Īn acest capitol sunt prezentate urmatoarele functii MATLAB pentru prelucrarea datelor si calculule statistice:

-cumsum Calculeaza suma cumulata;

-cumprod Calculeaza produsul cumulat;

-corcoef Calculeaza coeficientii de corelatie;

-cov Calculeaza matricea de covarianta;

-diff Calculeaza diferentele dintre numere succesive;

-hist Reprezinta histograma;

-max Determina cea mai mare componenta;

-min Determina cea mai mica componenta;

-mean Calculeaza valoarea medie;

-median Calculeaza valoarea mediana;

-prod Calculeaza produsul;

-sort Sorteaza elementele īn ordine crescatoare;

-std Calculeaza abaterea standard;

-sum Calculeaza suma;

-trapz Calculeaza integrala folosind metoda trapezelor;

.Maximul si minimul

Functiile max si min determina maximul si minimul valorilor unui vector sau matrice; se apeleaza cu una dintre sintaxele:

M = max (X) m = min (X)

Determinarea elementelor maxime (minime ) ale unui vector, precum si a indicelui (pozitiei ) acestora,se face prin apelarea acestora functii cu una dintre sintaxele:

[M,I] = max (X)  [m,l] = min (X)

Pentru a crea o matrice C care contine elementele maxime (minime ) din doua matrice A si B, de aceeasi dimensiune, se foloseste sintaxa:

C = max (A,B)  C = min (A,B)

Exemplul 1.1. Sa se determine valorile maxime si minime ale unui vector si ale unei matrice.

Cu secventa MATLAB:

V = [1 3 -9 0 ];

M = [1 2 3; - 4 0 9; 13 7 - 10];

A = max ( V )

B = min ( V )

C = max ( M )

D = min ( M )

[Y,I ] = max ( M )

se obtine rezultatele:

A =3 B = - 9

C = [ 13 7 9 ] D = [- 4 0 - 10 ]

Y = [ 13 7 9 ] I = [ 3 3 2 ]

2.Media si mediana

Media aritmetica a unui set de date se calculeaza cu relatia:

m ==

Functia mean se apeleaza cu sintaxa:

m = mean ( X )

Mediana este elementul de la mijlocul unui set de date ordonat crescator. Daca numarul N al valorilor setului este impar, valoarea mediana este cea din pozitia ( N +1 )/2, iar daca acesta este par, valoarea mediana este media elementelor din pozitiile (N/2) si (N/2)+1, adica:

Functia median se apeleaza cu sintaxa:

M = median (X)

3.Sume si produse

Pentru calculul sumei elementelor unui vector:

s =

se foloseste functia sum care se apeleaza cu sintaxa:

Y = sum (X)

Pentru calculul produsului elementelor unui vector:

p =

se foloseste functia prod care se apeleaza cu sintaxa:

Y = prod ( X )

Prin suma cumulata a elementele unui vector se īntelege vectorul ale carui elemente sunt date de relatia:

s_j = , j =1, 2,3,..., N

se foloseste functia cumsum care se apeleaza cu sintaxa:

Y= cumsum (X)

Prin produs cumulat al elementelor unui vector se īntelege vectorul ale carui elemente sunt date de relatia:

p_j = , j =1,2,3,.., N

se foloseste functia cumprod care se apeleaza cu sintaxa:

Y = cumprod (X)

Exemplul 3.1. Sa se calculeze suma, suma cumulata, produsul si produsul cumulat al elementelor unei matrice.

Cu secventa MATLAB:

M = [ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9; 4 2 1 ];

S =sum (M)

P = prod (M)

SC = cumsum (M)

PC = cumprod (M)

se obtin rezultatele: S = [ 16 17 19 ] P = [ 112 160 162 ]

SC = PC =

4.Sortarea elementelor unei matrice

Sortarea elementelor unui vector sau matrice īn ordine crescatoare se face cu functia sort care se apeleaza cu una dintre sintaxele:

Y = sort (X) [Y, I] = sort (X)

Exemplul 4.1. Sa se calculeze elementele unei matrice, cu precizarea indicelui fiecarui element.

Cu secventa MATLAB:

X = [ 1 - 2 3; 5 - 9 0; - 10 3 0 ];

[Y,I ] = sort (X)

se obtin rezultatele: Y = I =

5.Variatia si dispersia datelor

Variatia unui set de date se calculeaza cu relatia:

s =

unde termenul (x_k-m) reprezinta diferenta sau abaterea lui x_k fata de valoarea medie m

Functia MATLAB std calculeaza abaterea medie patratica:

s =

.Coeficientul de corelatie a datelor

Pentru a stabili daca īntre doua seturi de date,īnregistrate īn vectorii u si v, exista o dependenta liniara, se calculeaza coeficientul de corelatie:

Functia MATLAB care calculeaza acest coeficient este corrcoef; se apeleaza cu una dintre sintaxele:

Rx = corrcoef (X)

Rxy = corrcoef (x,y)

Exemplul 6.1. Fie urmatoarele functii x= 2+3t, y = 3t; z = 2sin (t).Calculati coeficientii de corelatie Rxy si Rxz, pentru domeniul [0,10].

Cu secventa MATLAB:

t = 0:10;

x = 2+3*t; y = 3*t; z = 2* sin (t);

Rxy = corrcoef (x,y)

Rxz = corrcoef (x,z)

se obtin rezultatele:

Rxy = Rxz =

1 1 1.0000 -0.1167

1 1 -0.1167 1.0000

7.Valori nedefinite

Valoarea speciala NaN corespunde īn MATLAB lui Not-a-Number. Īn mod normal aceasta valoare este rezultatul unor operatii nedefinite, 0/0 sau , conform conventiilor stabilite de standardul IEEE de aritmetica īn virgula mobila.

Pentru identificarea pozitiilor ocupate de valorile NaN īntr-un vector x, se utilizeaza instructiunea:

I = find ( isnan (x));

care returneaza īn vectorul I indicii elementelor care sunt valori NaN. Cu instructiunea:

Y =X( fiind( isnan (X)));

se obtine un vector y care contine toate elementelor lui x ce nu sunt NaN ( elimina valorile NaN dintr-un set de date ). Practic,pentru a elimina valorile NaN dintr-un set de date,exista urmatoarele doua modalitati:

X = X ( isnan (X) sau X(isnan(X)) = [ ]