Урок №13.Програмні засоби для складних обчислень, аналізу даних та фінансових розрахунків.

Основи роботи в середовищі Scilab

    Для проведення інженерних і фінансових розрахунків, аналізу даних можна використовувати не лише MS Excel (LO Calc), а й інші програмні засоби, одним із яких є пакет Scilab — система комп'ютерної математики, яка при­значена для виконання інженерних і наукових обчислень. Scilab — це вільне багатоплатформне програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом. Установити середовище мож­на з сайта scilab.org.

    1. Знайомство з інтерфейсом 
    Головне вікно Scilab містить чотири основні вікна: Перегляд файлів; Командне вікно (Консоль); Перегляд змінних; Журнал команд.
    У Командному вікні (Консоль) можна спостерігати технічну інформацію про завантаження середовища, після якої система запрошує користувача ввести команду. Початок рядка супроводжується стрілкою (-->), яка й на­зивається запрошенням (command prompt). Середовище працює в режимі інтерпретатора (здійснює пооператорну (покомандну, построкову) обробку команд). 
    Якщо ввести рядок 
-->2*2+69/25 ,

отримаємо відповідь від інтерпретатора: 
ans = 6.76 

    Змінна ans — це зарезервована змінна, в яку зберігається останній «безіменний» результат. Змінна ans може бути використана для прове­дення ланцюжка обчислень, проміжні результати яких вам не потрібні:

-->2*2
ans = 4. 
-->ans+4 
ans = 8. 

    У вікні Перегляд змінних ві­дображається інформація про створені змінні. 

    Вікно Журнал команд відображає всі команди, які вводив користувач у командний рядок під час поточного сеансу. Сеансом називається відрі­зок часу, що починається з уведення першої команди після запуску про­грами, і закінчується закриттям програми.

    
    2. Правила введення інформації в документ 
    1) Якщо не потрібно виводити результат, то введення інформації закінчується символом «;». Водночас самі обчислення викону­ються. Тому, якщо запам'ятовувати результати в змінних, то за потреби з ними в подальшому можна буде виконувати операції.
    2) В одному рядку можна ввести кілька операторів і (або) команд. Для цього їх слід відокремлювати символом «,»: 

-->2+3, 3+5 
ans = 5 
ans =8 // змінна ans містить результат обчислення останнього виразу. 

    3) Якщо вираз не поміщається в рядку, то наприкінці незаверше­ного рядка слід увести дві крапки «..».
    4) Переглянути раніше введені команди можна в командному ряд­ку за допомогою клавіш управління курсором «угору» й «униз». Отримавши доступ до потрібної команди, її можна змінити й зно­ву запустити на виконання.
    5) Видалення фрагмента документа, крім тексту, що міститься в ко­мандному рядку, системою не дозволяється.


    3. Типи даних
    У робочій області Scіlab можна визначати змінні, а потім використо­вувати їх у виразах. Змінна в Scіlab — це іменований масив лише з од­ним полем, яке зберігає дані деякого типу. Будь-яка змінна до викорис­тання у формулах і виразах має бути визначена. Для визначення змінної необхідно записати оператор присвоювання 

ім'я_змінної = значення 
    
    Наберемо в командному вікні рядок: 

-->n1=25; n2=65.3; n3="text"; n4=%T; n5=int32(10);

    Тим самим ми створили 5 змінних, інформацію про значення й типи яких можна переглянути у вікні Перегляд змінних. 

    Убудований цілий тип у Scіlab від­сутній, тому ціле значення отриму­ємо за допомогою функції перетво­рення типів int32(). Змінна n4 має логічний тип і значення %Т, еквіва­лентне True (%F ~False).
    Вектор у Scіlab — це одновимірний масив одного типу даних. Нумерація елементів починається з одиниці. Для створення вектора необ­хідно перелічити елементи через пропуск у квадратних дужках:

Vector = [3 6 8]; // Вектор із 3 елементами 

    Для створення вектора, елементи якого утворюють арифметичну про­гресію, використовується конструкція

<Початкове значення:> <крок>: <кінцеве значення> 

    
    Приклад 1. Створимо вектор із початковим значенням -5, кінцевим значенням 10 і кроком між елементами 2.
-->А=-5:2:10 

А = - 5. -3. -1. 1. 3. 5. 7. 9. 

-->А(4) // Звернення до елемента вектора А з індексом 4 
ans = 1.

    Для видалення елемента вектора достатньо на його позиції записати конструкцію «[]».
    -->А(2)=[] // Видалено елемент А(2) 

А = -5. -1. 1. 3. 5. 7. 9.

    Матриця в Scilab — це двовимірний масив однотипних елементів. У разі створення матриці рядки відділяються крапкою з комою:
-->А=[1 2; 3 4] // створення матриці 2x2 

А = 

        1. 2. 

        3. 4. 

    
    Приклад 2. Для створення матриці можна скористатися стандартною функцією rand(), яка генерує масиви, заповнюючи їх псевдовипадковими числами.
-->A=rand(2,3) // створення матриці 2x3

А =

        0.2113249      0.6653811      0.8782165
        0.7560439      0.6283918      0.0683740

    Звернемося до елемента, розташованого в другому рядку й третьому стовпці: 

-->А(2,3) // 2 рядок, 3 стовпець 
ans = 0.0683740
    
    4. Правила запису виразів 
    Математичні вирази складаються з чисел, констант, змінних, операто­рів, функцій і спеціальних знаків. Порядок дій регулюється дужками. Ви вже знаєте основні оператори, які використовуються для запису виразів:

    5. Вбудовані функції
    Для запису математичних виразів використовуються елементарні ма­тематичні функції:

    
    Приклад 3. Обчислити значення виразу 
,
якщо х = 4.5, у = 8.09. 

-->х=-4.5; у=8.09; 
-->с=sqrt(abs(x^2-1))+sin(x)^2
с = 5.3430473 
    
    Для розв'язування задач теорії чисел і комбінаторики реалізовані вбудовані функції:

    Scіlab має вбудовані функції для статистичної обробки даних:

    Якщо ви не впевнені в призначенні вбудованої функції або її синтак­сисі, скористайтеся командою help, наприклад:

--> help factor 


    У результаті виконання команди у вікні Перегляд довідки буде відо­бражено інформацію щодо цієї функції.

Коментарі

Дописати коментар