Introduction à MATLAB Passez en mode.html MATLAB est un logiciel de calcul numérique matriciel à syntaxe simple. C est devenu un logiciel de programmation largement utilisé en finance et en ingénierie financière. Avec ses nombreuses fonctions spécialisées pré-codées et ses différentes «tool box» disponibles, MATLAB permet une prise en main rapide et efficace, moyennant une certaine rigueur. : I. Quelques concepts II. Le langage III. Les différentes fenêtres IV. Le M-file V. Instructions de base VI. La programmation o Séance 1 o Séance 2
Quelques concepts : MATLAB est dit «interpréteur» : les instructions sont lues et exécutées ligne par ligne. Il existe deux modes de fonctionnement: Mode interactif: le logiciel exécute les instructions au fur et à mesure qu'elles sont entrées par l utilisateur dans la fenêtre de commande. Mode exécutif: le logiciel exécute un "M-file", qui lui-même peut appeler d autres M-file, que l on nomme alors «fonction». Le langage : Le langage de programmation est proche du langage C, avec l avantage de reconnaitre de nombreuses fonctions pré-codées dans le logiciel. Ainsi, à la différence du C ou du C++, il est inutile d initialiser les bibliothèques avant d exécuter un code. De plus, c est un langage proche de l orienté objet tel que défini par le C++. En effet, on peut programmer ses propres fonctions et les appeler ultérieurement. Les différentes fenêtres: La fenêtre de commande: Dans cette fenêtre, l'usager donne les instructions et MATLAB retourne les résultats. ">>" Symbole indiquant que l'interpréteur est prêt à recevoir une commande. >> commande résultat affichage du résultat >> interpréteur disponible >> commande ; le point virgule provoque l'absence de l'affichage du résultat >> interpréteur disponible Le symbole % permet d introduire un commentaire, celui-ci n'est pas évalué par l'interpréteur. 2
L espace de travail : Détermine dans quel répertoire le logiciel va travailler. Lorsqu on exécute un M-file, l espace de travail doit se situer dans le répertoire qui contient le M- file. Il est préférable de placer les fichiers appelés par le M-file dans ce même répertoire (fichier de lecture de données, d écriture de résultats ou fonctions exécutées) Important : Quand une commande est tapée ou une fonction interne est appelée, Matlab recherche celle-ci dans l'ensemble des répertoires dont la liste apparaît en faisant «File Set Path». On peut ajouter un répertoire de son choix pour ainsi appeler ses propres fonctions. 3
L historique des instructions: Cette fenêtre affiche les dernières commandes tapées par l utilisateur dans la «command window» Les variables de travail: Cette fenêtre affiche les différentes variables en mémoire par Matlab actuellement. En double cliquant sur une variable, une fenêtre apparait et permet de visualiser le contenu de la variable. Il ne faudra pas oublier de libérer ces variables de la mémoire afin de ne pas surcharger la mémoire vive. 4
Éditeur de variables: Cette fenêtre est obtenue en double cliquant sur une variable de la fenêtre «workspace». Cela permet de visualiser le contenu d une variable (les données en mémoire) Fenêtre Graphique: MATLAB trace les graphiques dans ces fenêtres. Cette fenêtre doit être appelée par une commande particulière. 5
Le M-File : M-file: Ce sont des programmes en langage MATLAB écrits par l'utilisateur. Les principales commandes d un M-File : (1) Créer un nouveau M-File (2) Ouvrir un M-file existant (3) Chercher-Remplacer dans le M-file ouvert (4) Chercher une fonction dans le M-file (5) Modifier l apparence de la fenêtre «Editor» (6) Placer un breakpoint dans le M-File (nécessaire pour faire tourner le débogueur) (7) Enlever tous les breakpoint du M-File (8) Exécuter le M-File 6
Le débogueur : Le débogueur permet d exécuter le M-file pas à pas ou de «breakpoint» en «breakpoint» dans le but de corriger les erreurs du programme. Il permet également de visualiser le contenu des variables à mesure que le code progresse. Avant de lancer le débogueur (F5 ou Debug Run), il faut placer des «breakpoint» qui indiqueront à Matlab ou s arrêter dans l exécution du m-file. 3 types de «breakpoint» : - «breakpoint» classique : le débogueur s arrête au moment ou il atteint ce point (n exécute pas la ligne en face du point) - «breakpoint» conditionnel : le débogueur s arrête sur ce point conditionnellement à une information (par exemple dans une boucle, la condition peut être sur une valeur de l incrément) - «breakpoint» d erreur : l exécution s arrête sur un message d erreur et place le débogueur devant l erreur Il faut ensuite lancer le débogueur (F5 ou Debug Run), et non exécuter le M-File, puis les icones suivant s activent dans la barre des taches du M-File : (1) Exécute le M-File ligne pas ligne (2) Si un M-File externe est appelé, exécute la ligne d appel et se rend dans la fonction externe appelée (3) Une fois dans la fonction externe, exécute entièrement cette fonction, revient au M- File principal et se met en pause (4) Exécute le M-file jusqu au prochain «breakpoint» (5) Arrête le débogueur 7
Instructions de base : clc : nettoyer la «command window» whos : édite toutes les variables contenues en mémoire clear variable : effacer la variable «variable» de la mémoire clear all : effacer toutes les variables close all : fermer les fenêtres graphiques help fonction : affiche l aide sur une fonction «fonction» 8
La programmation : Les variables et les opérateurs : (m-file) Les manipulations matricielles : (m-file) Entrée - sortie de données : (m-file) - Séance 1 - Les boucles et les instructions conditionnelles : (m-file) Les fenêtres graphiques : (m-file) Le débogueur : (Voir document) Les outils statistiques : (m-file) - Séance 2 - Les générateurs de nombres aléatoires : (m-file) L appel de fonctions externes : (m-file1) (m-file2) (m-file3) Les fonctions d optimisation (m-file1) /(m-file2) /(m-file3) /(m-file4) / (m-file5) / (mfile6) / (m-file7) Le profiler (mfile) 9