240045 Programmierpraktikum mit Matlab (Pr) (WiSe 2021/2022)

Ziel dieses Kurses ist die Vermittlung wichtiger Programmiertechniken und deren Umsetzung in der Programmiersprache MATLAB.

Zur Erstellung komplexer Programme müssen wir das Programmieren und die zugehörigen MATLAB-Strukturen, wie Datentypen, Schleifen, Abfragen und Funktionen erst kennenlernen. Dieses ist der Inhalt der ersten Kapitel.

Anschließend kommen wir zur eigentlichen Stärke von MATLAB – dem Rechnen mit Matrizen und Vektoren. Hiervon leitet sich der Name dieses Programmpaketes ab: MATrix LABoratory.

MATLAB zeichnet sich durch umfangreiche Funktionen zur Visualisierung von Daten aus, die das Erstellen professioneller Grafiken erlauben. Eine Vorstellung dieser Techniken ist ein zentrales Element dieses Kurses.

Zur Visualisierung des Ergebnisses einer numerischen Berechnung, das aus einer Sequenz von Abbildungen besteht, stellen wir MATLAB-Funktionen zur Generierung eines Videos vor.

Bei der Durchführung numerischer Berechnungen ist stets zu beachten, dass der Computer nicht mit reellen Zahlen arbeitet, sondern mit Gleitkommazahlen, die darüber hinaus binär gespeichert werden. Folglich treten unausweichlich Rundungsfehler auf, die oft, aber nicht immer vernachlässigt werden können. Wir diskutieren dieses Phänomen anhand von Beispielen.

Das exakte algebraische Umformen von Termen erlaubt die Symbolic Math Toolbox. Auch Ableitungen und viele Integrale können exakt bestimmt werden. Diese Toolbox wird neben der MATLAB-Installation für diesen Kurs benötigt.