MATLAB: Mejora tus Habilidades Profesionales

El entorno o escritorio de MATLAB consta de diferentes partes, ventanas y paneles. Cada panel tiene su razón de ser y existir para facilitar el manejo de los datos dentro de la plataforma. En esta clase aprenderás a identificar dichas áreas y para qué se usan.

El Editor es un campo de escriben los códigos, scripts o líneas de programación en  MATLAB. Muchos de los procesos y el flujo de trabajo en MATLAB se ejecutan desde este editor. Por lo que es importante conocerlo cuanto antes.

Dado que MATLAB es un laboratorio gigante, extenso y sofisticado de matrices, conocer el formato de números es muy importante.

En esta clase, profundizaremos más en todos los botones e íconos que se tienen en las barras de herramientas y las preferencias o configuraciones que se pueden realizar en esta plataforma para agilizar nuestro flujo de trabajo.

En esta clase aprenderás a definir y utilizar las diferentes variables que tiene MATLAB. Asimismo, se usarán las operaciones matemáticas básicas que se pueden aplicar a los datos. Finalmente se verá una aplicación práctica para la determinación de una recta que pasa por 2 puntos

Cuando se trabaja con información, dicha información se puede representar muchas veces como matrices. Asimismo, se puede modificar o añadir más información a una matriz añadiendo o quitando elementos a las matrices. Esto se realiza tanto con los procesos de concatenación (agregar elementos) como con los procesos de indexación (ubicación y manejo de elementos).

Las operaciones matemáticas tienen sus propias reglas cuando se aplican a vectores y matrices, pero en programación se tiene ciertos atajos que pueden ayudar en el cómputo de resultados. Las operaciones elemento a elemento que aprenderás en estas clases te ayudarán a optimizar la implementación de códigos en MATLAB

MATLAB cuenta con una basta librería de funciones preestablecidas y definidas listas para usar. En esta clase veremos algunas de de estás funciones que nos devuelven matrices como valores de retorno. Estas matrices nos ayudan mucho cuando necesitamos definir variables en MATLAB.

Una parte fundamental del trabajo con información o datos, son las comparaciones y las operaciones comparativas o relacionales nos ayudarán en este aspecto. Asimismo, muchas veces para el manejo información se requiere trabajar con diferentes grupos y las operaciones lógicas vistas en esta clase nos ayudarán también.

Las operaciones relacionales o comparativas junto con las operaciones lógicas también se pueden aplicar a vectores y matrices. En es clase se usarán estos conceptos para aplicarlos justamente a vectores y matrices.

MATLAB ha ido implementando poco a poco cada aspecto de las matemáticas desde sus primeras versiones. Actualmente cuenta con una vastísima librería para cada aspecto de las matemáticas y de las ingenierías. En esta clase, se explicarán las funciones más representativas que puedan aplicarse en diferentes campos de conocimientos.

La información puede estar representada de muchas formas. Algunas veces puede adoptar la forma de valores numéricos y otras veces en la estructura o la manera como se agrupan los números en una matriz. En esta clase se ven algunas formas para extraer información de las propiedades que tienen los vectores y matrices.

En esta clase se verá una forma nada compleja de implementar las operaciones de integración y derivación, usando MATLAB. Asimismo, se podrá ver de forma gráfica que se cumple lo que dice la teoría de calculo diferencial.

En esta clase se verá los conceptos básicos de la manipulación de polinomios en MATLAB, así como también las funciones de MATLAB que ayudan a la manipulación y procesamiento de polinomios.

En esta clase, se utiliza las funciones que tiene MATLAB para poder manipular los datos de fechas y horas. Así, se podrá terminar la cantidad de días transcurridos desde una fecha específica, determinar el día de la semana en un año específico o determinar el calendario del año 3000.

Las letras y los textos dentro de MATLAB, se les conoce como "Cadenas de Caracteres". Estas cadenas se comportan como si fueran un vector de letras, por lo que tienen muchas similitudes. En esta clase se profundizará en el manejo de las cadenas de caracteres.

Las HiperMatrices se pueden entender como un conjunto de matrices del mismo tamaño. Entender este tipo de estructuras nos abren las puertas a entender como están constituidas las imágenes, los videos y animaciones.

Una estructura especial de datos que tiene MATLAB, se conoce como celda. Esta estructura puede contener números, variables, letras, cadenas de caracteres, objetos e incluso otras celdas. Es un contenedor bien versátil y útil para la manipulación de datos e información. En MATLAB existen además funciones capaces de operar en este tipo de estructuras y en esta clase se abordará en este tema.

Las estructuras en MATLAB son una forma de organización de datos e información. Se pueden crear estructuras que disponen de diferentes propiedades. En esta clase se detallará los diferentes aspectos de este tipo de organización y cómo nos pueden ayudar a un manejo más ordenado de nuestros datos.

Si se desea implementar modelos matemáticos, se tienen que utilizar los números. Y como todos sabemos, estos números son infinitos. El problema aparece cuando tenemos una PC con una cantidad finita y limita de memoria para poder representar todos esos infinitos números. Una solución es acotar el alcance y tipo de números para poder codificarlos en formatos que una PC pueda usar. Quizás en una aplicación solo nos baste los números enteros positivos, y quizás en otra oportunidad nos interese los números reales tanto positivos como negativos. Por esto mismo, la PC tiene diferentes codificaciones para diferentes tipos de datos para optimizar el uso de los recursos de la PC.

En esta clase, se abordará la manera de realizar gráficas en MATLAB como líneas y curvas. Al finalizar esta clase, se podrá realizar gráficas y representaciones visuales de los datos incluyendo títulos, etiquetas de los ejes, leyendas, entre otras herramientas.

En muchas ocasiones se necesita presentar más de una gráfica. En esta clase se aprenderá a usar las herramientas correspondientes para poder realizar múltiples gráficas usando diferentes ventanas.

En MATLAB se puede usar una misma gráfica para poder representar varias curvas para facilitar la comparación.

El campo básico para poder graficar en MATLAB se conoce como EJES (axes). Entender las propiedades de los AXES nos ayudará a darle proporciones adecuadas, y realizar gráficas superpuestas. Asimismo, se detallará el uso de pestañas para representar muchas gráficas de manera óptima y organizada.

Los ejes de las gráficas tiene diferentes propiedades. En esta clase analizaremos gran parte de ellos que nos permitirán modificar los colores, anchos de líneas, tamaño de letras, estilo de las letras, incluir o quitar puntos de referencia y un largo etc.

En esta clase pondremos en práctica muchos de los conocimientos adquiridos para poder graficar correctamente una señal o función oscilante. Dado que representaremos una señal continua en la PC que es un sistema inherentemente digital, presenta unas propiedad peculiares que se tienen que considerar cuando necesitemos graficarla.

En esta clase aprenderás a utilizar las distintas funciones de MATLAB para graficar desde una línea, un plano y diferentes polígonos.

En esta clase se atenderá la forma como implementar diferentes tipos de gráficas, como: Gráficas discretas, gráficas en escaleras y gráficas en base a áreas integradas.

En esta clase, se usarán 2 funciones de gráfica para poder representar datos en forma de barras verticales como barras horizontales.

En esta clase se continuará analizando y utilizando 2 funciones para graficar específicas. Una es la gráfica Pie, muy útil para representar porcentajes. Para finalizar la clase, se explicará el uso de la función histograma, utilizada para ver el comportamiento estadístico de los datos.

Para finalizar esta primera sección de gráficas en 2D, pondremos en práctica muchos de los conocimientos adquiridos hasta este punto para poder realizar una gráfica que no dispone MATLAB pero que con las herramientas que nos brinda podremos recrear diferentes e interesantes formas de graficar valores o datos.

Esta primera clase de gráficas en 3D, no sólo aprenderás a utilizar las funciones para graficar curvas en las tres dimensiones, sino que también a graficar planos.

MATLAB dispone de funciones muy simples y útiles para graficar superficies en 3D y gráficas de elevaciones muy usadas en mapas. En esta clase veremos ambos casos y podrás realizar cualquier gráfica en 3D

En esta clase pondremos en práctica los conceptos de las gráficas en  3D para realizar superficies de revolución en 3D

En esta clase, verás como MATLAB puede integrar diferentes mapas de colores para representar de una mejor manera los datos en 3D. Asimismo, MATLAB incorpora una barra de colores para representar una dimensión extra de las gráficas. Para finalizar la clase, se usará MATLAB para representar un modelo 3D en formato PLY

Esta clase se centra en explicar el funcionamiento y usos de la sentencia IF. Cuando se desarrolla unas líneas de código y se necesita tomar diferentes caminos en diferentes ocasiones, lo más probable es la necesidad de una bifurcación.

Esta es una clase de ejercicios, donde se podrán en práctica el uso de la sentencia I.

Esta clase se centra en el uso de la sentencia SWITCH que también se considera una sentencia de bifurcación en el código o programa.

Si lugar a dudas, una de las sentencias más útiles en la programación y para cualquier lenguaje de programación. Es una herramienta muy potente para realizar iteraciones en bucle finitos. 

WHILE es una sentencia muy útil junto con el FOR. Primos hermanos por así decirlo. WHILE a diferencia del FOR puede realizar bucles infinitos. Se utiliza cuando no se sabe a priori la cantidad de iteraciones a realizar.

Si bien es cierto que MATLAB dispone de una amplia y basta librería de funciones para casi todo, es entendible que hay aplicaciones muy personalizadas en las que no se tendrá una función adecuada. Pero MATLAB nos permite programar a los usuarios sus propias funciones personalizadas. Una de las más grandes ventajas de MATLAB es que estas funciones, muy fáciles de implementar, pueden tener varios valores de retorno de cualquier tipo, simplificando mucho la tarea de programar.

La programación es una especie de arte que solo se aprende haciendo. Mientras uno programe más, más aprenderá y desarrollara ese instinto de programación. Mientras tanto, durante el proceso es muy común cometer errores. No importa cuantos errores cometas, sino cuantos errores puedas identificar y darles solución. MATLAB dispone de unas herramientas muy útiles para poder verificar las líneas de código y dar con los errores.

En esta clase se podrá en práctica lo aprendido en programación para mejorar la gráfica polar propuesta anteriormente.

En esta clase verás como MATLAB puede utilizar audio como fuente de datos. Puede acceder a través del micrófono de la PC, o de archivos de audio del disco duro. Una vez en MATLAB podremos tener todas las herramientas y funciones de matemáticas para poder hacer un procesamiento al audio. Finalmente, se podrá usar los parlantes de la PC para escuchar el audio modificado o grabarlo a disco duro para su almacenamiento.

MATLAB también puede utilizar imágenes en general. Estas las puede adquirir desde una archivo de imagen o fotografía en disco duro. Una vez se tenga la información en el entorno de MATLAB dispondremos de todas las herramientas para poder realizar cambios o modificaciones a dichas imágenes. Luego, se puede visualizar por pantalla dichas imágenes o almacenarlas en disco duro. Finalmente, verás la manera en que MATLAB puede generar animaciones cuadro por cuadro par dar mayo dinamismo al procesamiento de imágenes.

Dado que MATLAB está integrado al sistema operativo, puede establecer comunicación a los diferentes periféricos como cámaras web. Una vez establecido la conexión puede adquirir imágenes y video. Del mismo modo que las imágenes vistas en la clase pasada, se puede hacer modificaciones al video para finalmente visualizarlas por pantalla o almacenarlas en disco duro.

Otra forma que MATLAB dispone para la adquisición de datos es a través del ratón y del teclado. Asimismo, en esta clase se atenderá la forma como adquirir datos de archivos de texto, como de hojas de cálculo de Microsoft Excel. Para terminar esta clase, se verá como guardar datos en archivos TXT o archivos de Excel.

Terminaremos este curso con una clase destinada a utilizar el puerto USB con una comunicación SERIAL. Se usará un Arduino MEGA como dispositivo que recepcionará datos de MATLAB, como también realizará envíos a MATLAB