Introduction à MATLAB

Name: Programmer en MATLAB
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Introduction

1. Qu’est-ce que MATLAB ?

a. Présentation

En 1984, MathWorks a inventé la première version de MATLAB (abréviation de MATrix LABoratory). Il a commencé sa vie comme un programme conçu pour effectuer des mathématiques matricielles. Mais au fil des ans, il est devenu un système informatique flexible capable de résoudre essentiellement tous les problèmes techniques et scientifiques.

MATLAB, issu de FORTRAN, a évolué ; il est devenu un système interactif très puissant, dont l’élément de base est la matrice qui ne nécessite pas de dimensionnement. Il possède de nombreuses boîtes à outils (toolbox) intégrées. Cela permet à l’utilisateur de résoudre de nombreux problèmes informatiques et techniques très complexes, en particulier ceux incluant des formulations matricielles et vectorielles. Il peut s’interfacer avec d’autres langages de programmation comme le C, C++, JAVA, et FORTRAN. MATLAB est disponible sur machines parallèles et plusieurs plateformes (IBM, Sun, HP, Bull, DOS, Macintoch, iMac, Unix, Windows). Il est publié en deux versions : version étudiant ou version professionnelle.

Le système ou le progiciel MATLAB se compose des parties principales suivantes.

Environnement de développement : il s’agit d’un environnement hautement productif, contenant un ensemble des outils et d’installation qui vous aident à utiliser et exploiter les différentes fonctions et fichiers MATLAB. Beaucoup de ces outils sont des interfaces graphiques.
Bibliothèque de fonctions mathématiques : il s’agit d’une vaste collection d’algorithmes de calcul. Cette bibliothèque possède des fonctions simples, comme la somme, le sinus, le cosinus et l’arithmétique complexe. Elle contient également des fonctions plus sophistiquées comme l’inverse de la matrice, les transformées de Fourier rapides, les fonctions de Bessel, etc.
Langage de programmation : il s’agit d’un langage permettant de programmer directement les mathématiques et les problèmes techniques sous forme de tableaux et de matrices. Il possède des instructions simples, de contrôle, des fonctions...

Environnement MATLAB

MATLAB est un environnement intégré et un langage de programmation orienté vers le calcul scientifique et la visualisation. Les objets sont tous par défaut des matrices. Même les scalaires sont traités comme des matrices, ce sont simplement des tableaux avec une seule ligne ou une seule colonne. Cette approche de MATLAB vous permet de traiter des objets sans aucune contrainte de taille et d’effectuer des calculs numériques et symboliques de manière fiable et rapide. Avec MATLAB, le traitement des objets se fait sans contrainte de taille et vous pouvez effectuer rapidement des calculs numériques et symboliques. Les types des données manipulés dans un programme ne sont pas très importants. MATLAB peut traiter n’importe quelle variable, il peut additionner un booléen et un réel, multiplier un entier par un complexe sans aucun problème.

1. Démarrer et quitter MATLAB

MATLAB fonctionne sur plusieurs plateformes (classiques ou mobiles). Nous supposerons que vous avez déjà installé MATLAB sur votre ordinateur. Sous le système d’exploitation Windows ou Apple, lancez MATLAB en double cliquant sur l’icône de raccourci MATLAB sur votre bureau, ou, comme toute autre application standard, en passant par le bouton Démarrer pour trouver le programme. Dans l’environnement UNIX, tapez Matlab à l’invite du système d’exploitation.

Vous pouvez quitter MATLAB avec une des méthodes suivantes :

tapez quit ou exit dans la fenêtre de commande,
utilisez le raccourci [Ctrl] q,
sélectionnez Quit dans le menu File de la barre de menu pour les versions Windows ou macOS.

2. Bureau de MATLAB

Lorsque vous démarrez MATLAB, la fenêtre bureau de MATLAB ou l’IDE (Integrated Development Environment) s’ouvrira alors sur votre écran dans sa disposition par défaut. Cette fenêtre contient des outils (interfaces graphiques) pour gérer les fichiers, les variables et les applications associés à MATLAB. Elle possède également un bandeau de menus et une barre d’outils.

Cette interface a évolué au cours des versions du logiciel. Nous allons décrire rapidement ici l’interface de la dernière version de MATLAB, sous...

Programmation MATLAB

1. Introduction

MATLAB est un outil très polyvalent. On l’utilise dans le domaine de la simulation et de la visualisation des sciences mathématiques, statistiques et naturelles. On peut aussi l’exploiter comme un langage de programmation. Jusqu’ici, nous avons toujours travaillé dans la fenêtre de commande, en créant des variables dans l’espace mémoire de MATLAB et en utilisant différentes fonctions prédéfinies. Cette approche est très pratique pour réaliser de petits calculs, qui ne nécessitent pas trop de lignes de commandes. Mais elle n’est pas du tout appropriée dès que l’on traite des problèmes plus complexes, qui demandent des manipulations de commandes plus structurées ou plus nombreuses.

Nous allons voir dans ce qui suit comment utiliser MATLAB comme un véritable langage de programmation, en passant des fichiers de commandes (que l’on peut sauvegarder et donc réutiliser), en écrivant nos propres fonctions et programmes.

MATLAB est un langage de programmation de quatrième génération. C’est un langage de haut niveau pour la programmation scientifique et technique basé sur le calcul matriciel. Il offre toutes les fonctionnalités classiques permettant de développer rapidement des applications interactives évoluées....