Lyhyt MATLAB (ja OCTAVE)-opas

Päivitetty 25.02.2022

Heikki Apiola, Marko Laine

Erityisesti Solmu-lehden 2/2021 Lambertin funktiota, 1/2021 diffferentiaaliyhtälöitä ja 2/2019 interpolaatiota käsittelevien kirjoitusten motivaatiolla päivittelen opasta näinä aikoina vähentääkseni mahdollisten lukijoiden päivittelytarvetta.

---

Tämä on lyhyt johdatus MATLAB (ja OCTAVE)-ohjelman käyttöön. Sisältää ohjeita alkuun pääsemiseksi ja linkkejä muihin tietolähteisiin. Dokumentti on tietysti jatkuvasti työn alla. Opas on muokattu Marko Laineen oppaan pohjalta, jota Heikki Apiola on useiden viime vuosien aikana kehitellyt omien kurssien ja kirjoitusten tarpeita vastaaviin suuntiin. Epäjohdonmukaisuuksista ja virheistä vastaa siis yksin HA.

Octave-käyttäjille:

Suurin osa oppaan ohjeista toimii OCTAVE:lla ilman muutoksia. Tekstissä on koko joukko viittauksia MATLAB:n dokumentaatioon, jota voi sellaisenaan käyttää OCTAVE:ssa. MATLAB-editorin hienot uudehkot piirteet, kuten skriptin jakaminen "soluiksi" kaksoisprosenttimerkeillä ( %% ) ja julkaisuominaisuudet ("publish", "Live Editor") eivät ole käytettävissä. OCTAVE:n mukana tulee oma editori, joka on ihan käyttökelpioinen, toki voit käyttää mitä tahansa tekstieditoria halutessasi. Huomaa myös "Octave online"-mahdollisuus: Rekisteröitymällä tuolle "online"-sivulle, pääset käyttämään OCTAVEA ilman asennusta suoraan selaimen kautta.
Octaven asennus Linux:lle (Ubuntu) suoraan komennolla: sudo apt-get install octave Muille käyttiksille Octave-sivuston kautta.

Huom! Yllä mainitussa viitteessä Solmu:diffyhtälöitä ... on yksityiskohtaisia ohjeita myös Octave-Onlinen käyttöön.

Muita oppaita ja materiaaleja

• MathWorks'n "Getting started"
• Timo Mäkelä: Matlab Selkeä perusopas, sisältää myös Simulink-osan käyttöä.
• Introduction to Octave, University of Cambridge
• HA:n "Miniopas" Tiivistetty versio tästä oppaasta, kesken ...
• Yhden A4:n pikaohje
• HA:n Laajempi ("ei-niin-lyhyt") opas johon viittaamme usein. Sekin on osin keskeneräinen ...
• MattieO: Sisältää laajan viitelistan Matlab-opasmateriaaliin (vrt. alla kohdassa "Viitteitä")
• MattieT, matemaattisten ohjelmistojen tehtäväkokoelma
• Blogikirjoitus: Matlab-tekniikkaa funktion ääriarvotehtäviin ja perusoppiesimerkkejä [17.5.2017]

MATLAB:n ja Octaven helpit:
Niihin pääsee hyvin käsiksi ohjelmien sisäisten avustuskomentojen ja -klikkauksien lisäksi yleensä suoraan ystävämme Googlen avulla tyyliin: matlab vector, octave plot, etc. (Octavessa voit näin myös suoraan hyödyntää matlab-helppejä.)

---

Aloitetaan!

Ohjelmoitava graafinen matriisilaskin

• Perusasiat
• Matriisit
• Grafiikkaa
• Ohjelmointia
• Matlabin uusia piirteitä

Numeerista matematiikkaa

• Numeriikan tiivis katsaus
  Alla olevissa yksityiskohtaisemmin:

• Lineaarialgebraa
• Polynomit, interpolaatio ja käyrän sovitus
• Epälineaarisia yhtälöitä ja optimointia
• Numeerista integrointia
• Differentiaaliyhtälöitä ja -ryhmiä
• Pienimmän neliösumman menetelmä

---

Kurssimateriaaleja vv. 2010 - 2018

• Matlab course, basic, Aalto Scip Fall 2018
• Matlab course, advanced, Aalto Scip March 2018
• Matlab course, basics, Aalto, scip (Oct-Nov 2016, in English)
• Matlab course, "advanced", Aalto, scip (Nov 2016)
• Matemaattiset ohjelmistot MS-E1999, Aalto/math
• Vastaava, keväällä 2013
• kevät 2012
• v. 2010
       Tehtävämateriaalia v. 2010:
       Tehtäviä 1 | Tehtäviä 2 | Tehtäviä 3 | Tehtäviä 4 | Tehtäväkooste ja hahmotelmia

Viitteitä

• Cleve Moler: Experiments with MATLAB Kiintoisia aiheita matematiikan eri alueilta, sopivaa myös lukiopohjalle, opettaa samalla Matlabin perusteita.
• Cleve Moler: Numerical Computing with MATLAB Suositeltavaa jatkolukemista (ja tekemistä) edelliselle.
• Mattie - Matematiikkaa tietokoneella, Aalto-yliopistossa kehitetty/kehittyvä ohjelmistoportaali
  • Matlab-kuvaus+mittava linkkikokoelma (Mattie-systeemin MattieO-osiossa).
• Vanhempi lista: kirjallisuutta, verkkomateriaaleja, keskustelupalstoja