Aprende Matlab Completo: De Básico a Avanzado

Matlab puede realizar todas las operaciones de una calculadora y mucho mas!!. En este video se verán las operaciones más sencillas que se pueden realizar, una vez entendiendo como realizar operaciones sencillas, estarás preparado para entrar en temas un poco más complejos.

En Matlab existen diversos tipos de datos, en este video se describen los más importantes y más utilizados:

• Entero (int)

• De doble precisión (double)

• Lógico (bool)

• Cadena de caracteres (string)

Un vector es una serie de valores del mismo tipo de dato. En Matlab la declaración o creación de vectores (también conocidos como arreglos) es mucho más sencilla que en la mayoría de los lenguajes de programación.

En este video se indica como hacer operaciones básicas con vectores en Matlab, verás lo sencillo y rápido que es, y más aún si has programado en otros lenguajes.

Para realizar multiplicaciones entre vectores se necesita del operador transpuesta, en este video se explica como utilizar este operador para convertir vectores renglones en vectores columna y visceversa.

Las matrices son el punto central de Matlab, tanto que Matlab es la abreviación de Matrix Laboratory, una matriz es un vector o arreglo de dos dimensiones, en este video se explica como declarar matrices para los diferentes tipos de datos manejados en Matlab.

Para sumar y restar matrices es necesario que tengan las mismas dimensiones, en este video aprenderás como se hace la suma y resta de matrices en Matlab

Al igual que para la suma y resta, para multiplicar matrices es necesario tomar en cuenta sus dimensiones, aunque de manera un poco diferente a la suma y resta, en este video veremos como multiplicar matrices con Matlab.

La función size nos permite conocer el tamaño de una matriz, lo cual ayuda cuando se quieren multiplicar matrices.

En este video también se explica la operación de transpuesta de matrices para intercambiar sus dimensiones, por ejemplo, una matriz de dimensiones 5x4, después de aplicarle la operación de transpuesta, será una matriz de dimensiones 4x5, esto ayuda también cuando las dimensiones de dos matrices a multiplicar no coinciden.

Dos matrices m1 y m2 no pueden ser divididas como si fueran dos valores escalares, sino que para ejecutar la operación m1/m2, se debe utilizar la operación m1*inversa de m2.

En este video también se explica como obtener el dereminante de una matriz con la función det().

Las operaciones elemento a elemento no son las convencionales para llevar a cabo con matrices según la teoría, pero si son muy úlites en bastantes aplicaciones.

Matlab incluye funciones para crear matrices especiales que son muy útiles y se estarán usando a lo largo de todo el curso, en este video se explican las más importantes. Esquema de la lección:

0:00 Matrix identidad (función eye())

1:17 Matriz de datos aleatorios (funcion rand())

2:40 Matriz de 1's (función ones())

3:38 Matriz de 0's (función zeros())

4:14 Matriz magic (función magic())

Utilizar funciones incluidas en Matlab te puede ahorrar bastante trabajo, ¿para que hacer algo que ya está hecho? en este video se muestran funciones que te ayudarán a realizar operaciones aritmétricas, facilitándote el trabajo al programar en Matlab. Esquema de la lección:

 0:00 Introducción 

 0:15 Función raiz cuadrada - sqrt() 

 0:47 Función suma - sum() 

 2:28 Función producto - prod() 

 3:20 Función valor máximo - max() 

 4:08 Función valor mínimo - min() 

 4:41 Función media - mean() 

 5:05 Función desviación estándar - std() 

Hay ocasiones en que es necesario "redondear" un valor con punto decimal a su entero más próximo hacia arriba, hacia abajo, o simplemente al entero más cercano, en este video se aborda como realizar esto.

En este video se explica como ordenar los datos de una matriz o vector, en orden ascendente, descendente o "al reves" de su estado original.

En este video aprenderás a utilizar la función repmat(), esta función sirve para repetir matrices o vectores tanto en columnas (hacia la derecha), como en renglones (hacia abajo), espero que lo disfrutes y cualquier duda no dudes en comentar.

En esta lección aprenderás a concaternar o "pegar" matrices o vectores para aumentar su tamaño, la concatenación crea una matriz a partir de otras dos o más matrices que se unen en forma de renglones (hacia abajo) o columnas (hacia la derecha).

Puedes seleccionar un elemento o un conjunto de elementos de una matriz para hacer una operación matemática o crear una variable, en esta lección aprenderas como llevar a cabo esta selección.

En esta lección aprenderás a seleccionar rangos de valores en un vector o matriz con el operador dos puntos.

Se pueden seleccionar elementos de una matriz que no sean consecutivos, en este video aprenderás como.

En esta lección se ve como utilizar funciones trigonométricas con Matlab, tanto en grados como en radianes.

Los operadores lógicos retornan un valor de 1 (true) o 0 (false) dependiendo de si se cumple una condición. En esta lección se verán los operadores lógicos: and, or, xor y not.

Los operadores relacionales devuelven un valor de 1 (true) o 0 (false) dependiendo de si se cumple cierta condición.

Operadores Relacionales:

- Mayor que (>)

- Menor que (<)

- Mayor o igual que (>=)

- Menor o igual que (<=)

- Igual que (==)

- Desigual que (~=)

Con la función find() podrás encontrar cualquier valor o conjunto de valores dentro de un vector o matriz, así como sus posiciones.

Con el comando diary podrás guardar en un archivo de texto todo lo que vayas escribiendo en la ventana de comandos.

En esta lección aprenderás a guardar variables y cargarlas en cualquier otro programa de Matlab que diseñes.

Este pequeño ejercicio es opcional, para que pongas en práctica lo visto en esta sección y te evalúes tu conocimiento, es válido volver a ver los videos si tienes alguna duda.

En esta lección aprenderás a crear nuevos programas o scripts, con los cuales podrás ejecutar un conjunto de lineas de código de una sola vez y las veces que quieras.

Es importante establecer lineas de comentarios en tus sripts, así cuando otro programador lo analice o tu mismo lo veas más tarde no dirás algo como ¿Qué demonios hice aquí?

Aprende a utilizar la sentencia if, esta es una sentencia que ejecuta un segmento de código dependiendo de si se cumple una condición o no.

La sentencia while o ciclo while ejecuta un segmento de código mientras se cumpla cierta condición.

La sentencia for ejecuta un segmento de código para una variable creciente o decreciente que toma un rango de valores.

La sentencia switch evalúa el valor de una variable, dependiendo de este valor ejecuta un segmento de código de entre varios casos establecidos. A diferencia de otros lenguajes de programación, en Matlab el comando Break no es obligatorio en la sentencia swtich.

Se pueden establecer sentencias con dos o más condiciones utilizando los operadores lógicos.

Los comandos continue y break flexibilizan la ejecución de código al permitir las siguientes acciones:

- Continue: Permite saltar una iteración en un ciclo while o for, sin tomar en cuenta si aún quedan lineas de código en la iteración presente.

- Break: Sale de un ciclo while o for, sin tomar en cuenta si aún quedan lineas de código en la iteración presente.

Permite establecer un retorno temprano de una función, aún si esta no ha llegado a su fin. A diferencia de otros lenguajes como C, C++ y Java, en Matlab el comando return no es obligatorio de insertar.

En esta lección veremos como insertar un número variable de argumentos de entrada para una función.

Puedes (y es recomendable) crear ayuda para tus propias funciones, así cuando alguien quiera saber que hace tu función llamada myFunction, solamente tendrá que escribir help myFunction.

Incluye información a tus carpetas de scripts y funciones para que cualquier persona sepa qué es lo que hace cada algoritmo, esto se hace mediante un archivo llamado Contents.m, en este video te explico como crear este archivo.

Las variables globales son visibles desde todo el programa, incluso desde dentro de una función.

Crear gráficas en 2D en Matlab es muy sencillo gracias a la funcion plot(), aprende a utilizarla en este video.

Puedes agregar más de un tipo de dato en una misma gráfica, en este video te explico como.

Crea gráficas más dinámicas agregándoles formatos de color, estilos y anchuras de linea, o tipos de datos a graficar, en esta lección aprenderás como editar el formato de tus gráficas.

Mejora la visibilidad a tus gráficas manipulando los ejes para mostrar solo las partes que te interesen, hacerles un zoom on o zoom off o hacer un escalamiento a los datos en X o Y, en este video se explica como hacer todo esto.

Has tus gráficas más informativas agregándoles títulos y etiquetas en los ejes para saber que significan tus datos.

Las leyendas te permiten mostrar información acerca de qué significa cada uno de los datos que muestras en una gráfica. En esta lección se verá como insertar leyendas en las gráficas.

Puedes crear gráficas en ventanas separadas, en este video veremos como hacer esto con el comando figure.

Con Matlab también es posible crear gráficos de barras, en lo personal es más fácil que con Excel, en este video te muestro como se hace.

Si quieres presentar varias gráficas en una misma ventana, el comando subplot te ayudará a hacer esto.

La función meshgrid te permite crear matrices en forma de malla o rejilla para utilizarlas con funciones de gráficas en 3D, en este video veremos como se utiliza.

La función plot3 es una extensión de la función plot pero para tres dimensiones, en esta lección se verá como utilizarla.

La función Mesh permite crear un gráfico en 3D en forma de mallas, en este vídeo se aborda como utilizar esta función.

En esta lección vemos la función surf y su comparación con las funciones plot3 y mesh.

Aunque es poco usual, se pueden crear matrices de 3 o más dimensiones, en esta lección aprenderás como.

Las estructuras permiten tener distintos tipos de datos almacenados en variables llamadas campos, en esta lección veremos como declararlas.

Matlab incluye algunas funciones para operar con estructuras, en esta lección veremos las más importantes.

Un arreglo de celdas o vector de celdas es un vector o matriz que, a diferencia de los vectores o matrices normales, puede contener valores de diferentes tipos en una misma variable. En esta lección veremos como crear arreglos de celdas.

En esta lección se ven dos funciones para convertir celdas a estructuras o estructuras a celdas.

Es importante tener un orden en tu código, la sangría o "indentado" te ayudarán a identificar la función de un algoritmo más fácilmente, utilízala siempre que insertes un ciclo o sentencia de decisión: For, while, if, else, switch, etc.

El debugger o depurador te ayuda a encontrar errores de manera mucho más fácil y rápida y a reducir lineas de código que no son necesarias utilízalo para analizar y optimizar tus algoritmos.

Si quieres ahorrar tiempo de ejecución de tus algoritmos, te recomiendo utilizar la alocación de memoria, en este video veremos en que consiste.

En ocasiones es muy difícil lograr que una función o script funcione para todas las situaciones o para todos los rangos y tamaños de valores, sin embargo es algo que se recomienda tratar de que nuestros algoritmos trabajen para el mayor rango de situaciones posible, a esto se le conoce como "Generalización".

Aquí te dejo un pequeño ejercicio para que pongas en práctica el tema de Generalización, cualquier duda que tengas no dudes en comentar.

La vectorización es un tema avanzado de Matlab, que requiere de práctica pero vale la pena su implementación, puesto que ayuda a mejorar la eficiencia y disminuir el tiempo de ejecución de tus algoritmos, en este video te muestro una introducción a la vectorización, aunque te recomiendo que profundices en el tema para ser aún más experto en Matlab.

Es importante llevar un orden en nuestro código, además de agregar comentarios, se puede escribir el código por secciones, donde cada sección se encargue de una tarea específica, de esta manera es más facil leer y entender lo que nuestros algoritmos hacen en cada sección.