Selasa, 13 Maret 2012

Praktik Matlab R2008A Sessi II

VARIABEL DAN OPERASI DASAR (Dosen Teguh Widiarsono, M.T.)

Operator aritmatik dasar yang didukung oleh MATLAB ialah sebagai berikut:
   +, -, *, /  : tambah, kurang, kali, bagi
   (, )          : kurung
   \              : pembagian terbalik
  ^              : pangkat

Hirarki operator mengikuti standar aljabar yang umum kita kenal:
1. Operasi di dalam kurung akan diselesaikan terlebih dahulu
2. Operasi pangkat
3. Operasi perkalian dan pembagian
4. Operasi penjumlahan dan pengurangan

Sekarang kita coba contoh berikut ini.
>> 2.5+0.6
ans =
3.1000

>> 3*4+3/4
ans =
12.7500

>> 5\(15+35)
ans =
10

>> 169^(1/2), (6+14)\10^2
ans =
13
ans =
5

Dalam contoh di atas kita menemui variabel ans, singkatan dari “answer”, yang digunakan MATLAB untuk menyimpan hasil perhitungan terakhir.
Tips
Kita bisa melakukan beberapa operasi sekaligus dalam satu baris dengan menggunakan tanda koma
sebagai pemisah Gunakan panah atas/bawah ↑↓ berulang-ulang untuk memunculkan lagi command yang pernah ditulis sebelumnya.

Penting!
format bilangan “floating point” di MATLAB digambarkan dalam contoh berikut:
2.5 × 107 dituliskan 2.5e7
0.02 × 10-16 dituliskan 0.02e-16 atau .02e-16
108 dituliskan 1e8
dan sebagainya

Menciptakan VariabelKita juga bisa menciptakan variabel untuk menyimpan nilai, baik
berupa bilangan ataupun teks. Contoh berikut ini untuk
menciptakan variabel:
Variabel dan Operasi Dasar 17
>> a=100
a =
100
>> b=200
b =
200
>> c=300;
>> d=400;
>> total=a+b+c+d
total =
1000

>> rata_rata=total/4;
Untuk melihat hasil rata_rata, kita bisa panggil variabel tersebut.
>> rata_rata
rata_rata =
250

Penting!
Jika kita tidak menambahkan tanda titik-koma ( ; ) di akhir command, maka MATLAB akan menampilkan
variabel dan bilangan yang baru kita masukkan, atau hasil perhitungan yang baru dikerjakan. Jika terdapat
titik-koma, maka perhitungan tetap dilakukan tanpa menuliskan hasilnya.
Berikutnya, kita bisa melihat daftar variabel apa saja yang sedang aktif di dalam MATLAB menggunakan command whos.
>> whos


Atau kita juga bisa melihat daftar ini di window Workspace, di sebelah kiri command window .
Untuk menghapus beberapa atau semua variabel kita gunakan command clear. Misalkan untuk menghapus variabel total.
>> clear total
dan untuk menghapus semua variabel sekaligus
>> clear

Penamaan VariabelPemberian nama variabel mengikuti rambu-rambu berikut ini:
• Gunakan karakter alfabet (A s/d Z, a s/d z), angka, dan garis bawah ( _ ), sebagai nama variabel. Perlu diingat bahwa MATLAB peka terhadap besar-kecilnya huruf.
Misalkan:
jumlah, x1, x2, S_21, H_2_in; merupakan nama variable yang valid
sinyal1, Sinyal1, SINYAL1; dianggap sebagai 3 variabel yang berbeda.
• Jangan gunakan spasi, titik, koma, atau operator aritmatik sebagai bagian dari nama.

Selain berisi bilangan, variabel juga bisa berisi teks.
Dalam mendefinisikan variabel teks gunakanlah tanda petik tunggal.>> baca_ini = ‘Contoh variabel berisi teks!’;
>> baca_ini
baca_ini =
Contoh variabel berisi teks!

Kita tidak boleh salah memperlakukan variabel berisi bilangan dengan yang berisi teks, sebab variabel teks juga bisa terlibat dalam operasi perhitungan. Misalkan:
>> clear
>> a=7;
>> b=’7’;
>> a/b
ans =
0.1273
>> a+b
ans =
62
Terlihat bahwa mengoperasikan variabel berisi teks bisa memunculkan hasil perhitungan yang “salah”.
====================================

Variabel Terdefinisi di MATLAB

Di dalam MATLAB telah terdapat beberapa variabel yang telah terdefinisi, sehingga kita bisa langsung pergunakan tanpa perlu mendeklarasikannya lagi. Variabel tersebut ialah:

ans=> “answer”, digunakan untuk menyimpan hasil perhitungan terakhir
eps=> bilangan sangat kecil mendekati nol yang merupakan batas akurasi perhitungan di MATLAB.
pi=> konstanta π, 3.1415926...
inf=>“infinity”, bilangan positif tak berhingga, misalkan 1/0, 2^5000, dsb.
NAN=>“not a number”, untuk menyatakan hasil perhitungan yang tak terdefinisi, misalkan 0/0 dan inf/inf.
i,j=>unit imajiner, √-1, untuk menyatakan bilangankompleks.
=====================================










Fungsi Matematika

Berbagi fungsi matematika yang umum kita pergunakan telah terdefinisi di MATLAB, meliputi fungsi eksponensial, logaritma, trigonometri, pembulatan, dan fungsi yang berkaitan dengan bilangan kompleks.

abs(x) => menghitung nilai absolut dari x, yaitu |x|
sign(x)=>fungsi “signum”: bernilai +1 jika x positif, -1 jika x negatif, dan 0 jika x sama dengan nol.

Fungsi eksponensial dan logaritma:
sqrt(x)=>akar kuadrat dari x
exp(x)=>pangkat natural dari x, yaitu ex
log(x)=>logaritma natural dari x, yaitu ln x
log10(x)=>logaritma basis 10 dari x, yaitu log10 x
log2(x)=>logaritma basis 2 dari x, yaitu log2 x


Fungsi trigonometri:
sin(x), cos(x),=>fungsi trigonometri sinus, cosinus, tangent,
tan(x), cot(x),=>cotangent, secant, dan cosecant. (x dalam satuan radian)
sec(x), csc(x)
asin(x), acos(x),=>fungsi arcus trigonometri
atan(x), acot(x),
asec(x), acsc(x)
sinh(x), cosh(x),=>fungsi trigonometri-hiperbolik
tanh(x), coth(x),
sech(x), csch(x)
asinh(x), acosh(x),=>fungsi arcus trigonometri-hiperbolik
atanh(x), acoth(x),
asech(x), acsch(x)

Fungsi pembulatan:
round(x)=>pembulatan x ke bilangan bulat terdekat
floor(x)=>pembulatan ke bawah dari x ke bilangan bulat terdekat
ceil(x)=>pembulatan ke atas dari x ke bilangan bulat terdekat
fix(x)=>pembulatan ke bawah untuk x positif, dan ke atas untuk x negatif
rem(x,y)=>sisa pembagian dari x/y



Fungsi bilangan kompleks:
real(z)=>menghitung komponen riil dari bilangan kompleks z
imag(z)=>menghitung komponen imajiner dari bilangan kompleks z
abs(z)=>menghitung magnitude dari bilangan kompleks z
angle(z)=>menghitung argumen dari bilangan kompleks z
conj(z)=>menghitung konjugasi dari bilangan kompleks z





LATIHAN
>> sin(a), cos(a), tan(a/2)
>> asin(c), acos(c)
>> round(d/e), floor(d/e), ceil(d/e), rem(d,e)
>> A=3+4i, B = sqrt(2) - i*sqrt(2)
>> real(A), imag(A), real(B), imag(B)
>> abs(A), angle(A), abs(B), angle(B)
>> abs(A)*cos(angle(A)), abs(A)*sin(angle(A))




Soal Latihan
Hitunglah dengan MATLAB:
12 / 3,5
(3 + 5/4)^2
(0,25^2 + 0,75^2)^(1/2)
2 / (6/0,3)






Praktik Matlab R2008A Sessi I

Memulai MATLAB (Dosen Teguh Widiarsono, M.T.)
>>
Dari prompt inilah kita bisa mengetikkan berbagai command MATLAB, seperti halnya command prompt di dalam DOS.
Sebagai permulaan, mari kita ketikkan command date :
>> date<Enter>
setelah menekan Enter, akan muncul
ans =
05-Feb-2005

date adalah command MATLAB untuk menampilkan tanggal hari ini.
Berikutnya cobalah command clc untuk membersihkan command window:
>> clc<Enter>

Ketika kita selesai dengan sesi MATLAB dan ingin keluar, gunakan
command exit atau quit.
>> exit<Enter>  Atau... >> quit<Enter>
Atau bisa juga dengan menggunakan menu:
File Exit MATLAB.
=================================================

MATLAB dapat kita pergunakan seperti halnya kalkulator:
>> 2048 + 16<Enter>
ans =
2064

Atau menuliskan beberapa command sekaligus dalam satu baris dipisahkan dengan tanda ",":
>> 5^2, 2*(6 + (-3))<Enter>
ans =
25
ans =
6

Menciptakan variabel untuk menyimpan bilangan, serta menjalankan berbagai command atau fungsi yang sudah ada di MATLAB.
>> x=12; y=0.25; z=pi/2;
>> a=3*x*y, b=sin(z), c=cos(z)<Enter>
a =
9
b =
1
c =
0

Menciptakan dan memanipulasi vektor dan matriks:
>> Vektor1=[1 3 –6], Vektor2=[4; 3; -1]<Enter>
Vektor1 =
1 3 -6
Vektor2 =
4
3
-1

>> Matrix=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]<Enter>
Matrix =
1 2 3
4 5 6
7 8 9

>> Vektor1 * Vektor2<Enter>
ans =
19

>> Vektor2 * Vektor1<Enter>
ans =
4 12 -24
3 9 -18
-1 -3 6

>> Matrix * Vektor2<Enter>
ans =
7
25
43

Menciptakan deret secara efisien:
>> deret1=1:1:10<Enter>
deret1 =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

>> deret2=linspace(0,5,11)<Enter>
deret2 =
Columns 1 through 7
0 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000
Columns 8 through 11
3.5000 4.0000 4.5000 5.0000

Melakukan interpolasi dengan berbagai metode, misalkan dengan pendekatan polinomial.
Misalkan kita memiliki data pengamatan temperatur selama 12 jam:
>> t=1:12;
>> data=[22 22 22.5 24 25.5 28 29 29 30 29.5 29 28];
Data tersebut kita interpolasi menjadi kurva mulus polinomial orde-5:
>> p=polyfit(t,data,5);
>> x=linspace(1,12,100); y=polyval(p,x);
>> plot(x,y,'k--',t,data,'k*')
>> p
p =
0.0000 0.0038 -0.1245 1.2396 -3.2370 24.2045


Gambar Interpolasi data temperatur terhadap waktu,
didekati dengan polinom y = 0,038 x4 – 0,1245 x3 + 1,2396 x2 – 3,237 x + 24,2045
-------------------------------------

Salah satu keunggulan MATLAB ialah kemudahannya untuk membuat grafik dan suara. Misalkan membuat grafik 2-dimensi,
>> x=linspace(-5,5,200);
>> y=x.^2+cos(10*x);
>> plot(x,y)

atau bahkan grafik 3-dimensi:
>> u=linspace(-4,4,50);
>> [U,V]=meshgrid(u,u);
>> W=cos(U).*cos(V/3);
>> surf(U,V,W)




Dan juga membuat suara, misalkan nada DO, RE, MI:
>> Fs=8000;                             %Frekuensi sampling 8 kHz
>> t=0:1/Fs:0.5;                        %Durasi nada 1/2 detik
>> frek=[262 294 330];           %Frekuensi DO RE MI
>> m=[];
>> for i=1:3
m=[m cos(2*pi*frek(i)*t)];      %Membuat vektor DO RE MI
end
>> sound(m,Fs)

Penjelasan dan langkah-langkah yang detail mengenai berbagai contoh di atas akan kita pelajari dalam praktik2 berikutnya dari penulisan ini.

================================

Demo di MATLAB
Ketika sudah membuka MATLAB, kita bisa menjalankan demo yang ada di dalamnya. Dari command window ketiklah demo, maka akan muncul jendela browser di mana kita bisa memilih demo mana yang akan dijalankan.



Kita bisa melihat dan merasakan berbagai aplikasi dari MATLAB dengan cara mengeksplorasi demo. Di dalam demo tersebut terdapat beberapa game yang bisa kita mainkan, grafik-grafik yang menarik, dan sejumlah simulasi dari berbagai bidang teknik.Kita bisa mengekspansi folder MATLAB (klik tanda +) dan
melihat berbagai kategori demo. Misalkan kita memilih Gallery Logo, lalu coba jalankan; maka akan muncul grafik di atas.


Demo ini memperlihatkan betapa efek grafis 3-dimensi yang bagus bisa dibuat dengan MATLAB. Sekarang, nikmati waktu Anda dengan menjalankan berbagai demo yang lain!

Mendapatkan Help
MATLAB memiliki sistem “help” yang ekstensif, memuat dokumentasi detil dan informasi “help” meliputi semua command dan fungsi di MATLAB. Sistem ini akan sangat membantu kita, baik yang pemula maupun ahli, untuk memahami fungsionalitas
MATLAB yang belum pernah kita gunakan sebelumnya. Untuk mendapatkan help, terdapat 2 cara: melalui command window, dan melalui help browser.

Mendapatkan Help dari Command WindowDari command window, kita bisa gunakan: help, helpwin, dan doc. Misalkan kita ingin mengetahui deskripsi dari command plot.
 
 >> help plot
PLOT Linear plot.
PLOT(X,Y) plots vector Y versus vector X. If X or Y is
a matrix, then the vector is plotted versus the rows
or columns of the matrix, whichever line up. If X is
a scalar and Y is a vector, length(Y) disconnected
points are plotted.
....
....
See also SEMILOGX, SEMILOGY, LOGLOG, PLOTYY, GRID,
CLF, CLC, TITLE, XLABEL, YLABEL, AXIS, AXES, HOLD,
COLORDEF, LEGEND, SUBPLOT, STEM.

Output dari help juga merujuk ke command lain yang berhubungan. Dalam contoh ini: semilogx, semilogy, loglog, dan seterusnya. 
Untuk melihat deskripsinya bisa kita ketikkan help semilogx, help loglog, dan sebagainya.

Penting!
Nama fungsi atau command di dalam help ditampilkan dengan huruf kapital, tetapi ketika kita ketikkan di command window harus menggunakan
huruf kecil.
Contohnya dalam help plot di atas, tertulis PLOT(X,Y), tetapi ketika kita gunakan harus ditulis plot(x,y)

Dari command window Anda juga bisa menggunakan helpwin.
>> helpwin plot
Akan muncul window yang berisi deskripsi tentang fungsi atau command yang dimaksud.Terlihat bahwa help ataupun helpwin menampilkan informasi yang sama, namun demikian terdapat kelebihan helpwin:
• Teks ditampilkan di window yang terpisah dengan command window
• Kita bisa langsung mengklik fungsi di “See also” untuk referensi, jadi tidak usah mengetik lagi lewat command window.
• Terdapat link Default Topics yang berisi daftar semua kategori fungsi MATLAB, sehingga kita bisa mengetahui semua fungsi yang terdapat dalam suatu kategori. Misalkan
kita ingin mengetahui fungsi apa saja untuk plot grafik 2-dimensi, maka pilihlah link matlab\graph2d.

Cara yang lain untuk mendapatkan dokumentasi yang lengkap ialah menggunakan doc.
>> doc plot
Keluaran command doc inilah yang paling lengkap, bahkan menyediakan contoh  lengkap yang bisa dipelajari dan dieksekusi.Sekarang cobalah Anda lihat help untuk command lainnya: plot3, polyfit, dan trapz.


Mendapatkan Help dari Help Browser
Sumber help lainnya ialah help browser. Anda bisa mengetikkan helpbrowser di command window, atau dari menu :Help => MATLAB Help.

 

Help browser memiliki dua bagian utama: Help Navigator, dan layar tampilan di sisi kanan. Cara penggunaan help browser mirip dengan Windows Explorer; apa yang kita pilih di daftar navigator akan ditampilkan di layar sisi kanan. Help Navigator ini
memiliki sejumlah komponen:

• Product filter : mengaktifkan filter untuk memperlihatkan
dokumentasi hanya pada produk yang Anda inginkan
• Tab Contents : melihat judul dan daftar isi dokumentasi
• Tab Index : mencari entri indeks tertentu (dengan kata kunci) di dalam dokumentasi
• Tab Demos : melihat dan menjalankan demo
• Tab Search : untuk mencari dokumentasi yang mengandung
kata / potongan kata tertentu. Untuk mendapatkan help dari
suatu fungsi tertentu, pilihlah Search type: Function Name
• Tab Favorites : melihat daftar link ke dokumen yang telah
ditandai sebagai favorit.

Di antara tab tersebut, yang paling sering digunakan ialah Contents dan Search. Sebagai latihan, cobalah mencari dokumen mengenai “sound” dengan help browser.
Pilih tab Search, Search type: Full Text, Search for: sound.

Penggunaan kaca kunci untuk pencarian mirip dengan mesin pencari di internet (google, yahoo, altavista, dll). Misalkan Anda ingin mencari “filter digital”, maka ketikkan dalam Search for: filter AND digital.

==============================