Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 1

Programowanie w Scilab

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 2

Plan zajęć

●

Wprowadzenie -operatory porównawcze:

●

Pętle

●

Przerywanie pętli

●

Warunki

●

Definiowanie funkcji

●

Funkcje specjalne

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 3

Operatory porównawcze

●

Scilab posiada wiele wbudowanych narzędzi do programowania, np. pętle, warunki, wybór

przypadków.

●

Podstawową użyteczność Scilaba stanowią funkcje.

●

Istnieje pięć metod porównywania obiektów w Scilabie:

== równe
< mniejsze od
> większe od
<= mniejsze lub równe
>= większe lub równe
<> lub ~= nierówne

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 4

Warunki

Definicja warunku if

(w kilku liniach):

if warunek-1 then
instrukcja
....
[ elseif warunek-2 then
instrukcja ]
[ else
instrukcja ]
end

Przykład (zapis w kilku liniach):

x=1;
if x>0 then,
y=-x,
else,
y=x,
end
y

y=
-1

lub w jednej linii:

if x>0 then, y=-x, else, y=x, end; y

y=
-1

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 5

Pętle

Pętla for

●

Definicja w jednej linii:

for zmienna=wyrażenie, instrukcja, instrukcja , end

●

Definicja w kilku liniach:

for zmienna=wyrażenie,
instrukcja,
instrukcja,
end
Przykład:

x=1;
for k=[-1 3 0],

x=x+k,

end

x =
0.
x =
3.
x =
3.

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 6

Pętle

Pętla for

Przykład:

x=1;
for k=1:6
x=x*k
end

lub

x=1; for k=1:6, x=x*k, end

Uwaga! - Pętla nie musi być wpisana w jednej linii.

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 7

Pętle

Pętla for – może również operować na listach

Przykład:

L=list(1, [1,2;3,4],'str');
for k=L,

disp(k),

end

1.

! 1. 2. !
! 3. 4. !

str

Ćwiczenie 1

–

Utwórz macierz o wymiarach 5x5, której wyrazy spełniają warunek a(i,j) = 1/(i+j-1)

(korzystaj z SciPada)

–

Zmodyfikuj wyrazy macierzy a tak aby na głównej przekątnej a(2,2)=2, a(3,3)=3

oraz a(4,4)=4

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 8

Pętla

Ćwiczenie 1

●

Utwórz macierz o wymiarze 5x5, której wyrazy spełniają warunek a(i,j) = 1/(i+j-1)

n=5;
for i = 1:n,
for j = 1:n,
a(i,j) = 1/(i+j-1);
end;
end;
a

a =

! 1. 0.5 0.3333333 0.25 0.2 !
! 0.5 0.3333333 0.25 0.2 0.1666667 !
! 0.3333333 0.25 0.2 0.1666667 0.1428571 !
! 0.25 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 !
! 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 0.1111111 !

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 9

Pętla

Ćwiczenie 1

●

Zmodyfikuj wyrazy macierzy a tak aby na głównej przekątnej a(2,2)=2, a(3,3)=3

oraz a(4,4)=4

for j = 2:n-1,
a(j,j) = j;
end;
a

a =

! 1. 0.5 0.3333333 0.25 0.2 !
! 0.5 2.0 0.25 0.2 0.1666667 !
! 0.3333333 0.25 3.0 0.1666667 0.1428571 !
! 0.25 0.2 0.1666667 4.0 0.125 !
! 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 0.1111111 !

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 10

Pętle

Pętla while

●

Definicja :

while warunek
instrukcja
...
[else
instrukcja
... ]
end

lub (w jednej linii):

while warunek do instrukcja,...[,else instrukcja], end

while warunek then instrukcja,...[,else instrukcja], end

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 11

Pętle

Pętla while

Przykład:

x=1;
while x<14,
x=2*x,
end

x =
2.
x =
4.
x =
8.
x =
16.

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 12

Pętle

Przerwanie pętli – instrukcja break – warunek if

Przykład:

a=0;
for i=1:5:100,
a=a+1,
if i>10 then
break,
end;
end
a

a =
3.

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 13

Pętle

Ćwiczenie 2

●

Utwórz skrypt o nazwie break.sce o treści:

for k=1:3;
for j=1:4;
if k+j>5 then,
break,
else,
disp(k)
end;
end;
end;

●

Prześledź działanie instrukcji

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 14

Warunki

Ćwiczenie 3

●

Stwórz procedurę tworzącą macierz kwadratową o dowolnym rozmiarze i cechach

jak następująca macierz (użyj SciPada):

! 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. !

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 15

Warunki

Ćwiczenie 3

n=10
for i=1:n,
for j = 1:n,
if i == j then,
a(i,j) = 2;
elseif abs(i-j) == 1 then,
a(i,j) = -1;
else,
a(i,j) = 3;
end;
end;
end;
a

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 16

Warunki

Ćwiczenie 3 c.d.

-->a

a =

! 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. !

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 17

Warunek typu select-case

Definicja warunku if w kilku liniach:

select wyrażenie,
case wartość_1 then instrukcja,
case wartość_2 then instrukcja,
...
[else instrukcja],
end
Przykład:

x=-1;
select x,

case 1,

y=x+5,

case -1,

y=sqrt(x),

end

y =
i

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 18

Warunek typu select-case

Ćwiczenie 4

●

Stwórz procedurę (w pliku select.sce), która będzie losowała liczby z przedziału

<0 , 2)

●

Liczby losowe (rozkład jednorodny) mają być następnie zaokrąglone - funkcja

round()

●

Przerwanie losowania ma następować po wylosowaniu liczby która po

zaokrągleniu daje 2

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 19

Warunek typu select-case

Ćwiczenie 4

while %t do

n=round(2*rand(1,1))

select n

case 0 then

disp(0)

case 1 then

disp(1)

else

break

end

end

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 20

Definiowanie funkcji

●

Składnia dowolnej funkcji:

function [y1,y2,...,yn]=foo(x1,...xn)
.....
endfunction

Przykład:

function [x]=fact(k)
k=int(k)
if k<1 then k=1, end
x=1;
for j=1:k, x=x*j; end
endfunction
-->exists('fact')

ans
0.

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 21

Definiowanie funkcji

●

Jeśli funkcja nie istnieje należy ją “załadować” do Scilaba exec lub getf:

Przykład c.d.:

-->exec('~/fact.sci')
-->exists('fact')

ans
1.

-->x=fact(5)

x =
120

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 22

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 5

●

Zdefiniuj funkcje która będzie podawała sumę i różnicę dwóch liczb. Funkcję

zapisz do pliku sumroz.sce:

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 23

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 5

function [y1,y2]=f(x1,x2)
y1=x1+x2
y2=x1-x2
endfunction
wywołaj funkcję:

-->exec('~/f.sci')
-->[x,y]=f(5,5)

y =
0
x =
10

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 24

Funkcje specjalne

Scilab posiada wiele wbudowanych komend pomocniczych funkcji:

●

argn – zwraca liczbę argumentów wejściowych i wyjściowych funkcji

●

error – używana do wyświetlania komunikatu o błędach

●

warning –

●

pause – używana do chwilowego zatrzymania działania funkcji

●

break – zatrzymanie pętli

●

Return lub resume -wyprowadzenie lokalnych zmiennych ze środowiska funkcji

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 25

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 6

●

Zdefiniuj funkcje która będzie obliczała iloczyn Cauchego dwóch macierzy.

Funkcję zapisz do pliku mult.sce:

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 26

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 6

function [c]=mult(a,b)
[m,n]=size(a);
[k,l]=size(b);
if n~=k then,
c='Blad - n~=k';
resume
end

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 27

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 6 c.d.

c=zeros(m,l);
for i=1:m,
for j=1:l,
for p=1:n,
c(i,j)=c(i,j)+a(i,p)*b(p,j);
end
end
end
endfunction

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 28

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 6 c.d.

wywołaj funkcję:

-->exec('~/mult.sci')
-->a=[2,4;4,5];b=[3, 6];
-->c=mult(a,b)

c =
Blad - n~=k

-->a=[2,4;4,5];b=[3; 6];
-->c=mult(a,b)

c =
! 30. !
! 42. !

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 29

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 7

●

Zdefiniuj funkcje która będzie obliczała sumę dwóch macierzy. Funkcję zapisz

do pliku add.sce:

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 30

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 7

function [c]=add(a,b)
[m,n]=size(a);
[k,l]=size(b);
if m~=k | n~=l then,
c='Blad - rozmiary macierzy nie sa identyczne';
return,
end

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 31

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 7 c.d.

c=zeros(m,n);

for i=1:m,
for j=1:n,
c(i,j)=a(i,j)+b(i,j);
end
end
endfunction

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Informatyka Stosowana

Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania

Semestr 1.

5 styczeń, 2006

Programowanie w Scilab

Slajd 32

Definiowanie funkcji

Ćwiczenie 7 c.d.

wywołaj funkcję:

-->exec('~/add.sci')
-->a=[2,4;4,5];b=[3; 6];
-->c=add(a,b)

c =
Blad – rozmiary macierzy nie są identyczne

-->a=[2,4;4,5];b=[3 5; 6 5];
-->c=add(a,b)

c =
! 5. 9. !
! 10. 10.!