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diff --git a/it-it/matlab-it.html.markdown b/it-it/matlab-it.html.markdown new file mode 100644 index 00000000..b1e8777b --- /dev/null +++ b/it-it/matlab-it.html.markdown @@ -0,0 +1,525 @@ +--- +language: Matlab +contributors: + - ["mendozao", "http://github.com/mendozao"] + - ["jamesscottbrown", "http://jamesscottbrown.com"] + - ["Colton Kohnke", "http://github.com/voltnor"] +translators: + - ["Samuele Gallerani", "http://github.com/fontealpina"] +lang: it-it +--- + +MATLAB sta per MATrix LABoratory ed è un potente linguaggio per il calcolo numerico comunemente usato in ingegneria e matematica. + +```matlab +% I commenti iniziano con il segno percentuale. + +%{ +I commenti multilinea +assomigliano a +qualcosa +del genere +%} + +% i comandi possono essere spezzati su più linee, usando '...': + a = 1 + 2 + ... + + 4 + +% i comandi possono essere passati al sistema operativo +!ping google.com + +who % Mostra tutte le variabili in memoria +whos % Mostra tutte le variabili in memoria, con i loro tipi +clear % Cancella tutte le tue variabili dalla memoria +clear('A') % Cancella una particolare variabile +openvar('A') % Apre la variabile in un editor di variabile + +clc % Cancella il contenuto della Command Window +diary % Attiva il log della Command Window su file +ctrl-c % Interrompe il calcolo corrente + +edit('myfunction.m') % Apre la funzione/script nell'editor +type('myfunction.m') % Stampa il codice della funzione/script sulla Command Window + +profile on % Attiva la profilazione del codice +profile off % Disattiva la profilazione del codice +profile viewer % Apre il profilatore + +help comando % Mostra la documentazione di comando sulla Command Window +doc comando % Mostra la documentazione di comando sulla Help Window +lookfor comando % Cerca comando nella prima linea di commento di tutte le funzioni +lookfor comando -all % Cerca comando in tutte le funzioni + + +% Formattazione dell'output +format short % 4 decimali in un numero float +format long % 15 decimali +format bank % Solo due cifre decimali - per calcoli finaziari +fprintf('text') % Stampa "text" a terminale +disp('text') % Stampa "text" a terminale + +% Variabili ed espressioni +miaVariabile = 4 % Il pannello Workspace mostra la nuova variabile creata +miaVariabile = 4; % Il punto e virgola evita che l'output venga stampato sulla Command Window +4 + 6 % ans = 10 +8 * myVariable % ans = 32 +2 ^ 3 % ans = 8 +a = 2; b = 3; +c = exp(a)*sin(pi/2) % c = 7.3891 + +% La chiamata di funzioni può essere fatta in due modi differenti: +% Sintassi standard di una funzione: +load('myFile.mat', 'y') % argomenti tra parentesi, separati da virgole +% Sintassi di tipo comando: +load myFile.mat y % Non ci sono parentesi e gli argometi sono separati da spazi +% Notare la mancanza di apici nella sintassi di tipo comando: gli input sono sempre passati come +% testo letterale - non è possibile passare valori di variabili. Inoltre non può ricevere output: +[V,D] = eig(A); % Questa non ha una forma equivalente con una sintassi di tipo comando +[~,D] = eig(A); % Se si vuole solo D e non V + + + +% Operatori logici +1 > 5 % ans = 0 +10 >= 10 % ans = 1 +3 ~= 4 % Not equal to -> ans = 1 +3 == 3 % equal to -> ans = 1 +3 > 1 && 4 > 1 % AND -> ans = 1 +3 > 1 || 4 > 1 % OR -> ans = 1 +~1 % NOT -> ans = 0 + +% Gli operatori logici possono essere applicati alle matrici: +A > 5 +% Per ogni elemento, se la condizione è vera, quell'elemento vale 1 nella matrice risultante +A( A > 5 ) +% Restituisce un vettore contenente gli elementi in A per cui la condizione è vera + +% Stringhe +a = 'MyString' +length(a) % ans = 8 +a(2) % ans = y +[a,a] % ans = MyStringMyString + + +% Celle +a = {'one', 'two', 'three'} +a(1) % ans = 'one' - ritorna una cella +char(a(1)) % ans = one - ritorna una stringa + +% Strutture +A.b = {'one','two'}; +A.c = [1 2]; +A.d.e = false; + +% Vettori +x = [4 32 53 7 1] +x(2) % ans = 32, gli indici in Matlab iniziano da 1, non da 0 +x(2:3) % ans = 32 53 +x(2:end) % ans = 32 53 7 1 + +x = [4; 32; 53; 7; 1] % Vettore colonna + +x = [1:10] % x = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 + +% Matrici +A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] +% Le righe sono separate da punto e virgola, mentre gli elementi sono separati da spazi +% A = + +% 1 2 3 +% 4 5 6 +% 7 8 9 + +A(2,3) % ans = 6, A(row, column) +A(6) % ans = 8 +% (implicitamente concatena le colonne in un vettore, e quindi gli indici sono riferiti al vettore) + + +A(2,3) = 42 % Aggiorna riga 2 colonna 3 con 42 +% A = + +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 + +A(2:3,2:3) % Crea una nuova matrice a partire da quella precedente +%ans = + +% 5 42 +% 8 9 + +A(:,1) % Tutte le righe nella colonna 1 +%ans = + +% 1 +% 4 +% 7 + +A(1,:) % Tutte le colonne in riga 1 +%ans = + +% 1 2 3 + +[A ; A] % Concatenazione di matrici (verticalmente) +%ans = + +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 + +% è equivalente a +vertcat(A,A); + + +[A , A] % Concatenazione di matrici (orrizontalmente) + +%ans = + +% 1 2 3 1 2 3 +% 4 5 42 4 5 42 +% 7 8 9 7 8 9 + +% è equivalente a +horzcat(A,A); + + +A(:, [3 1 2]) % Ripristina le colonne della matrice originale +%ans = + +% 3 1 2 +% 42 4 5 +% 9 7 8 + +size(A) % ans = 3 3 + +A(1, :) =[] % Rimuove la prima riga della matrice +A(:, 1) =[] % Rimuove la prima colonna della matrice + +transpose(A) % Traspone la matrice, equivale a: +A one +ctranspose(A) % Trasposizione hermitiana della matrice +% (ovvero il complesso coniugato di ogni elemento della matrice trasposta) + + + + +% Aritmetica Elemento per Elemento vs. Artimetica Matriciale +% Gli operatori aritmetici da soli agliscono sull'intera matrice. Quando sono preceduti +% da un punto, allora agiscono su ogni elemento. Per esempio: +A * B % Moltiplicazione matriciale +A .* B % Moltiplica ogni elemento di A per il corrispondente elemento di B + +% Ci sono diverse coppie di funzioni, in cui una agisce su ogni elemento, e +% l'altra (il cui nome termina con m) agisce sull'intera matrice. +exp(A) % Calcola l'esponenziale di ogni elemento +expm(A) % Calcola la matrice esponenziale +sqrt(A) % Calcola la radice quadrata di ogni elementotake the square root of each element +sqrtm(A) % Trova la matrice di cui A nè è la matrice quadrata + + +% Plot di grafici +x = 0:.10:2*pi; % Crea un vettore che inizia a 0 e termina 2*pi con incrementi di .1 +y = sin(x); +plot(x,y) +xlabel('x axis') +ylabel('y axis') +title('Plot of y = sin(x)') +axis([0 2*pi -1 1]) % x range da 0 a 2*pi, y range da -1 a 1 + +plot(x,y1,'-',x,y2,'--',x,y3,':') % Per stampare più funzioni in unico plot +legend('Line 1 label', 'Line 2 label') % Aggiunge un etichetta con il nome delle curve + +% Metodo alternativo per stampare funzioni multiple in un unico plot. +% mentre 'hold' è on, i comandi sono aggiunti al grafico esistene invece di sostituirlo +plot(x, y) +hold on +plot(x, z) +hold off + +loglog(x, y) % Un plot di tipo log-log +semilogx(x, y) % Un plot con asse x logaritmico +semilogy(x, y) % Un plot con asse y logaritmico + +fplot (@(x) x^2, [2,5]) % Stampa la funzione x^2 da x=2 a x=5 + +grid on % Mostra la griglia, disattivare con 'grid off' +axis square % Rende quadrata la regione individuata dagli assi +axis equal % Iposta l'aspetto del grafico in modo che le unità degli assi siano le stesse + +scatter(x, y); % Scatter-plot +hist(x); % Istogramma + +z = sin(x); +plot3(x,y,z); % Stampa una linea 3D + +pcolor(A) % Heat-map di una matrice: stampa una griglia di rettangoli, colorati in base al valore +contour(A) % Contour plot di una matrice +mesh(A) % Stampa come una superfice di mesh + +h = figure % Crea un nuovo oggetto figura, con handle f +figure(h) % Rende la figura corrispondente al handle h la figura corrente +close(h) % Chiude la figura con handle h +close all % Chiude tutte le figure +close % Chiude la figura corrente + +shg % Riutilizza una finestra grafica già esistente, o se necessario ne crea una nuova +clf clear % Pulisce la figura corrente, e resetta le proprietà della figura + +% Le proprietà possono essere impostate e modificate attraverso l'handle della figura. +% Si può salvare l'handle della figura quando viene creata. +% La funzione gcf restituisce un handle alla figura attuale. +h = plot(x, y); % Si può salvare un handle della figura quando viene creata +set(h, 'Color', 'r') +% 'y' yellow; 'm' magenta, 'c' cyan, 'r' red, 'g' green, 'b' blue, 'w' white, 'k' black +set(h, 'LineStyle', '--') + % '--' linea continua, '---' tratteggiata, ':' puntini, '-.' trattino-punto, 'none' nessuna linea +get(h, 'LineStyle') + + +% La funzione gca restituisce un handle degli assi della figura corrente +set(gca, 'XDir', 'reverse'); % Inverte la direzione dell'asse x + +% Per creare una figura che contiene diverse sottofigure, usare subplot +subplot(2,3,1); % Seleziona la prima posizione in una griglia 2 per 3 di sottofigure +plot(x1); title('First Plot') % Stampa qualcosa in questa posizione +subplot(2,3,2); % Seleziona la seconda posizione nella griglia +plot(x2); title('Second Plot') % Stampa qualcosa in questa posizione + + +% Per usare funzioni o script, devono essere nel tuo path o nella directory corrente +path % Mostra il path corrente +addpath /path/to/dir % Aggiunge al path +rmpath /path/to/dir % Rimuove dal path +cd /path/to/move/into % Cambia directory + + +% Le variabili possono essere salvate in file .mat +save('myFileName.mat') % Salva le variabili nel tuo Workspace +load('myFileName.mat') % Carica variabili salvate nel tuo Workspace + +% M-file Scripts +% I file di script sono file esterni che contengono una sequenza di istruzioni. +% Permettono di evitare di scrivere ripetutamente lo stesso codice nella Command Window +% Hanno estensione .m + +% M-file Functions +% Come gli script, hanno la stessa estensione .m +% Ma possono accettare argomenti di input e restituire un output. +% Inoltre, hanno un proprio workspace (differente scope delle variabili). +% Il nome della funzione dovrebbe coincidere con il nome del file (quindi salva questo esempio come double_input.m). +% 'help double_input.m' restituisce i commenti sotto alla linea iniziale della funzione +function output = double_input(x) + %double_input(x) restituisce il doppio del valore di x + output = 2*x; +end +double_input(6) % ans = 12 + + +% Si possono anche avere sottofunzioni e funzioni annidate. +% Le sottofunzioni sono nello stesso file della funzione primaria, e possono solo essere +% chiamate da funzioni nello stesso file. Le funzioni annidate sono definite dentro ad altre +% funzioni, e hanno accesso ad entrambi i workspace. + +% Se si vuole creare una funzione senza creare un nuovo file si può usare una +% funzione anonima. Utile quando si vuole definire rapidamente una funzione da passare ad +% un'altra funzione (es. stampa con fplot, valutare un integrale indefinito +% con quad, trovare le radici con fzenzro, o trovare il minimo con fminsearch). +% Esempio che restituisce il quadrato del proprio input, assegnato all'handle sqr: +sqr = @(x) x.^2; +sqr(10) % ans = 100 +doc function_handle % scopri di più + +% Input dell'utente +a = input('Enter the value: ') + +% Ferma l'esecuzione del file e cede il controllo alla tastiera: l'utente può esaminare +% o cambiare variabili. Digita 'return' per continuare l'esecuzione, o 'dbquit' per uscire +keyboard + +% Importarare dati (anche xlsread/importdata/imread per excel/CSV/image file) +fopen(filename) + +% Output +disp(a) % Stampa il valore della variabile a +disp('Hello World') % Stampa una stringa +fprintf % Stampa sulla Command Window con più controllo + +% Istruzioni condizionali (le parentesi sono opzionali, ma un buon stile) +if (a > 15) + disp('Maggiore di 15') +elseif (a == 23) + disp('a è 23') +else + disp('nessuna condizione verificata') +end + +% Cicli +% NB. Ciclare su elementi di vettori/matrici è lento! +% Dove possibile, usa funzioni che agiscono sull'intero vettore/matrice +for k = 1:5 + disp(k) +end + +k = 0; +while (k < 5) + k = k + 1; +end + +% Misurare la durata dell'esecuzione del codice: 'toc' stampa il tempo trascorso da quando 'tic' è stato chiamato +tic +A = rand(1000); +A*A*A*A*A*A*A; +toc + +% Connessione a un Database MySQL +dbname = 'database_name'; +username = 'root'; +password = 'root'; +driver = 'com.mysql.jdbc.Driver'; +dburl = ['jdbc:mysql://localhost:8889/' dbname]; +javaclasspath('mysql-connector-java-5.1.xx-bin.jar'); +% xx dipende dalla versione, download disponibile all'indirizzo http://dev.mysql.com/downloads/connector/j/ +conn = database(dbname, username, password, driver, dburl); +sql = ['SELECT * from table_name where id = 22'] % Esempio istruzione sql +a = fetch(conn, sql) % conterra i tuoi dati + + +% Funzioni matematiche comuni +sin(x) +cos(x) +tan(x) +asin(x) +acos(x) +atan(x) +exp(x) +sqrt(x) +log(x) +log10(x) +abs(x) +min(x) +max(x) +ceil(x) +floor(x) +round(x) +rem(x) +rand % Numeri pseudocasuali uniformemente distribuiti +randi % Numeri interi pseudocasuali uniformemente distrubuiti +randn % Numeri pseudocasuali distrbuiti normalmente + +% Costanti comuni +pi +NaN +inf + +% Risolvere equazioni matriciali +% Gli operatori \ e / sono equivalenti alle funzioni mldivide e mrdivide +x=A\b % Risolve Ax=b. Più veloce e più accurato numericamente rispetto ad usare inv(A)*b. +x=b/A % Risolve xA=b + +inv(A) % Calcola la matrice inversa +pinv(A) % Calcola la matrice pseudo-inversa + +% Funzioni comuni su matrici +zeros(m,n) % Matrice m x n di zeri +ones(m,n) % Matrice m x n di uni +diag(A) % Estrae gli elementi della diagonale della matrice A +diag(x) % Costruisce una matrice con elementi diagonali uguali agli elementi di x, e zero negli altri elementi +eye(m,n) % Matrice identità +linspace(x1, x2, n) % Ritorna n punti equamente distanziati, con minimo x1 e massimo x2 +inv(A) % Matrice inversa di A +det(A) % Determinante di A +eig(A) % Autovalori e autovettori di A +trace(A) % Traccia della matrice - equivalente a sum(diag(A)) +isempty(A) % Verifica se l'array è vuoto +all(A) % Verifica se tutti gli elementi sono nonzero o veri +any(A) % Verifica se almento un elemento è nonzero o vero +isequal(A, B) % Verifica l'uguaglianza di due array +numel(A) % Numero di elementi nella matrice +triu(x) % Ritorna la parte triangolare superiore di x +tril(x) % Ritorna la parte triangolare inferiore di x +cross(A,B) % Ritorna il prodotto vettoriale dei vettori A e B +dot(A,B) % Ritorna il prodotto scalare di due vettori (devono avere la stessa lunghezza) +transpose(A) % Ritorna la trasposta di A +fliplr(A) % Capovolge la matrice da sinistra a destra +flipud(A) % Capovolge la matrice da sopra a sotto + +% Fattorizzazione delle matrici +[L, U, P] = lu(A) % Decomposizione LU: PA = LU, L è il triangolo inferiore, U è il triangolo superiore, P è la matrice di permutazione +[P, D] = eig(A) % Auto-decomposizione: AP = PD, le colonne di P sono autovettori e gli elementi sulle diagonali di D sono autovalori +[U,S,V] = svd(X) % SVD: XV = US, U e V sono matrici unitarie, S ha gli elementi della diagonale non negativi in ordine decrescente + +% Funzioni comuni su vettori +max % elemento più grande +min % elemento più piccolo +length % lunghezza del vettore +sort % ordina in modo crescente +sum % somma degli elementi +prod % prodotto degli elementi +mode % valore moda +median % valore mediano +mean % valore medio +std % deviazione standard +perms(x) % lista tutte le permutazioni di elementi di x + + +% Classi +% Matlab supporta la programmazione orientata agli oggetti. +% La classe deve essere messa in un file con lo stesso nome della classe e estensione .m +% Per iniziare, creiamo una semplice classe per memorizzare waypoint GPS +% Inizio WaypointClass.m +classdef WaypointClass % Il nome della classe. + properties % Le proprietà della classe funzionano come Strutture + latitude + longitude + end + methods + % Questo metodo che ha lo stesso nome della classe è il costruttore + function obj = WaypointClass(lat, lon) + obj.latitude = lat; + obj.longitude = lon; + end + + % Altre funzioni che usano l'oggetto Waypoint + function r = multiplyLatBy(obj, n) + r = n*[obj.latitude]; + end + + % Se si vuole aggiungere due oggetti Waypoint insieme senza chiamare + % una funzione speciale si può sovradefinire una funzione aritmetica di Matlab come questa: + function r = plus(o1,o2) + r = WaypointClass([o1.latitude] +[o2.latitude], ... + [o1.longitude]+[o2.longitude]); + end + end +end +% End WaypointClass.m + +% Si può creare un oggetto della classe usando un costruttore +a = WaypointClass(45.0, 45.0) + +% Le proprietà della classe si comportano esattamente come una Struttura Matlab. +a.latitude = 70.0 +a.longitude = 25.0 + +% I metodi possono essere chiamati allo stesso modo delle funzioni +ans = multiplyLatBy(a,3) + +% Il metodo può anche essere chiamato usando una notazione con punto. In questo caso, l'oggetto +% non necessita di essere passato al metodo. +ans = a.multiplyLatBy(a,1/3) + +% Le funzioni Matlab possono essere sovradefinite per gestire oggetti. +% Nel metodo sopra, è stato sovradefinito come Matlab gestisce +% l'addizione di due oggetti Waypoint. +b = WaypointClass(15.0, 32.0) +c = a + b + +``` + +## Di più su Matlab + +* Sito ufficiale [http://http://www.mathworks.com/products/matlab/](http://www.mathworks.com/products/matlab/) +* Forum ufficiale di MATLAB: [http://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/](http://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/) |