Matlab เบื้องต้น

ตอนนี้เราจะมาพูดถึงการใช้งาน Matlab เบื้องต้น เพื่อให้เห็นภาพว่าเราจะเอาไปใช้งานจริงเป็นอย่างไร หรือนำความรู้พื้นฐานนี้ ไปใช้ในการอ่านหนังสือเล่มอื่นๆ ต่อไป ตอนนี้จะประกอบไปด้วย

1. การคำนวณเชิงตัวเลข(Numerical Computing) (คล้ายกับเครื่องคิดเลข)
1.1 การใช้คำนวณพื้นฐานโดยทั่วไป
- ตัวแปรต่างๆ และรูปแบบการสร้างในเวิร์กสเปซ สำหรับใช้ในการคำนวณ
- การกระทำทางคณิตศาสตร์(Operation) เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ยกกำลังสอง หารสอง และอื่นๆ
- การจัดเก็บค่าตัวแปรเป็นไฟล์ และการโหลดไฟล์ที่จัดเก็บไว้เข้ามาใช้งาน
- การย้อนทำในคำสั่งเดิมๆ
1.2 การคำนวณพิชคณิต
- หลักสมการพีชคณิตเบื้องต้น
- วิธีกำหนดค่าตัวแปร Matlab ในสมการ
1.3 การคำนวณค่าอนุพันธ์และอินทิกัล
- หลักการหาค่าอนุพันธ์โดยสรุป
- วิธีคำนวณค่าอนุพันธ์โดย Matlab
- หลักการหาค่าอินทิกัล
- วิธีคำนวณค่าอินทิกัลโดย Matlab
1.4 การคำนวณตรีโกณมิติ 
- ฟังก์ชัน Matlab สำหรับการคำนวณทางตรีโกณมิติ
- ตัวอย่างการใช้งาน
1.5 การคำนวณด้านเมตริกซ์
- เวกเตอร์
วิธีสร้างตัวแปรเวกเตอร์หลักและแถวใน Matlab และการใช้งานเวกเตอร์ทั่วไป
- เมตริกซ์
การสร้างตัวแปรเมตริกซ์ต่างและการคำนวณเมตริกซ์ในแบบต่างๆ
1.6 การคำนวณเฉพาะในแต่ละสาขาวิชา หรือที่เราเรียกว่าการคำนวณเชิงเทคนิค(Technical Computing)
- การหาค่าออฟติไมต์ระบบ ***   มีการนำไปใช้งานหลายสาขาทางวิศวกรรม

2. การเขียนโปรแกรม เพื่อสร้างแอพพลิเคชั่น
2.1 การเขียนสคริปต์
2.2 การเขียนฟังก์ชัน

3. การพล็อตภาพ
3.1 การพล็อตเบื้องต้น
3.2 การพล็อตภาพสองมิติ (2D)
3.3 การพล็อตภาพสามมิต (3D)

4. การแสดงผลไฟล์อื่นๆและการรับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอก
4.1 การแสดงผลจากไฟล์อื่นๆ เช่นไฟล์ Notepad เอ็กเซล ไฟล์รูปภาพ ไฟล์เสียง ไฟล์วีดีโอ
4.2 การรับข้อมูลจากอุปกรณ์ต่างๆ ทั้งอุปกรณ์พื้นฐาน เช่น กล้องเว็บแคม ไมโคโฟน และอุปกรณ์ของบริษัทพันธมิตรกับ Matlab

การคำนวณเชิงตัวเลข

การคำนวณเชิงตัวเลข เป็นการหาคำตอบจากสมการโจทย์ที่ตัวแปรถูกแทนค่าด้วยตัวเลข ซึ่งคำตอบที่ได้จะเป็นค่าตัวเลข
*** สำหรับตัวอย่างและรายละเอียด จะนำเสนอเพียงโจทย์ง่ายและไม่ซับซ้อน การลงรายละเอียดลึกทาง Math อาจทำให้งงซะก่อน ไว้ตอนท้ายๆ ในการใช้งานเฉพาะสาขาวิชา จะลงทั้ง Math และ Programming บทนี้ไกด์แนวทางพื้นฐานต่อไปยังบทอื่นๆ (หรือนำความรู้พื้นฐานนี้ไปอ่านหนังสือเล่มอื่นต่อไป)
การใช้คำนวณพื้นฐานโดยทั่วไป
เปิด Matlab ด้วยการดับเบิ้ลคลิกไอคอน Matlab
พิมพ์ตาม วงกลมสีเขียว
หลังจากจบตอนนี้แล้ว คุณสามารถไปอ่านหนังสือเล่มอื่น หรือหนังสือที่เกี่ยวข้องกับสาขาวิชาที่คุณต้องการเพื่อให้มีความรู้และการ ใช้งานที่ดียิ่งขึ้นไป

 C++ ภาษาซีเบื้องต้น
 ก่อนอื่นของแนะนำพื้นฐานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กันซักนิด ก่อนที่จะเริ่มเรียนรู้ภาษา C กัน หน่วยสำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ก็คือ หน่วยประมวลผลหรือที่เรียกกันว่า CPU โดยปกติ CPU จะมีภาษาของตัวเองที่เรียกว่า ภาษาเครื่อง (Machine Language) ซึ่งจะเป็นภาษาที่ประกอบไปด้วยเลขฐานสองมากมาย ดังนั้นการที่จะเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ โดยใช้ภาษาเครื่องโดยตรงนั้นจึงทำได้ยาก จึงได้มีการพัฒนาตัวแปรภาษาเครื่องที่เรียกว่า โปรแกรมภาษาระดับสูงขึ้นมา หรือที่เรียกว่า   High Level Languages โดยภาษาในระดับสูงเหล่านี้ จะมีลักษณะรูปแบบการเขียน (Syntax) ที่ทำให้เข้าใจได้ง่ายต่อการสื่อสารกับผู้พัฒนา และถูกออกแบบมาให้ง่ายต่อการใช้งาน และจะเปลี่ยนคำสั่งจากผู้ใช้งาน ไปเป็นเป็นภาษาเครื่อง เพื่อที่จะควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ต่อไป ตัวอย่างของโปรแกรมภาษาระดับสูง ได้แก่ COBOL ใช้กันมากสำหรับโปรแกรมทางด้านธุรกิจ, Fortran ใช้กันมากสำหรับการพัฒนาโปรแกรมด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ เพราะง่ายต่อการคำนวณ, Pascal มีใช้กันทั่วไป แต่เน้นสำหรับการพัฒนาเครื่องมือสำหรับการเรียนการสอน, C & C++ ใช้ทั่วไป ปัจจุบันมีผู้เลือกที่จะใช้กันอย่างแพร่หลาย, PROLOG เน้นหนักไปทางด้านงานประเภท AI และ JAVA ใช้ได้ทั่วไป ปัจจุบันเริ่มมีผู้หันมาสนใจกันมากและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
คราวนี้เราลองมาเตรียมตัวกันซักนิก ก่อนที่จะลงมือพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ขั้นแรก เราต้องศึกษารูปแบบความต้องการของโปรแกรม   ที่จะพัฒนา จากนั้นก็วิเคราะห์ถึงปัญหาตลอดจนวิธีการแก้ปัญหา จากนั้นจึงนำเอาความคิดในการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน ไปเขียนในรูปแบบของโปรแกรมภาษาในระดับสูง ซึ่งจะอยู่ในรูปแบบของ Source Program หรือ Source Code จากนั้นเราก็จะใช้ Complier ของภาษาที่เราเลือก มาทำการ Compile Source code หรือกล่าวง่ายๆ คือแปลง Source code ของเราให้เป็นภาษาเครื่องนั่นเอง ซึ่งในขั้นตอนนี้ ผลที่ได้ เราจะเรียกว่า Object code จากนั้น Complier ก็จะทำการ Link หรือเชื่อม       Object code เข้ากับฟังก์ชันการทำงานใน Libraries ต่างๆ ที่จำเป็นต่อการใช้งาน แล้วนำไปไว้ในหน่วยความจำ แล้วเราก็จะสามารถ Run เพื่อดูผลของการทำงานโปรแกรมได้ หากโปรแกรมมีข้อผิดพลาด เราก็จะทำการแก้ หรือที่เรียกกันในภาษาคอมพิวเตอร์ว่า การ Debug นั่นเอง
ภาษา C เป็นโปรแกรมภาษาระดับสูง ถูกพัฒนาขึ้นในปี 1972 ที่ AT&T Bell Lab เราสามารถใช้ภาษา C มาเขียนเป็นคำสั่งต่างๆ ที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ และกลุ่มของคำสั่งเหล่านี้ เราก็เรียกกันว่า อัลกอริธึม ได้มีผู้ให้คำจำกัดความของคำว่า อัลกอริธึม ว่าเป็น                   “A precise description of a step-by-step process that is guaranteed to terminate after a finite number of steps with a correct answer for every particular instance of an algorithmic problem that may occur.” สำหรับ Compiler ภาษา C ที่มีในปัจจุบัน มี 2 ค่ายใหญ่ๆ ที่มีผู้คนสนใจใช้กันมากได้แก่ Microsoft และ Borland การใช้งาน Compiler ทั้งสองตัวนี้ สามารถเรียนรู้ได้ไม่ยากนัก เราจึงจะมาเริ่มต้นที่การเขียนโปรแกรมในภาษา C กันเลย เราลองมาเริ่มจากตัวอย่างการเขียน ภาษา C แบบ ง่ายๆ กันก่อนกับโปรแกรม Hello World

#include
main()
{
printf("Hello World !! ");
}