151PSM Programovací systém Matlab

Anotace

Obsahem předmětu je: Práce s interaktivním pracovním prostředí Matlabu. Základní datové typy a práce s nimi (matice, řetězce, indexování). Maticová algebra. Numerická analýza dat. Kreslení grafů - 2D vizualizace. Přístup ke grafickým objektům pomocí Handle Graphics. Psaní výpočetních skriptů a funkcí (skriptovací jazyk). Kontejnerové datové typy (cell, structure). Programování jednoduchého GUI. Cílem předmětu je poskytnout znalosti a praktické dovednosti v programovém prostředí Matlab jako nástroji pro numerické zpracování a vizualizaci dat v geodézii.

Doporučená literatura

1. Duane Hanselman, Bruce Littlefield: Mastering Matlab 6. Prentice Hall, New Jersey, 2001.
2. Cleve Moler: Numerical Computing with Matlab (http://www.mathworks.com/moler)
3. The Mathworks: Online documentation (http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/techdoc/matlab.html)

Cvičení

Vyučující: Ing. Tomáš Kubín, Ph.D.

Letní semestr 2009/2010

Téma	Materiály
Úvodní cvečení	sour.txt, mer.txt
Pracovní prostředí Matlabu, základní vlastnosti jazyka	Shrnutí 1(PDF)
Základní operace s maticemi, indexování, skládání, skalární expanze	Shrnutí 2(PDF)
Řetězce, logická pole	Shrnutí 3(PDF)
Řízení běhu programu (if, for, while, switch), funkce (nargin, nargout)	suchdol-mereni.txt Osnova směrů - zadání (PDF) Osnova směrů - soubory (TGZ)
2D vizualizace - Handle Graphics, příklad	Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF) cov_mat.txt sour.txt
3D vizualizace - regulární data, neregulární data	Biharmonic Spline (PDF) souřadnice (TXT)
struktury, buňky, ukazatele na funkce	Shrnutí 4 (PDF)
GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)	cary2.m

Zimní semestr 2009/2010

Datum	Téma	Materiály
22.9.	Pracovní prostředí Matlabu, základní vlastnosti jazyka	Shrnutí 1(PDF)
30.9.	Základní operace s maticemi, indexování, skládání, skalární expanze	Shrnutí 2(PDF)
6.10.	Řetězce, logická pole	Shrnutí 3(PDF)
13.10.	Řízení běhu programu (if, for, while, switch), funkce (nargin, nargout)	suchdol-mereni.txt Osnova směrů - zadání (PDF) Osnova směrů - soubory (TGZ)
20.10.	2D vizualizace - Handle Graphics, příklad	Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF) cov_mat.txt sour.txt
27.10.	3D vizualizace - regulární data, neregulární data	Biharmonic Spline (PDF) souřadnice (TXT)
3.11.	struktury, buňky, ukazatele na funkce, GUI - úvod	Shrnutí 4 (PDF)
10.11.	GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)	cary2.m
24.11., 1.12., 8.12.	Semestrální práce
15.12.	Prezentace semestrálních prací	odevzdání

Semestrální práce

Zadání:

Napište GUI aplikaci v programu Matlab dle zvoleného tématu. Téma navrhněte sami a svůj návrh konzultujte s vyučujícím. Každý soubor nechť obsahuje ve své úvodní části:

%% Semestrální práce
%% Univerzita: České vysoké učení technické v Praze, Fakulta Stavební
%% Předmět: 151PSM - Programovací systém Matlab
%% Akademický rok: 2009/2010
%% Autor: Jméno Příjmení

Hlavní funkce nechť obsahuje nápovědu, která stručně charakterizuje možnosti a využití aplikace.

Termín odevzdání: 12.2.2010

Letní semestr 2008/2009

• Termín cvičení byl dohodnut na 7.-8. hodinu ve středu v místnosti B977. První hodina se uskuteční 11. 3. 2009.
• Předmět bude ukončen semestrální prací a její prezentací v zápočtovém týdnu.

Datum	Téma	Materiály
11.3.	Pracovní prostředí Matlabu, opakování	Shrnutí 1(PDF) Shrnutí 2(PDF) Shrnutí 3(PDF)
18.3.	2D vizualizace - Handle Graphics
25.3.	2D vizualizace - příklad	Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF) cov_mat.txt sour.txt
1.4.	3D vizualizace - regulární data
8.4.	3D vizualizace - neregulární data	Biharmonic Spline (PDF) souřadnice (TXT)
15.4.	3D vizualizace - cvičení	zadání (PDF) srtmCR.10.asc.bz2 srtmCR.50.asc.bz2 readESRIgrid.m Dataz-JTSK.txt Dataz-ETRS.txt hraniceCR.txt jtsk2geo.tgz
22.4.	struktury, buňky, ukazatele na funkce	Shrnutí 4 (PDF)
29.4.	GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)	cary2.m
6.5.	Semestrální práce
20.5.	Semestrální práce
27.5.	Semestrální práce
3.6.	Prezentace semestrálních prací	odevzdání

Semestrální práce

Zadání:

Napište GUI aplikaci v programu Matlab dle zvoleného tématu. Každý soubor nechť obsahuje ve své úvodní části:

%% Semestrální práce
%% Univerzita: České vysoké učení technické v Praze, Fakulta Stavební
%% Předmět: 151PSM - Programovací systém Matlab
%% Akademický rok: 2008/2009
%% Autor: Jméno Příjmení

Hlavní funkce nechť obsahuje nápovědu, která stručně charakterizuje možnosti a využití aplikace.

Termín pro odevzdání finální verze je 3. 7. 2009.

Zimní semestr 2008/2009

• Práce se seznamem souřadnic.

Dataz-JTSK.txt

Úvod do Matlabu - Shrnutí 1 (PDF)

• Zpracování měření ve skupinách

měřené směry.txt

Úvod do Matlabu - Shrnutí 2 (PDF)

• Výpočet a vykreslení charakteristik přesnosti bodu (indexování, Handle Graphics, funkce, vektorizace)

Zadání(PDF)

cov_mat.txt

sour.txt

odevzdání úlohy

• Numerické metody řešení rovnic (metoda půlení intervalu)

function handle, iterace

• 3D vizualizace

prostorové čáry, vizualizace regulárních dat (mesh, surf)

• Zápočtový test
  • odevzdání testu

Tipy

Vytvoření "stand alone" aplikace z m-souboru

Překlad

• je zapotřebí mít nainstalován Matlab Compiler
• překlad se prování např. příkazem mcc -m hlavni_funkce.m -a ./adresar_dalsich_funkci
• přípravu projektu a překlad je také možné provést pomocí aplikace deploytool

Spuštění

• na počítači, kde není nainstalován Matlab je nutné nainstalovat Matlab Compiler Runtime. Spustitelný soubor, který zajistí instalaci je umístěn v adresáři instalace Matlabu matlab/toolbox/compiler/... pod názvem MCRInstaller.bin nebo MCRInstaller.exe.

Semestrální práce

Repositář semestrálních prací

Témata:

• Načítání a zobrazování dat SRTM ve formátu ESRI grid - Vojtěch Hron
• Grafické znázornění přesnosti bodu určeného několika základními geodetickými úlohami - Lucie Prunarová
• Interpolace dvourozměrných dat (polynomy, splajny) - Luboš Truhlář
• Digitální model terénu - vrstevnice - Marin Řehák
• Načítání a zobrazování výsledků ve formátu XML z programu GNU Gama - Zdeněk Růžička