Corso di formazione Fondamenti di MATLAB

Parte 1

Brief introduzione a MATLAB

Obiettivi: Fornire una panoramica su cos’è MATLAB, di cosa è composto e quali benefici può offrire.

• Un esempio: C vs. MATLAB
• Panoramica sui prodotti MATLAB
• Ambiti di applicazione di MATLAB
• Cosa può fare per te MATLAB?
• Sommario del corso

Utilizzo dell’interfaccia utente di MATLAB

Obiettivo: Presentare le principali funzionalità dell’ambiente di sviluppo integrato di MATLAB e delle sue interfacce. Fornire una visione d’insieme dei temi trattati nel corso.

• L’interfaccia di MATLAB
• Lettura dei dati da file
• Salvataggio e caricamento delle variabili
• Visualizzazione grafica dei dati
• Personalizzazione dei grafici
• Calcolo statistico e tracciamento della retta di regressione
• Esportazione delle immagini per utilizzo in altre applicazioni

Variabili ed espressioni

Obiettivo: Inserire comandi MATLAB, ponendo particolare attenzione alla creazione e gestione delle variabili.

• Inserimento dei comandi
• Creazione di variabili
• Ottenere aiuto
• Accesso e modifica dei valori contenuti nelle variabili
• Creazione di variabili di tipo carattere

Analisi e visualizzazione con vettori

Obiettivo: Effettuare calcoli matematici e statistici su vettori, nonché creare semplici rappresentazioni grafiche. Si illustra come la sintassi di MATLAB permetta di operare su interi insiemi di dati con un unico comando.

• Calcoli sui vettori
• Rappresentazione grafica dei vettori
• Opzioni di base per i grafici
• Aggiunta di annotazioni ai grafici

Analisi e visualizzazione con matrici

Obiettivo: Utilizzare le matrici sia come oggetti matematici che come contenitori di dati vettoriali. Si approfondisce il modo corretto di usare la sintassi MATLAB per distinguere tra queste due applicazioni.

• Dimensione e struttura delle matrici
• Calcoli sulle matrici
• Analisi statistica sui dati matriciali
• Rappresentazione grafica di più colonne
• Trasformazioni della forma dei dati e indicizzazione lineare
• Array multidimensionali

Parte 2

Automatizzazione dei comandi tramite script

Obiettivo: Raggruppare i comandi MATLAB in script, facilitando così la riproduzione e l’esperimentazione. Con l’aumentare della complessità delle attività, diventa poco pratico inserire lunghe sequenze di comandi nella finestra dei comandi.

• Un esempio di modellizzazione
• Cronologia dei comandi
• Creazione di file script
• Esecuzione degli script
• Uso di commenti e celle di codice
• Pubblicazione degli script

Gestione dei file contenenti dati

Obiettivo: Importare dati in MATLAB da file strutturati. Considerata la molteplicità di tipi e formati dei dati importabili, si dedica particolare attenzione alle matrici a celle e ai formati datari.

• Importazione dei dati
• Gestione dei tipi di dati misti
• Matrici a celle
• Conversione tra numeri, stringhe e elementi delle celle
• Esportazione dei dati

Rappresentazioni grafiche multiple di vettori

Obiettivo: Realizzare rappresentazioni grafiche più complesse basate su più vettori, sfruttando i colori e le possibilità di manipolazione delle stringhe per ottenere visualizzazioni efficaci e accattivanti.

• Struttura grafica
• Utilizzo simultaneo di più figure, assi e grafici
• Rappresentazione grafica di equazioni
• Gestione dei colori
• Personalizzazione avanzata dei grafici

Logica e controllo del flusso

Obiettivo: Impiegare operazioni logiche, variabili e tecniche di indicizzazione per creare codice flessibile in grado di prendere decisioni e adattarsi a diverse situazioni. Si esplorano altresì le strutture cicliche e quelle che permettono l’interazione con l’utente.

• Operazioni logiche e variabili logiche
• Indicizzazione basata sulla logica
• Strutture di programmazione
• Controllo del flusso del codice
• Cicli ripetitivi

Visualizzazione di immagini e matrici

Obiettivo: Visualizzare sia immagini che dati matriciali in due o tre dimensioni. Si analizza la differenza tra la rappresentazione grafica delle immagini stesse e quella dei dati matriciali mediante tale visualizzazione.

• Interpolazione basata su vettori e matrici
• Visualizzazione di matrici tridimensionali
• Visualizzazione bidimensionale delle matrici
• Immagini indicizzate e mappe dei colori associate
• Immagini in formato colore vero (RGB)

Parte 3

Analisi dei dati

Obiettivo: Eseguire tipiche operazioni di analisi dati con MATLAB, tra cui lo sviluppo e l’adattamento di modelli teorici ai dati reali. Ciò consente di sfruttare una delle caratteristiche più potenti di MATLAB: la risoluzione di sistemi lineari mediante un unico comando.

• Gestione dei dati mancanti
• Analisi della correlazione tra variabili
• Filtraggio e smorzamento dei dati
• Analisi spettrale e trasformata di Fourier rapida (FFT)
• Risoluzione sistematica di equazioni lineari

Sviluppo di funzioni personalizzate

Obiettivo: Ottimizzare l’automazione racchiudendo operazioni modulari in funzioni definibili dall’utente. Si analizza il meccanismo tramite cui MATLAB gestisce i riferimenti a file e variabili.

• Perché utilizzare le funzioni?
• Creazione delle funzioni
• Aggiunta di commenti al codice
• Richiamo di funzioni secondarie
• Ambiti d’applicazione (workspace)
• Funzioni secondarie
• Percorsi di ricerca e priorità di accesso ai file

Tipi di dati in MATLAB

Obiettivo: Esplorare i diversi tipi di dati, concentrandosi sulla sintassi per crearle ed accedere agli elementi degli array. Si discute anche come convertire tra tali tipi. I tipi di dati differiscono in base al contenuto e all’organizzazione dei dati stessi.

• Tipi di dati disponibili in MATLAB
• Numeri interi
• Strutture dati
• Conversione tra tipi di dati

Input/Output su file

Obiettivo: Esplorare le funzioni a basso livello per l’importazione ed esportazione dei dati, che consentono un controllo preciso sull’interazione con file testuali e binari. Tra queste si annovera textscan, ottimo per il controllo dettagliato della lettura di file di testo.

• Apertura e chiusura dei file
• Lettura e scrittura nei file di testo
• Lettura e scrittura nei file binari

Si precisa che il contenuto effettivamente erogato potrebbe presentare lievi differenze rispetto alla descrizione sopra, senza preavviso.

Conclusione

Si avverte che la realizzazione pratica del corso può differire leggermente dalla presente descrizione, in modo da garantire aggiornamenti adeguati e adatti alle necessità.

Obiettivi: Riepilogo dei contenuti trattati nel corso.

• Sintesi generale del percorso formativo
• Altri corsi disponibili su MATLAB in programmazione futura

Il corso potrebbe subire lievi modifiche durante lo svolgimento, senza preavviso.