MATLAB 7 (PDF)
Eine Einführung
Simulation ist neben Theorie und Experiment die dritte Säule wissenschaftlicher Forschung und technischer Entwicklung. Computer-Berechnungen sind zu einer wesentlichen Antriebskraft im Bereich der Technik und der Naturwissenschaften geworden. Speziell für...
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Produktinformationen zu „MATLAB 7 (PDF)“
Simulation ist neben Theorie und Experiment die dritte Säule wissenschaftlicher Forschung und technischer Entwicklung. Computer-Berechnungen sind zu einer wesentlichen Antriebskraft im Bereich der Technik und der Naturwissenschaften geworden. Speziell für diese Anwendungsbereiche wurde MATLAB entwickelt. MATLAB ist ein auf mathematisch/numerischen Methoden beruhendes Problemlösungswerkzeug, das sowohl bequeme Benutzeroberflächen bietet, als auch die individuelle Programmierung gestattet. MATLAB hat sich durch seine Erweiterungsmöglichkeit in Form von "Toolboxen" zu einem universell einsetzbaren Werkzeug auf den verschiedensten Gebieten (Signalverarbeitung, Regelungstechnik, Fuzzy Logic etc.) entwickelt.
Dieses Buch ist auf die neueste MATLAB-Version 7 abgestimmt und behandelt unter anderem detailliert die Lösung numerischer Problemstellungen mit Hilfe von MATLAB.
Dieses Buch ist auf die neueste MATLAB-Version 7 abgestimmt und behandelt unter anderem detailliert die Lösung numerischer Problemstellungen mit Hilfe von MATLAB.
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Kapitel 7 Programmeinheiten und Unterprogramme
(S. 115)
Bereits in früheren Kapiteln wurde die Zusammensetzung von Datenverbunden (Felder, selbstdefinierte Datenobjekte) aus einfachen Datenobjekten beschrieben. So wie Datenverbunde in bestimmten Anweisungen als Einheit auftreten konnen (und so eine ,,Datenabstraktion" darstellen), ist es auch moglich, mehrere Anweisungen zu einer Einheit - einem Unterprogramm (einer Prozedur) - zusammenzufassen, die von aufien als eine neue Anweisung verwendbar ist und damit eine ,,algorithmische Abstraktion" ermoglicht. Das Unterprogrammkonzept - eines der wichtigsten Konzepte imperativer Programmiersprachen - wird vor allem verwendet, wenn
ein Programmteil (Teilalgorithmus) benannt und als Black-Box verwendet werden soil: der Programmierer kann diesen Teilalgorithmus einsetzen, ohne sich um seinen inneren Aufbau kümmern zu müssen;
ein bis auf eventuelle Parameter identischer Programmteil an verschiedenen Stellen im Programm auftritt: der Programmierer spart Schreibarbeit und reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit;
(lokale) Datenobjekte nur fur die Dauer der Ausfuhrung des Unterprogramms angesprochen und benutzt werden sollen;
Programmteile rekursiv sein sollen.
Um ein ausfuhrbares Programm zu erhalten, werden Unterprogramme quasi im ,,Baukastenprinzip" zu einem Hauptprogramm zusammengesetzt. Das Hauptprogramm ruft in einer gewissen zeitlichen Abfolge Unterprogramme auf, die ihrerseits natüf
rlich weitere Unterprogrammaufrufe enthalten konnen.
Da MATLAB ein interaktives System ist, gibt es - entgegen dem Konzept herkommlicher Programmiersprachen - keine speziellen Hauptprogramme.
Unterprogramme
Es gibt in MATLAB zwei Typen von Unterprogrammen: Skripts und Funktionen (function-Unterprogramme):
Skripts enthalten lediglich eine Liste von MATLAB-Befehlen, die hintereinander ausgefuhrt werden; sie sind daher mit Makros vergleichbar.
... mehr
function-Unterprogramme entsprechen den Prozeduren (oder Funktionen) imperativer Programmiersprachen; sie bieten syntaktische Moglichkeiten zur Ubergabe von Parametern und zur Rückgabe von Ergebnissen an.
7.1 Unterprogrammkonzept
Unterprogramme sind ein sehr machtiges Hilfsmittel zur Komplexitatsbewaltigung. Die Komplexitat grofierer Softwareprojekte uberfordert sehr rasch die Fähigkeiten eines menschlichen Bearbeiters. Das Grundprinzip der Komplexitatsbewaltigung besteht in der Zerlegung des Gesamtproblems in Teilaufgaben geringerer Komplexitat. Obwohl sich dadurch die Gesamtkomplexitat selbstverstandlich nicht verringern lasst, erhalt man bewaltigbare Teilaufgaben, die zusammen die gewunschte Gesamtlosung ergeben.
Dass die Aufgliederung eines Programms in Unterprogramme vorteilhaft ist, gilt bereits fur relativ kleine Programme; sie wird aber bei umfangreicheren Programmen, die aus zigtausend Zeilen bestehen konnen, zur absoluten Notwendigkeit. Das Konzept von MATLAB begiinstigt solch eine Realisierung eines Programms als Sammlung in sich abgeschlossener Unterprogramme, aus denen sich das Gesamtprogramm wie aus Bausteinen zusammensetzt.
Die Problemzerlegung durch Definition und Verwendung von Unterprogrammen sollte folgende Gesichtspunkte beriicksichtigen:
Die einzelnen Unterprogramme sollte man unabhdngig voneinander entwickeln konnen, sonst wird das Ziel der Reduktion der Gesamtkomplexitat nicht erreicht.
Unterprogramme sollten nach Moglichkeit so konzipiert werden, dass nachtragliche Anderungen oder Erweiterungen der Funktionalitat einfach durchfuhrbar sind.
Fur den Anwender eines Unterprogramms sollte es nicht erforderlich sein, dessen interne Struktur zu kennen (information hiding).
Die ,,Beziehungskomplexitat", die durch gegenseitige Aufrufe von Unterprogrammen gegeben ist, sollte so gering wie moglich gehalten werden.
7.1 Unterprogrammkonzept
Unterprogramme sind ein sehr machtiges Hilfsmittel zur Komplexitatsbewaltigung. Die Komplexitat grofierer Softwareprojekte uberfordert sehr rasch die Fähigkeiten eines menschlichen Bearbeiters. Das Grundprinzip der Komplexitatsbewaltigung besteht in der Zerlegung des Gesamtproblems in Teilaufgaben geringerer Komplexitat. Obwohl sich dadurch die Gesamtkomplexitat selbstverstandlich nicht verringern lasst, erhalt man bewaltigbare Teilaufgaben, die zusammen die gewunschte Gesamtlosung ergeben.
Dass die Aufgliederung eines Programms in Unterprogramme vorteilhaft ist, gilt bereits fur relativ kleine Programme; sie wird aber bei umfangreicheren Programmen, die aus zigtausend Zeilen bestehen konnen, zur absoluten Notwendigkeit. Das Konzept von MATLAB begiinstigt solch eine Realisierung eines Programms als Sammlung in sich abgeschlossener Unterprogramme, aus denen sich das Gesamtprogramm wie aus Bausteinen zusammensetzt.
Die Problemzerlegung durch Definition und Verwendung von Unterprogrammen sollte folgende Gesichtspunkte beriicksichtigen:
Die einzelnen Unterprogramme sollte man unabhdngig voneinander entwickeln konnen, sonst wird das Ziel der Reduktion der Gesamtkomplexitat nicht erreicht.
Unterprogramme sollten nach Moglichkeit so konzipiert werden, dass nachtragliche Anderungen oder Erweiterungen der Funktionalitat einfach durchfuhrbar sind.
Fur den Anwender eines Unterprogramms sollte es nicht erforderlich sein, dessen interne Struktur zu kennen (information hiding).
Die ,,Beziehungskomplexitat", die durch gegenseitige Aufrufe von Unterprogrammen gegeben ist, sollte so gering wie moglich gehalten werden.
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Bibliographische Angaben
- Autoren: Christoph W. Überhuber , Stefan Katzenbeisser , Dirk Praetorius
- 2005, 2005, 309 Seiten, Deutsch
- Verlag: Springer-Verlag KG
- ISBN-10: 321127183X
- ISBN-13: 9783211271834
- Erscheinungsdatum: 24.11.2005
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