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PROGRAMACIÓN Y MÉTODOS NUMÉRICOS PARA INGENIERÍA CON MATLAB Y OCTAVE

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Referencia: Código 10684


DESCRIPCIÓN:

Septiembre de 2023  - Santiago Higuera de Frutos..  -  Refª 10684

CONTENIDO:

Santiago Higuera de Frutos; Sagrario Lantarón Sánchez

Septiembre de 2023       Páaginas: 516

Código 10684     ISBN/EAN: 9788419034359

CONTENIDO:

Programar un computador es una disciplina que requiere distintos tipos de conocimientos, entre los que se incluyen el manejo del sistema de archivos del ordenador y la comprensión de la lógica matemática básica. Además, con el fin de poder aplicar la programación a la resolución de problemas concretos, habrá que entender bien el problema que se quiere resolver y, por último, ser capaz de codificar instrucciones en algún lenguaje de programación concreto.

No hay que confundir programar con aprender un lenguaje de programación concreto. Los principios por los que se rige la programación de ordenadores son independientes del lenguaje de programación que se utilice. Pero, para aprender a programar, es necesario utilizar algún lenguaje concreto. Utilizando un primer lenguaje se aprenden los principios de la programación. Luego, una vez que se han comprendido dichos principios, se podrán resolver problemas concretos con diferentes lenguajes. Solo será necesario un pequeño entrenamiento en el nuevo lenguaje.

El objetivo principal de este libro es servir como herramienta para el aprendizaje de los principios que rigen la programación de ordenadores, en el sentido que interesa a los futuros ingenieros y científicos. Como herramienta de trabajo se utilizará el entorno de desarrollo de MATLAB® y de Octave. Además de aprender a utilizar dichos programas y su lenguaje de programación, se pondrá énfasis en algunas técnicas numéricas de resolución de problemas matemáticos y físicos.


INDICE EXTRACTADO:

1. Primeros pasos
1.1 Sistemas de numeración

1.2 El Ordenador
1.3 El sistema operativo
1.4 El sistema de archivos
1.5 Lenguajes de programación
1.6 Algoritmos
1.7 Instalación de MATLAB y Octave
1.8 El entorno de trabajo de MATLAB y Octave
1.9 Obtención de ayuda en MATLAB y Octave
1.10 Limpieza de texto de la ventana de comandos
1.11 Gestión de archivos en el escritorio de MATLAB y Octave

2. Comenzando a trabajar con datos. Primeros programas
2.1 Las variables en los programas: generalidades

2.2 El tipo de dato double
2.3 El operador de asignación: creación y modificación de variables
2.4 Los operadores aritméticos
2.5 Eliminación de variables del espacio de trabajo
2.6 La instrucción format
2.7 Guardar y recuperar variables
2.8 Creación de programas: ficheros M
2.9 Entrada de datos por teclado: input()
2.10 Salidas por pantalla con disp()
2.11 Comentarios en lenguaje M47
2.12 Ejemplos de programa básico49
2.13 Utilización de funciones de biblioteca: concepto de función
2.14 Números complejos
Ejercicios propuestos

3. Vectores y matrices
3.1 Definición de matrices

3.2 Definición de vectores desde el teclado
3.3 Generación rápida de vectores: operador (:) y función linspace()
3.4 Definición de matrices desde el teclado 64
3.5 Interpretación de la matriz como vector columna
3.6 Composición de matrices
3.7 Extracción de elementos de matrices: creación de submatrices
3.8 Operadores aritméticos y matrices
3.9 Funciones aplicadas a vectores y matrices
3.10 Funciones específicas para usar con vectores y matrices
3.11 La instrucción input() con vectores y matrices
Ejercicios propuestos

4. Datos lógicos y su importancia en el control de un programa
4.1 Datos de tipo lógico

4.2 Operadores relacionales
4.3 Operadores relacionales con números double
4.4 Operadores lógicos
4.5 Prioridad de operadores
4.6 Operadores lógicos y relacionales aplicados a matrices
4.7 Extracción de elementos de tablas mediante índices lógicos
4.8 Funciones para búsqueda de condiciones lógicas en matrices
Ejercicios propuestos

5. Cadenas de caracteres. Entradas y salidas
5.1 Sistemas de codificación de caracteres

5.2 El tipo char
5.3 Funciones de utilidad con caracteres
5.4 Conversión entre valores numéricos y cadenas de caracteres
5.5 La instrucción input() con cadenas de caracteres
5.6 Salidas formateadas por pantalla con fprintf()
5.7 Reutilización de especificaciones de formato
5.8 Salidas formateadas a cadenas de texto con sprintf()
Ejercicios propuestos

6. Fundamentos de programación
6.1 Diagramas de flujo

6.2 Bifurcación if ... else
6.3 Buenas prácticas en la codificación de bloques
6.4 Bifurcación if simple
6.5 Bifurcación multicondicional
6.6 Bifurcaciones if anidadas
6.7 Bifurcación switch
6.8 Bucles for
6.9 Bucles for anidados
6.10 Bucles while
6.11 Instrucciones que interrumpen programas o modifican su flujo
6.12 Validación de entradas con instrucciones while
Ejercicios propuestos

7. Algoritmos básicos
7.1 Contadores: el algoritmo de conteo

7.2 Algoritmo de sustitución
7.3 Algoritmos de la suma y el producto
7.4 Algoritmos del máximo y el mínimo
7.5 El array que crece
7.6 Otros algoritmos
7.7 Tiempo que tarda un cálculo en ser efectuado
Ejercicios propuestos

8. Funciones definidas por el usuario
8.1 Programación modular

8.2 Concepto de función
8.3 Declaración de funciones en ficheros
8.4 Primeros ejemplos: parámetros y valores devueltos
8.5 Ejemplos de programa principal + funciones
8.6 Diferencias entre funciones y programas o scripts
8.7 Identificadores de funciones
8.8 Funciones anónimas
8.9 La función eval()
Ejercicios propuestos

9. Utilización de ficheros de texto
9.1 Forma de almacenamiento de los ficheros de texto

9.2 Esquema básico para acceder a ficheros
9.3 Apertura de ficheros
9.4 Cierre de los ficheros con fclose()
9.5 Escritura de información en ficheros de texto
9.6 Lectura de información de ficheros de texto
9.7 Lectura de líneas completas del fichero con fgetl()
9.8 Lectura de cadenas de texto con f g e t s ()
9.9 La instrucción f s c a n f (), para lecturas con formato
9.10 Lectura de datos de una cadena de texto con s s c a n f ()
9.11 Utilización de varios ficheros simultáneamente
Ejercicios propuestos

10. Gráficos 2D
10.1 La función plot()

10.2 La cadena de formato de la función plot()
10.3 Curvas en ecuaciones paramétricas
10.4 Curvas en coordenadas polares
10.5 Personalización de gráficos
10.6 Ajustes en los ejes
10.7 Animaciones sencillas con la instrucción comet
10.8 Gráficos múltiples
10.9 Leyenda en los gráficos
10.10 Acercamiento al manejo de polinomios mediante gráficos 2D
10.11 Guardar gráficos en formatos de imagen
X Programación y métodos numéricos para ingeniería con MATLAB y Octave
Ejercicios propuestos

11. Gráficos 3D
11.1 La instrucción meshgrid()

11.2 Representación de una superficie z = f(x, y)
11.3 Opciones de visualización de superficies 3D
11.4 Representación de planos
11.5 Superficies en ecuaciones paramétricas
11.6 Superficies en coordenadas cilíndricas
11.7 Superficies en coordenadas esféricas
11.8 Recortado de gráficos
11.9 Datos irregularmente distribuidos
11.10 Representación de curvas en 3D
11.11 Dibujar los ejes coordenados
11.12 Animaciones creando fotogramas con drawnow
Ejercicios propuestos

12. Campos escalares y vectoriales
12.1 Curvas de nivel

12.2 Campos vectoriales en 2D
12.3 Campos vectoriales en 3D
12.4 Gradiente de un campo escalar
Ejercicios propuestos

13. Sistemas de ecuaciones
13.1 Sistemas de ecuaciones lineales

13.2 Método de la matriz inversa
13.3 Sistemas de matriz diagonal
13.4 Sistemas con matriz triangular
13.5 Método de la barra invertida (backslash)
13.6 Método de Gauss
Ejercicios propuestos

14. Integración numérica
14.1 Fórmulas de cuadratura

14.2 Función tipo para calcular las integrales
Ejercicios propuestos

15. Resolución de ecuaciones no lineales
15.1 El teorema de Bolzano

15.2 El método de fuerza bruta
15.3 Método de la bisección de Bolzano
15.4 Método de Newton-Raphson
15.5 Método de la Regula Falsi
15.6 El método de Montecarlo
15.7 La función fzero()
Ejercicios propuestos

Anexos
A Funciones de biblioteca
A.1 Funciones para cálculos básicos

A.2 Funciones trigonométricas
A.3 Funciones para redondeo
A.4 Funciones exponenciales y logarítmicas
A.5 Funciones hiperbólicas
A.6 Funciones para números complejos
A.7 Funciones para generar números aleatorios
A.8 Funciones específicas para vectores y matrices
A.9 Funciones para manejar cadenas de
A.10 Funciones para trabajar con polinomios
A.11 Funciones para estadística
A.12 Resumen de funciones del capítulo

B Solución de los ejercicios propuestos en cada capítulo

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