povie. Pomoc je funkčný aj offline.
• Prípadne je možné použiť príkaz help <název_funkce>, napr .: help diary, ktorý vám vypíše do Command Window popis danej funkcie. Použitie klávesy F1 je však výhodnejšie v tom, že vám otvorí nápovedu v novom okne a v istom grafickom formátovania, s prípadnými návrhmi súvisiacich funkcií.

Pár problémov, ktoré používatelia často hľadajú

• Ako zmeniť veľkosť písma? Záložka HOME -> Preferences -> Fonts -> a hneď v prvom riadku je v prvom časti vysúvací zoznam, z ktorého si vyberte požadovanú veľkosť.
• Záložka HOME -> Preferences -> Fonts -> a hneď v prvom riadku je v prvom časti vysúvací zoznam, z ktorého si vyberte požadovanú veľkosť.
• Ako zrušiť automatické zalamovanie komentárov? Záložka HOME -> Preferences -> Editor / Debugger -> Language -> Blok "Comment Formatting" -> a Odznačte "Wrap comments automatically while typing".
• Záložka HOME -> Preferences -> Editor / Debugger -> Language -> Blok "Comment Formatting" -> a Odznačte "Wrap comments automatically while typing".
• Ako zmeniť rozloženie hlavného okna? Záložka HOME -> Layout -> a potom tu už je niekoľko predpripravených rozloženie alebo si môžete rozložiť okná podľa svojho.
• Záložka HOME -> Layout -> a potom tu už je niekoľko predpripravených rozloženie alebo si môžete rozložiť okná podľa svojho.

Pár dodatkov na záver

• Ak budete chcieť svoj skript spustiť, musí sa súbor skriptu nachádzať v Current Folder!
• Neviete Ak nájsť editor, otvára sa po otvorení nového skriptu a to buď zo záložky HOME či klávesovou skratkou Ctrl + N.
• Veľkou zmenou bude pre všetkých programátorov, že každý zápis reťazca je ohraničený apostrofy na miesto úvodzoviek.
• Celý váš program, ktorý napíšete v editore a spustíte, sa vám vypíše do Command Window.
• Máte radi bodkočiarkami? Pokiaľ ho vo vašom skripte zabudnete, napospol sa nič nestane, ale pokiaľ ide o akúkoľvek definíciu premennej či priradenie nové hodnoty k premennej a vy daný príkaz neukončíte bodkočiarkou, bude celý obsah premennej vypísaný do Command Window (čo môže mať za následok značné problémy, najmä keď pracujete s veľkými objemami dát, napr. obrazovými maticami).
• Ak už sa Vám podarí spustiť niečo a uvidíte, že ste urobili chybu, napr. Vyššie spomínaný výpis 1000000000 hodnôt do Command Window alebo jednoduché zacykleniu, kliknite do Command Window a použite klávesovú skratku Ctrl + C, ktorá zapríčiní zastavenie skriptu.

V ďalšom dieli si rozoberieme základný systém písania skriptov a samozrejme príkazy.