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DESCRIÇÃO
A obra MATLAB – Curso Completo é um guia sobre um poderoso software de computação numérica utilizado por uma vasta comunidade, que inclui engenheiros, cientistas e estudantes das mais diversas áreas (Engenharias, Física, Biologia, Finanças, Matemática, Telecomunicações, Estatística e outras). Destina-se a um público diversificado, seja para quem pretende começar a utilizar a ferramenta, como para quem já a utilizou e pretende actualizar e reforçar os seus conceitos em determinada temática.
Estruturado de forma pedagógica e cobrindo as áreas essenciais desta útil ferramenta, o livro apresenta-se dividido nas 3 seguintes partes: - Fundamentos básicos do MATLAB – para além de integrar ferramentas de computação, modelização e visualização de dados, o MATLAB apresenta uma linguagem de programação, com aspectos mais avançados e muito mais fácil de utilizar que outras linguagens. Nesta parte são explorados os aspectos de programação de alto nível, computação numérica e visualização de dados da ferramenta. - Toolboxes – o MATLAB apresenta um conjunto de funções e ferramentas específicas de várias áreas de especialização, permitindo o desenvolvimento rápido, a reutilização de funcionalidades e a aplicação imediata de conceitos a problemas reais de engenharia. Esta parte cobre, com alguma profundidade, as Toolboxes de Matemática Simbólica, Processamento de Sinal, Sistemas de Controlo e Processamento de Imagem. - Interfaces gráficas – o MATLAB permite um rápido e fácil desenvolvimento de interfaces gráficas apelativas, recorrendo ao Ambiente de Desenvolvimento Gráfico (GUIDE). Nesta parte o leitor poderá adquirir os conhecimentos necessários para o desenvolvimento completo de interfaces gráficas.
De forma a complementar as diferentes temáticas abordadas, cada capítulo integra uma série de exemplos de programas devidamente comentados e explicados, terminando com um resumo das principais funções do MATLAB relacionadas com o assunto abordado. O último capítulo inclui o planeamento e a implementação de uma aplicação gráfica integradora dos conhecimentos adquiridos ao longo da obra.
PÚBLICO ALVO
- Estudantes do ensino profissional e universitário
- Investigadores nas mais diversas áreas científicas
- Cursos de formação
- Profissionais de Informática
- Autodidactas.
O(S) AUTOR(ES)o
Vagner David Pinto Morais
Licenciado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores pela FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto). Frequentou o mestrado de Engenharia Electrotécnica e de Computadores – Ramo de Sistemas Digitais e Informática Industrial da FEUP. Trabalhou no INESC Porto como bolseiro de investigação e encontra-se actualmente a desempenhar funções no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN - Genebra), na experiência Alice.
Cláudio Rodrigues da Silva Vieira
Licenciado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores pela FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto). Frequentou o mestrado de Engenharia Electrotécnica e de Computadores – Ramo de Sistemas Digitais e Informática Industrial da FEUP. Trabalhou no INESC Porto como bolseiro de investigação, integrado na unidade de Telecomunicações e Multimédia, tendo participado no desenvolvimento de vários projectos Europeus. Encontra-se actualmente a desempenhar funções numa empresa de consultoria informática, na área das telecomunicações.
Índicee
0. INTRODUÇÃO
0.1 O que é o Matlab?
0.2 A quem se destina?
0.3 Estrutura do livro
PARTE 1 - FUNDAMENTOS BÁSICOS DO MATLAB
1. INTRODUÇÃO AO MATLAB
1.1 Apresentação do Matlab
1.2 Ambiente Matlab
1.2.1 Janela de comandos
1.2.2 Editor de código
1.2.3 Espaço de dados
1.2.4 Navegador de directorias
1.2.5 Profiler
1.2.6 Janela de ajuda
1.3 Comandos e expressões
1.4 Variáveis
1.4.1 Definição de variáveis
1.4.2 Escrita de variáveis
1.4.3 Formatos
1.4.4 Informação sobre variáveis
1.5 Funções matemáticas elementares
1.5.1 Funções trigonométricas
1.5.2 Exponenciação
1.5.3 Números complexos
1.5.4 Arredondamentos
1.6 Resumo das funções Matlab
2. MATRIZES
2.1 Conceito de matriz
2.2 Definição de vectores linha e coluna
2.3 Definição de matrizes
2.4 Dimensão de matrizes
2.5 Indexação de vectores e matrizes
2.6 Operações sobre vectores e matrizes
2.6.1 Adição e subtracção
2.6.2 Multiplicação e divisão
2.6.3 Potenciação
2.7 Funções para manipulação de matrizes
2.8 Estruturas multidimensionais
2.9 Resumo das funções Matlab
3. GRÁFICOS
3.1 Introdução
3.2 Gráficos 2D
3.2.1 Gráficos de linha
3.2.2 Estatísticas dos dados
3.3 Gráficos 3D
3.3.1 Gráficos de linha
3.3.2 Gráficos de superfície
3.3.3 Cenas 3D
3.4 Gráficos em simultâneo
3.5 Gráficos especiais
3.5.1 Histogramas
3.5.2 Gráficos de área
3.5.3 Gráficos de barras
3.5.4 Gráficos de fatias
3.5.5 Gráficos de dados discretos
3.5.6 Gráficos de contornos
3.5.7 Gráficos vectoriais de direcção e velocidade
3.5.8 Gráficos de funções
3.6 Anotação e formatação de gráficos
3.6.1 Anotação
3.6.2 Formatação
3.7 Ferramentas de edição de gráficos
3.7.1 A Paleta da Figura
3.7.2 O Navegador do Gráfico
3.7.3 O Editor de Propriedades
3.8 Guardar, abrir, imprimir e exportar
3.8.1 Guardar
3.8.2 Abrir
3.8.3 Imprimir
3.8.4 Exportar
3.8.5 O comando print
3.9 Resumo das funções Matlab
4. OPERADORES
4.1 Operadores aritméticos
4.2 Operadores relacionais
4.3 Operadores lógicos
4.3.1 Elemento a elemento
4.3.2 Bit a bit
4.3.3 Curto-circuito
4.4 Precedência dos operadores
4.5 Funções de teste
4.6 Resumo das funções Matlab
5. CONTROLO DE FLUXO
5.1 Ciclo for
5.2 Ciclo while
5.3 Estrutura if
5.4 Estrutura switch-case
5.5 Instrução continue
5.6 Instrução break
5.7 Bloco try-catch
5.8 Resumo das construções da linguagem Matlab
6. STRINGS E FUNÇÕES DE ENTRADA/SAÍDA
6.1 Criação de strings
6.2 Operações com strings
6.2.1 Concatenação
6.2.2 Comparação
6.2.3 Procura e substituição
6.3 Conversão de strings
6.3.1 Maiúsculas Minúsculas
6.3.2 Número String
6.4 Conversão entre bases numéricas
6.4.1 Decimal Binária
6.4.2 Decimal Hexadecimal
6.4.3 Decimal qualquer base
6.5 Saída de dados
6.6 Entrada de dados
6.7 Abertura e fecho de ficheiro
6.8 Ficheiros binários
6.8.1 Leitura de ficheiros binários
6.8.2 Escrita de ficheiros binários
6.9 Posicionamento no ficheiro
6.10 Leitura de strings
6.11 Escrita de dados formatados
6.12 Leitura de dados formatados
6.13 Resumo das funções Matlab
7. TIPOS DE DADOS ESPECIAIS
7.1 Introdução
7.2 Matriz dispersa
7.2.1 Criação de uma matriz dispersa
7.2.2 Visualização do conteúdo
7.2.3 Operações com matrizes dispersas
7.3 Matriz de células
7.3.1 Criação de uma matriz de células
7.3.2 Inserção de células
7.3.3 Remoção de células
7.3.4 Acesso aos dados
7.3.5 Visualização do conteúdo
7.3.6 Operações com matrizes de células
7.3.7 Conversões
7.4 Estrutura de dados
7.4.1 Criação de uma estrutura de dados
7.4.2 Inserção de campos
7.4.3 Remoção de campos
7.4.4 Acesso aos dados
7.4.5 Visualização do conteúdo
7.4.6 Operações com estruturas de dados
7.4.7 Conversões
7.5 Outros tipos de dados especiais
7.6 Resumo das funções Matlab
8. FICHEIROS-M
8.1 Introdução
8.2 Scripts
8.3 Funções
8.3.1 Estrutura básica
8.3.2 Listas de parâmetros variáveis
8.3.3 Recursividade
8.3.4 Variáveis persistentes e globais
8.3.5 Dualidade comando/função
8.3.6 Sub-funções
8.3.7 Funções privadas
8.3.8 Funções anónimas
8.3.9 Funções embebidas
8.3.10 Funções inline
8.3.11 Funções de funções
8.4 Elementos de estilo
8.5 Erros e depuração de erros
8.5.1 Tipos de erros
8.5.2 Depuração de erros
8.6 Resumo das funções Matlab
9. MISCELÂNEA DE FUNÇÕES MATLAB
9.1 Data e hora
9.2 Análise de dados
9.3 Polinómios
9.3.1 Raízes
9.3.2 Valor de polinómios
9.3.3 Operações polinomiais
9.4 Ajuste de curvas e interpolação
9.5 Integração numérica
9.6 Equações diferenciais
9.7 Resumo das funções Matlab
PARTE 2 - TOOLBOXES
10. MATEMÁTICA SIMBÓLICA
10.1 Variáveis e expressões simbólicas
10.2 Cálculos simbólicos
10.2.1 Operações algébricas padrão
10.2.2 Derivação
10.2.3 Integração
10.2.4 Limite
10.2.5 Somatório
10.2.6 Série de Taylor
10.2.7 Matriz Jacobiana
10.3 Métodos de formatação e simplificação
10.4 Resolução de equações
10.4.1 Equações algébricas
10.4.2 Equações diferenciais
10.5 Gráficos de expressões simbólicas
10.6 Aritmética de precisão variável
10.7 Álgebra linear
10.8 Transformadas
10.8.1 Transformada de Fourier
10.8.2 Transformada de Laplace
10.8.3 Transformada Z
10.9 Interfaces gráficas
10.10 Resumo das funções da Toolbox
11. PROCESSAMENTO DE SINAL
11.1 Geração de formas de onda
11.2 Análise e implementação de filtros
11.2.1 Filtros analógicos
11.2.2 Filtros digitais
11.2.3 Filtragem
11.3 Projecto de filtros digitais
11.3.1 Projecto de filtros IIR com protótipos analógicos
11.3.2 Projecto de filtros IIR no domínio discreto
11.3.3 Projecto de filtros FIR
11.4 FFT/DFT e análise espectral
11.5 Janelas de processamento
11.6 Reamostragem
11.7 Interfaces gráficas
11.7.1 FDATool
11.7.2 SPTool
11.8 Resumo das funções da Toolbox
12. SISTEMAS DE CONTROLO
12.1 Modelos de sistemas
12.1.1 Função de transferência
12.1.2 FRD
12.1.3 Espaço de estados
12.1.4 Zeros-pólos-ganho
12.2 Conexão de modelos lineares
12.3 Conversão de modelos
12.3.1 Conversão para função de transferência
12.3.2 Conversão para zeros-pólos-ganho
12.3.3 Conversão para espaço de estados
12.3.4 Conversão contínuo discreto
12.4 Resposta em frequência
12.4.1 Diagrama de Bode
12.4.2 Diagrama do lugar de raízes
12.4.3 Diagrama de Nyquist
12.4.4 Margem de fase e de ganho
12.5 Resposta temporal
12.6 Projecto de compensadores
12.6.1 Tipos de compensação
12.6.2 Técnicas de projecto
12.7 Interfaces gráficas
12.7.1 Visualizador LTI
12.7.2 Interface SISO
12.8 Resumo das funções da Toolbox
13. PROCESSAMENTO DE IMAGEM
13.1 Conceitos básicos
13.1.1 O pixel
13.1.2 O mapa de cor
13.1.3 Classes de armazenamento em memória
13.1.4 Tipos de imagem
13.2 Leitura e escrita de imagem em ficheiro
13.2.1 Leitura de uma imagem
13.2.2 Escrita de uma imagem
13.2.3 Leitura de informação sobre a imagem
13.2.4 Formato DICOM
13.3 Visualização de imagem
13.3.1 Técnicas básicas de visualização
13.3.2 Técnicas especiais de visualização
13.4 Aritmética com imagens
13.4.1 Adição de imagens
13.4.2 Subtracção de imagens
13.4.3 Multiplicação de imagens
13.4.4 Divisão de imagens
13.4.5 Combinação de operações aritméticas
13.5 Operações sobre pixels e estatísticas
13.5.1 Operações sobre pixels
13.5.2 Propriedades e Características
13.5.3 Estatísticas
13.6 Transformações espaciais
13.6.1 Redimensionamento de imagem
13.6.2 Rotação de imagem
13.6.3 Recorte de imagem
13.6.4 Transformações espaciais genéricas
13.7 Melhoramento de imagem
13.7.1 Ajuste de intensidade
13.7.2 Remoção de ruído
13.8 Análise de imagem
13.8.1 Detecção de orlas
13.8.2 Decomposição em árvore quaternária
13.9 Filtragem linear
13.9.1 Filtragem com imfilter
13.9.2 Filtros predefinidos
13.10 Projecto de filtros lineares 2D
13.11 Transformadas de imagem
13.11.1 Transformada de Fourier
13.11.2 Transformada de Co-seno
13.11.3 Transformada de Radon
13.11.4 Transformada de Hough
13.12 Operações morfológicas
13.12.1 Dilatação e erosão
13.12.2 Operações baseadas em dilatação e em erosão
13.12.3 Reconstrução morfológica
13.12.4 Outras operações
13.13 Processamento de vizinhança e de blocos
13.13.1 Processamento de vizinhança deslizante
13.13.2 Processamento de blocos distintos
13.13.3 Processamento em colunas
13.14 Processamento de regiões
13.14.1 Especificar uma região
13.14.2 Filtrar uma região
13.14.3 Preencher uma região
13.15 Image Registration
13.16 Image Deblurring
13.17 Outras operações
13.17.1 Redução do número de cores
13.17.2 Conversão entre espaços de cor
13.17.3 Conversão entre tipos de imagem
13.17.4 Conversão entre tipos de dados
13.17.5 Preferências da Toolbox
13.18 Interfaces gráficas
13.19 Resumo das funções da Toolbox
PARTE 3 - INTERFACES GRÁFICAS
14. HANDLE GRAPHICS
14.1 Tipos de objectos gráficos
14.1.1 Objectos gráficos principais
14.1.2 Objectos de visualização
14.1.3 Objectos de grupo
14.1.4 Objectos de anotação
14.1.5 Objectos de interface com o utilizador
14.2 Inspecção e alteração de propriedades
14.3 Localização de objectos
14.4 Propriedades principais
14.4.1 Objecto figure
14.4.2 Objecto axes
14.4.3 Objecto text
14.4.4 Objecto line
14.4.5 Objecto annotation
14.5 Editor de propriedades
14.6 Propriedades por omissão
14.7 Resumo das funções Matlab
15. INTERFACES GRÁFICAS
15.1 Introdução
15.2 Caixas de diálogo
15.2.1 Mensagens e interrogação
15.2.2 Introdução de dados
15.2.3 Selecção de ficheiro
15.2.4 Selecção de directoria
15.2.5 Lista de selecção
15.2.6 Selecção de cor
15.2.7 Selecção de tipo de letra
15.2.8 Propriedades de página e impressão
15.2.9 Progresso de processamento
15.2.10 Outras
15.3 Componentes gráficos
15.3.1 Figura (figure)
15.3.2 Menu
15.3.3 Sistema de eixos (axes)
15.3.4 Texto estático (static text)
15.3.5 Texto editável (edit text)
15.3.6 Push button
15.3.7 Toggle button
15.3.8 Checkbox
15.3.9 Radio button
15.3.10 Slider
15.3.11 Lista (listbox)
15.3.12 Popup Menu
15.3.13 Frame, Painel (panel) e Grupo de botões (button group)
15.3.14 ActiveX control
15.3.15 Barra de ferramentas (toolbar)
15.4 Ferramentas
15.4.1 Editor de Disposição (Layout Editor)
15.4.2 Inspector de Propriedades (Property Inspector)
15.4.3 Editor de Alinhamento (Alignment Tool)
15.4.4 Navegador de Objectos (Object Browser)
15.4.5 Editor de Menus (Menu Editor)
15.4.6 Editor de Ordem Tab (Tab Order Editor)
15.5 Programação da interface gráfica
15.5.1 Sub-funções e callbacks
15.6 Aplicação integradora
15.6.1 Planeamento
15.6.2 Implementação - Fase I
15.6.3 Implementação - Fase II
15.7 Resumo das funções Matlab
ANEXO A - NOVIDADES DO MATLAB 7
ANEXO B - TOOLBOXES
BIBLIOGRAFIA
ÍNDICE REMISSIVO
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