Guida a Matlab - Corso base - Capitolo 1: introduzione, la GUI, l'help di sistema, comandi di base

Capitolo 1: Introduzione. La GUI. L'help di sistema. Alcuni comandi di base.

Matlab (Matrix Laboratory) è un software che permette di definire ed eseguire routines per il calcolo numerico, ma non solo: è anche un vero e proprio linguaggio di compilazione ed interprete, tramite il quale è possibile creare script e funzioni dotate di controlli di flusso e in grado di leggere o salvare dati da/su file, incluse le immagini, i filmati e l'audio, tutti 'trattati' come sequenze (vettori o matrici) di valori numerici.

Una delle caratteristiche più interessanti (ed utili) di Matlab è la possibilità di estenderlo con delle toolbox, che sono raccolte di funzioni ("packages" o "librerie", in altri linguaggi) aggiuntive (il 'core' di Matlab è, comunque, già abbastanza ricco e mette a disposizione molte funzioni di base); ne esistono centinaia e consentono di utilizzare funzioni complesse o di interagire con vari tipi di dati (es.: filmati, clip audio, ...).

La GUI (interfaccia) di Matlab di base, una volta avviato il programma, mostra - di default - all'interno della finestra principale le seguenti schede:

• la barra degli strumenti, contenente - tra le altre cose - il percorso della Directory di lavoro di Matlab: i file da caricare (file di script o funzioni .m, o file delle risorse quali immagini e clip audio) dovranno trovarsi in questa cartella per essere caricati ed utilizzati, e i file generati mediante Matlab verranno salvati qui;
• la finestra del Workspace, lett.: spazio di lavoro, che elenca le variabili attualmente utilizzate, la loro dimensione (sia dal punto di vista "della matrice", come vedremo a breve, che in termini di memoria) e il loro tipo (valori interi, double, frames, ...);
• la Command Window, il prompt dei comandi di Matlab: è qui che, scrivendo un'istruzione a destra del prompt >> e premendo Invio, potrete eseguire dei comandi in Matlab;
• la Command History, che riepiloga le ultime istruzioni inserite nella Command Window, senza però mostrare l'eventuale output a video visibile nella Command Window.

Altre schede/pannelli possono essere attivati in seguito, ad esempio per visualizzare un grafico (plot) o una immagine caricata da file o generata mediante lo stesso Matlab a partire da una matrice di valori.

Matlab dispone di un ricco help online, richiamabile scrivendo

>> help [nomecomando]

nella Command Window e premendo Invio.

Scrivendo semplicemente

>> help

e premendo Invio, Matlab restituirà l'elenco dei "topic" (argomenti, capitoli) dell'help. A seconda del numero e del tipo di toolbox presenti, l'elenco restituito potrà essere più o meno lungo.

Se, invece, non conoscete un particolare comando ma sapete "di cosa tratta" e volete rintracciarlo, potete utilizzare l'istruzione:

>> lookfor [parola chiave];

ad esempio, digitando (per cercare il comando del valore assoluto, absolute value in inglese):

>> lookfor absolute

verranno mostrati, a video, i comandi nella cui descrizione sarà contenuta la parola absolute; successivamente, potremo chiamare l'help su una di queste istruzioni per saperne di più (ps: la funzione nativa di Matlab da utilizzare per calcolare il valore assoluto di un numero n è ABS(n)).

Ovviamente, online sono reperibili (specialmente per le varie toolbox aggiuntive) molti manuali in formato pdf.

Per liberare il Workspace (cancellerà tutte le variabili e gli "oggetti creati" e i relativi valori), digitare nella Command View:

>> clear

e premere Invio; tale comando può essere utilizzato anche in maniera "mirata" per eliminare, dal Workspace, una certa variabile: digitare ad esempio

>> clear x

nella Command View e premere Invio per eliminare dal Workspace la variabile x.

Per pulire la Command Window, invece, digitare nella stessa:

>> clc

e premere Invio.

Alcuni comandi permettono di interagire con il file system, il cui punto d'accesso per Matlab è rappresentato dalla Current Directory; digitate, ad esempio:

>> dir

nella Command Window e premete Invio per ottenere l'elenco dei file presenti nella Current Directory.

Da notare che l'help di Matlab vi suggerisce anche comandi "simili" (per operazione effettuata o per "contesto") a quello passato come parametro; digitate ad esempio

>> help dir

nella Command Window e premete Invio, ed individuate la sezione "See Also" nell'output: le istruzioni seguenti sono istruzioni Matlab legate in qualche modo a dir.

Nella Command Window possiamo, quindi, inserire le nostre istruzioni; per 'spezzare' un'istruzione su più righe (ad esempio, se è molto lunga), utilizzare:

...

Concludendo un'istruzione con il punto e virgola ; , l'output dell'operazione effettuata NON verrà mostrato a video; ad esempio, scrivendo:

x=5;

e premendo Invio non verrà mostrato nulla, ma scrivendo:

x=5

e premendo Invio, la Command Window mostrerà:

x =

5

ossia ci mostrerà l'ultima operazione effettuata: alla variabile x è stato assegnato il valore 5.

Con la , separeremo, a seconda dei casi, dei valori (ad esempio, per definire gli elementi di un vettore, come vedremo a breve) o delle istruzioni (è possibile, quindi, scrivere più istruzioni in un'unica riga), mentre con % attiveremo la modalità commento sulla riga corrente: tutti i caratteri e le istruzioni di una riga posti dopo % verranno ignorati dall'interprete Matlab.

Tutti questi comandi (e molti altri) verranno comunque (ri)discussi nel corso della guida, per cui niente paura se il tutto può apparire, all'inizio, confusionario.