Johdatus Matlabin käyttöön, syksy 2015

Last modified by hzkekkon@helsinki_fi on 2024/03/27 10:47

Johdatus Matlabin käyttöön, syksy 2015

 

Vastuuopettajat: Henrik Kettunen & Hanne Kekkonen

Assistentti: Topias Rusanen

Laajuus: 2 op (hyväksytty/hylätty)

Tyyppi: Syventävä opinto

Opetus: MATLAB (MATrix LABoratory) on numeeriseen laskentaan tarkoitettu tietokoneohjelmisto sekä ohjelmointikieli. Kurssilla perehdytään ohjelmiston alkeisiin harjoitusten avulla rauhallisesti edeten. Varsinaisia luentoja kurssilla ei ole. Kurssin suoritus perustuu aktiiviseen läsnäoloon, sekä palautettavaan loppuraporttiin. Varsinaisia kotitehtäviä tai kurssikoetta ei siis ole. Kurssi kestää syksyn I periodin ajan. Kurssista ei anneta arvosanaa, ainoastaan suoritusmerkintä. Kurssille voidaan ottaa enintään 24 opiskelijaa.

Sisältö: MATLABin käyttö komentoriviltä, perehtyminen MATLABin funktioihin, omien muuttujien syöttäminen, vektorien ja matriisien syöttäminen ja näiden laskutoimitukset, matriisin ominaisarvot ja vektorit, matriisiyhtälön ratkaisu, kuvaajien tuottaminen, omien ohjelmien (skriptien) luonti, if-rakenne, for- ja while-silmukat, omien funktioden luominen, interpolointi, numeerinen integrointi, numeerinen ja symbolinen yhtälönratkaisu, differentiaaliyhtälöiden ratkaiseminen.

Esitietovaatimukset: Aiempaa kokemusta Matlabista tai ohjelmoinnista ei vaadita. Jonkinlainen käsitys lineaarialgebrasta ja matriisilaskennasta tulisi kuitenkin olla. Parhaiten kurssi soveltuu maisterivaiheen opiskelijoille, mutta kaikki saavat ilmoittautua.

The [toc] macro is a standalone macro and it cannot be used inline. Click on this message for details.

Ajankohtaista

  • Perjantain 18.9. opetus on peruttu, koska ay-liikkeiden mielenilmaus katkaisee joukkoliikenteen.
  • Henrik Kettunen siirtyy 21.9. alkaen toisiin tehtäviin ja esittää lämpimät kiitoksensa kurssille osallistuneille. Kurssin vastuuopettajana jatkaa Hanne Kekkonen. Harjoituskierrokset 6 - 9 vetää Topias Rusanen.
  • Oodi-ilmoittautumisen lisäksi kurssille pääsy edellyttää saapumista paikalle ensimmäisellä opetuskerralla ke 2.9. klo 10:15.
  • 10 ensimmäisellä opetuskerralla on pakollinen läsnäolo. Yli kolme (selittämätöntä) poissaoloa johtaa hylättyyn suoritukseen.

Opetusajat

Syksyn I periodilla (viikot 36-42) keskiviikkoisin ja perjantaisin klo 10:15-12:00 tietokoneluokassa C128.

Tarkemmat ajat, sisällöt ja tehtävät, ks. Laskuharjoitukset

Ilmoittaudu kurssille

 

Laskuharjoitukset

Harjoitustehtävät

  1. (ke 2.9.) - Kurssin esittely ja käytännön asioita. Matlab laskimenaMuuttujiavektoreita ja matriiseja.
      ***** Tehtävät 1 ***** Luentokalvot *****

  2. (pe 4.9.) - Lisää vektoreita ja matriiseja.
    ***** Tehtävät 2 ***** Luentokalvot 2 ***** Ratkaisuja 2 *****
     
  3. (ke 9.9.) - Ominaisarvoyhtälömatriisiyhtälökuvaajien piirtäminen.
    ***** Tehtävät 3 ***** Ratkaisuja 3 *****
     
  4. (pe 11.9.) - Yhtälöiden ratkaisu graafisestiKaksiulotteiset kuvaajat.
    ***** Tehtävät 4 ***** Ratkaisuja 4 *****
     
  5. (ke 16.9.) - Relaatioita. Omat ohjelmakoodit eli skriptit (m-files).
    ***** Tehtävät 5 ***** Ratkaisuja 5  *****
     
    (pe 18.9.) - if-rakenne ja for-silmukkaOmat funktiot.
    ***** PERUTTU *****

  6. (ke 23.9.) - if-rakenne ja for-silmukkaOmat funktiot.
    ***** Tehtävät 6 ***** Ratkaisuja 6  *****
     
  7. (pe 25.9.) - for-silmukan käyttöäAnimaatiot ja sarjakehitelmät.
    ***** Tehtävät 7 ***** Ratkaisuja 7  *****
     
  1. (ke 30.9.) - Syötteen pyytäminen ohjelman ajon aikana (input). while-silmukka.
    ***** Tehtävät 8 ***** Ratkaisuja 8  *****

  2. (pe 2.10.) - Kuvaajan sovitus dataanInterpolointia. Numeerista integrointia.
    ***** Tehtävät 9 *****Ratkaisuja 9  *****
     
  1. (ke 7.10.) - Symbolista ja numeerista yhtälönratkaisua. Differentiaaliyhtälöitä. (Palautettavan harjoitustyön tehtävänanto.)
     ***** Tehtävät 10 *****Ratkaisuja 10  *****

  2. (pe 9.10) - harjoitustyö
  1. (ke 14.10.) - harjoitustyö
  1. (pe 16.10) - harjoitustyö
     ***** Harjoitustyö *****
    ********* Data *********

    ***** LaTex pohja *****

    Harjoitustyön ratkaisut

Palautetta kurssista

Matematiikan ja tilastotieteen laitoksella on käytössä jatkuva palautteen keruu eli voit antaa palautetta missä tahansa kohdassa kurssia. Palautelomakkeeseen pääset täältä.

 

Muuta materiaalia

Desmond J. Higham, Nicholas J. Higham, Matlab Guide, 2nd ed. SIAM, 2005.

MIT:n avoimen Matlab-verkkokurssin materiaalia vuodelta 2010

MIT:n avoimen Matlab-verkkokurssin videoluentoja vuodelta 2011

Simopekka Vänskän Introduction to Matlab -kurssisivut keväältä 2011