cap7.pdf

C A P Í T U L O
7
Entrada y salida
controladas por el usuario
O b j e t i v o s
Después de leer este capítulo,
el alumno será capaz de
indicar al usuario que
ingrese entrada a un
programa de archivo-m.
crear salida con la función
disp.
crear salida formateada
con fprintf.
usar técnicas gráficas para
proporcionar entrada
al programa.
usar el modo cell para
modificar y correr
programas de archivo-m.
INTRODUCCIÓN
Hasta el momento, MATLAB se ha usado de dos maneras: como una memoria de
trabajo auxiliar (scratch pad) en la ventana de comandos y para escribir programas
simples (archivos-m script y funciones) en la ventana de edición. En ambos casos se
supuso que el programador era el usuario. En este capítulo se avanzará hacia los pro-
gramas más complicados, escritos en la ventana de edición, suponiendo que el progra-
mador y el usuario pueden ser personas diferentes. Esto hará necesario comunicarse
con el usuario a través de comandos de entrada y salida, en lugar de reescribir el có-
digo real para resolver problemas similares. MATLAB ofrece funciones internas para
permitir al usuario comunicarse con un programa conforme se ejecuta. El comando
input detiene el programa y conmina al usuario a ingresar una entrada; los comandos
disp y fprintf proporcionan salida a la ventana de comandos.
7.1 ENTRADA DEFINIDA POR EL USUARIO
Aunque se han escrito programas en archivos-m script, se supuso que el programador
(usted) y el usuario eran la misma persona. Para correr el programa con diferentes va-
lores de entrada, en realidad se cambió parte del código. Se pueden recrear programas
más generales al permitir al usuario ingresar valores de una matriz desde el teclado
mientras el programa corre. La función input le permite hacer esto. Despliega una
cadena de texto en la ventana de comando y luego espera que el usuario proporcione la
entrada solicitada. Por ejemplo,
despliega
en la ventana de comandos. Si el usuario ingresa un valor como

216 Capítulo 7 Entrada y salida controladas por el usuario
el programa asigna el valor 5 a la variable z. Si el comando input no termina con un punto y
coma, el valor ingresado se despliega en la pantalla:
El mismo enfoque se puede usar para ingresar una matriz uni o bidimensional. El usua-
rio debe proporcionar los paréntesis y delimitadores adecuados (comas y puntos y coma). Por
ejemplo,
pide al usuario que ingrese una matriz como
y responde con
Este valor de entrada de z se puede usar entonces en cálculos subsecuentes por el archi-
vo-m script.
Los datos ingresados con input no necesitan ser información numérica. Suponga que se
conmina al usuario con el comando
e ingrese
cuando se le indique. Puesto que no se usó punto y coma al final del comando input, MATLAB
responderá
Note en la ventana del área de trabajo que x se menciona como un arreglo carácter de 1 3฀5:
Si ingresa una cadena (en MATLAB, las cadenas son arreglos carácter), debe encerrar
los caracteres en apóstrofes. Sin embargo, una forma alternativa del comando input alerta a
la función a esperar entrada carácter sin los apóstrofes, al especificar entrada cadena en el
segundo campo:
Ahora sólo necesita ingresar los caracteres, como
y el programa responde con
Idea clave: la función
input se puede usar para
comunicarse con el
usuario del programa.

E j e r c i c i o d e p r á c t i c a 7 . 1
1. Cree un archivo-m para calcular el área A de un triángulo:
A = 1
–
2
base altura
Conmine al usuario a ingresar los valores para la base y la altura.
2. Cree un archivo-m para encontrar el volumen V de un cilindro circular recto:
V = pr2
h
Conmine al usuario a ingresar los valores de r y h.
3. Cree un vector desde 1 hasta n, y permita al usuario ingresar el valor de n.
4. Cree un vector que comience en a, termine en b y tenga un espaciamiento de c.
Permita al usuario ingresar todos estos parámetros.
Objetos en caída libre
Analice el comportamiento de un objeto en caída libre. (Véase la figura 7.1.) La ecuación
relevante es
d = 1
–
2
gt2
donde d = distancia que recorre el objeto,
g = aceleración debida a la gravedad, y
t = tiempo en que el objeto recorre la distancia d.
Se debe permitir al usuario especificar el valor de g, la aceleración debida a la gravedad, y un
vector de valores de tiempo.
1. Establezca el problema.
Encontrar la distancia que recorre un objeto en caída libre y graficar los resultados.
2. Describir las entradas y salidas.
Entrada Valor de g, la aceleración debida a la gravedad, proporcionada por el usuario
Tiempo, proporcionado por el usuario
Salida Distancias
Gráfica de distancia contra tiempo
3. Desarrolle un ejemplo a mano.
d = 1
–
2
gt2
, de modo que, en la luna, a 100 segundos,
d = 1
–
2
3 1.6 m/s2
฀3฀1002
s2
d = 8000 m
4. Desarrolle una solución MATLAB.
EJEM P LO 7 . 1
Figura 7.1
Torre inclinada de Pisa.
(Cortesía de Tim Galligan.)
Sección 7.1 Entrada definida por el usuario 217

La interacción en la ventana de comandos es la siguiente:
En la figura 7.2 se grafican los resultados del ejemplo 7.1.
Figura 7.2
Distancia recorrida cuando
la aceleración es 1.6 m/s2
.
101
102
101
102
103
104
Distancia recorrida en caída libre
Tiempo, s
Distancia,
m

Sección 7.2 Opciones de salida 219
5. Ponga a prueba la solución.
Compare la solución MATLAB con la solución a mano. Dado que el usuario puede
controlar la entrada, se ingresan los datos usados en la solución a mano. MATLAB dice
que la distancia final recorrida es 8000 m, la cual corresponde a la distancia recorrida
luego de 100 segundos, puesto que se ingresó 100 segundos como el tiempo final.
disp puede desplegar
arreglos carácter o arreglos
numéricos.
7.2 OPCIONES DE SALIDA
Existen muchas formas de desplegar los contenidos de una matriz. La más simple es ingresar
el nombre de la matriz, sin punto y coma. El nombre de la matriz se repetirá y los valores de
la matriz se desplegarán comenzando en la línea siguiente. Por ejemplo, defina primero una
matriz x:
Puesto que hay punto y coma al final del enunciado de asignación, los valores en x no
se repiten en la ventana de comandos. Sin embargo, si quiere desplegar x más tarde en su pro-
grama, simplemente escriba en el nombre de variable
lo que regresa
MATLAB ofrece otros dos enfoques para desplegar resultados: la función disp y la
función fprintf.
7.2.1 Función despliegue (display)
La función despliegue (display, disp) se puede usar para desplegar los contenidos de una ma-
triz sin imprimir el nombre de matriz. Por lo tanto,
regresa
El comando display también se puede usar para desplegar una cadena (texto encerrado
en marcas de comilla simple o apóstrofe). Por ejemplo,
regresa
Cuando ingresa una cadena como entrada en la función disp, en realidad ingresa un
arreglo de información carácter. Intente ingresar lo siguiente en la línea de comando:

MATLAB responde
La ventana del área de trabajo cita ans como un arreglo carácter 1฀3฀32.
Los arreglos carácter almacenan información carácter en arreglos similar a los arreglos
numéricos. Los caracteres pueden ser letras, números, puntuación e incluso algunos caracte-
res no desplegables. Cada carácter, incluidos espacios, es un elemento en el arreglo carácter.
Cuando se ejecutan las dos funciones de despliegue
MATLAB responde
Note que las dos funciones disp se despliegan en líneas separadas. Puede evitar esta
característica al crear una matriz combinada de sus dos salidas, con el uso de la función
num2str (número a cadena). El proceso se llama concatenación y crea un solo arreglo carác-
ter. Por ende,
regresa
La función num2str cambia un arreglo de números en un arreglo de caracteres. En el
ejemplo anterior se usó num2str para transformar la matriz x a un arreglo carácter, que enton-
ces se combinó con la primera cadena (mediante corchetes []) para hacer un arreglo carácter
más grande. Puede ver la matriz resultante al escribir
que regresa
Al verificar en la ventana del área de trabajo, se ve que A es una matriz 1 3 45. La
ventana del área de trabajo también indica que la matriz contiene datos carácter en lugar de
información numérica. Esto se evidencia tanto por el icono en frente de A como en la columna
class.
arreglo carácter:
almacena información
carácter
Idea clave: los
caracteres pueden
ser letras, números o
símbolos.

Puede usar una combinación de funciones input y disp para imitar una conversación.
Intente crear y correr el siguiente archivo-m:
7.2.2 Salida formateada
La función fprintf (función impresión formateada) le da incluso mayor control sobre la sali-
da de la que tiene con la función disp. Además de desplegar valores tanto texto como matriz,
puede especificar el formato a usar al desplegar los valores, y puede especificar cuándo saltar
a una nueva línea. Si usted es programador C, estará familiarizado con la sintaxis de esta fun-
ción. Con pocas excepciones, la función MATLAB fprintf usa las mismas especificaciones
de formateo que la función fprintf C. Esto difícilmente es sorprendente, pues MATLAB se
escribió en C. (MATLAB originalmente se escribió en FORTRAN y más tarde se rescribió
en C.)
La forma general del comando fprintf contiene dos argumentos, uno cadena y otro una
lista de matrices:
Considere el siguiente ejemplo:
La cadena, que es el primer argumento dentro de la función fprintf, contiene un mar-
cador de posición (placeholder) (%) donde se insertará el valor de la variable (en este caso,
vacas). El marcador de posición también contiene información de formateo. En este ejemplo,
%f le pide a MATLAB desplegar el valor de vacas en un formato de punto fijo por defecto. El
formato por defecto despliega seis lugares después del punto decimal:
Además del formato de punto fijo por defecto, MATLAB le permite especificar un for-
mato exponencial, %e, o le permite a MATLAB elegir el que sea
S u g e r e n c i a
Si quiere incluir un apóstrofe en una cadena, necesita ingresar el apóstrofe dos
veces. Si no lo hace, MATLAB interpretará el apóstrofe como terminación de la
cadena. Un ejemplo del uso de dos apóstrofes es

más corto, punto fijo o exponencial (%g). También le permite desplegar información carácter
(%c) o una cadena de caracteres (%s). La tabla 7.1 ilustra varios formatos.
MATLAB no comienza automáticamente una nueva línea después de ejecutar una fun-
ción fprintf. Si usted intentó el ejemplo de comando fprintf anterior, probablemente notó que
el prompt del comando está en la misma línea que la salida:
Si ejecuta otro comando, los resultados aparecerán en la misma línea en lugar de mo-
verlos abajo. Por tanto, si se emiten los nuevos comandos
desde un archivo-m, MATLAB continúa el despliegue de ventana de comandos en la misma línea:
Para hacer que MATLAB inicie una nueva línea, necesitará usar n, llamado salto de
línea (linefeed), al final de la cadena. Por ejemplo, el código
regresa la siguiente salida:
fprintf le permite controlar
cómo se despliegan los
números.
fprintf le permite desplegar
tanto caracteres como
información numérica
con un solo comando.
S u g e r e n c i a
La diagonal inversa () y la diagonal normal (/) son caracteres diferentes. Es un error
común confundirlas, ¡y luego el comando linefeed no funciona! En vez de ello, la
salida en la ventana de comandos será
En la tabla 7.2 se mencionan otros comandos de formato especiales. El tabulador, tab
(t) es especialmente útil para crear tablas en las que todas las líneas ajusten limpiamente.

Puede controlar aún más cómo se despliegan las variables al usar los optativos width
field y precision field con el comando format. El width field controla el número mínimo de
caracteres a imprimir. Debe ser un entero decimal positivo. El precision field está precedido
por un punto (.) y especifica el número de lugares decimales después del punto decimal para
tipos exponencial y punto fijo. Por ejemplo, %8.2f especifica que el ancho total mínimo dis-
ponible para desplegar su resultado es ocho dígitos, dos de los cuales están después del punto
decimal. Por tanto, el código
regresa
Note el espacio vacío antes del número 3.50. Esto ocurre porque se reservaron seis es-
pacios (ocho en total, dos después del decimal) para la porción del número a la izquierda del
punto decimal.
Muchas veces, cuando usa la función fprintf, su variable será una matriz, por ejemplo,
MATLAB repetirá la cadena el comando fprintf hasta que use todos los valores en la
matriz. Por tanto,
regresa
Si la variable es una matriz bidimensional, MATLAB usa los valores una columna a
la vez, comenzando por la primera columna, luego la segunda columna, etcétera. He aquí un
ejemplo más complicado:
Combine estas dos matrices:

Entonces MATLAB regresa
Ahora se puede usar la función fprintf para crear una tabla que sea más fácil de inter-
pretar. Por ejemplo,
envía la siguiente salida a la ventana de comandos:
La función fprintf puede aceptar un número variable de matrices después de la cade-
na. Usa todos los valores en cada una de dichas matrices, en orden, antes de moverse hacia
la siguiente matriz. Como ejemplo, suponga que se quiere usar las matrices feet e inches sin
combinarlas en la matriz tabla. Entonces se podría escribir
La función opera a través de los valores de feet primero y luego usa los valores en in-
ches. Es improbable que esto sea lo que usted realmente quería que hiciera la función (no lo
era en este ejemplo), de modo que los valores de salida casi siempre se agrupan en una sola
matriz para usar en fprintf.
El comando fprintf le da considerablemente más control sobre la forma de su salida
que los comandos de formato simple de MATLAB. Sin embargo, requiere cierto cuidado y
prudencia usarlo.
S u g e r e n c i a
Si quiere incluir un signo de porcentaje en un enunciado fprintf, necesita ingresar
% dos veces. Si no lo hace, MATLAB interpretará % como un marcador de posición
para datos. Por ejemplo,
resulta en
S u g e r e n c i a
Uno de los errores más comunes cometido por los nuevos programadores es
olvidar incluir la f en la secuencia del marcador de posición. La función fprintf no
funciona, pero tampoco se envía mensaje de error.

Caída libre: salida formateada
Vuelva a hacer el ejemplo 7.1, pero esta vez cree una tabla de resultados en lugar de una gráfi-
ca, y use los comandos disp y fprintf para controlar la apariencia de la salida.
Encontrar la distancia recorrida por un objeto en caída libre.
2. Describa las entradas y salidas.
Entrada Valor de g, la aceleración debida a la gravedad, proporcionada por el usuario
Tiempo, t
Salida Distancias calculadas para cada planeta y la Luna
d = 1
–
2
gt2
, de modo que, en la Luna, a 100 segundos,
d = 1
–
2
3 1.6 m/s2
3 1002
s2
d = 8000 m
Este archivo-m produce la siguiente interacción en la ventana de comandos:
EJEM P LO 7 . 2

Compare la solución MATLAB con la solución a mano. Dado que la salida es una tabla,
es fácil ver que la distancia recorrida a 100 segundos es 8000 m. Intente usar otros datos
como entrada y compare sus resultados con la gráfica producida en el ejemplo 7.1.
E j e r c i c i o d e p r á c t i c a 7 . 2
En un archivo-m
1. Use el comando disp para crear un título para una tabla que convierte
pulgadas a pies.
2. Use el comando disp para crear encabezados de columna para su tabla.
3. Cree un vector inches desde 0 hasta 120 con un incremento de 10.
Calcule los correspondientes valores de feet.
Agrupe el vector inch y el vector feet en una matriz table.
Use el comando fprintf para enviar su tabla a la ventana de comandos.
7.3 ENTRADA GRÁFICA
MATLAB ofrece una técnica para ingresar gráficamente pares ordenados de valores x y y. El
comando ginput permite al usuario seleccionar puntos desde una ventana de figura y convier-
te los puntos en las coordenadas apropiadas x y y. En el enunciado

MATLAB pide al usuario seleccionar n puntos de la ventana de figura. Si el valor de n no se
incluye, como en
entonces MATLAB acepta puntos hasta que se ingresa la tecla return.
Esta técnica es útil para escoger puntos de una gráfica. Considere la gráfica en la figura
7.3. La figura se creó al definir x desde 5 hasta 30 y calcular y:
Los valores de eje se definieron de modo que sería más fácil trazarlos.
Una vez que se ejecuta la función ginput, como en
MATLAB agrega un retículo flotante a la gráfica, como se muestra en la figura 7.3. Luego
que este retículo se posiciona a satisfacción del usuario, seleccionar return (enter) envía los
valores de las coordenadas x y y al programa:
7.4 USO DEL MODO CELDA EN ARCHIVOS-M DE MATLAB
MATLAB 7 tiene una utilidad nueva que permite al usuario dividir los archivos-m en seccio-
nes, o celdas (cell), que se pueden ejecutar una a la vez. Esta característica es particularmente
Figura 7.3
La función ginput permite
al usuario escoger puntos
de una gráfica.
Sección 7.4 Uso del modo celda en archivos-m de MATLAB 227

útil conforme usted desarrolla programas MATLAB. El modo cell también permite al usuario
crear reportes en varios formatos que muestran los resultados del programa.
Para activar el modo cell, seleccione
Cell S฀Enable Cell Mode
en la barra de menú de la ventana de edición, como se muestra en la figura 7.4. Una vez habi-
litado el modo cell, aparece la barra de herramientas cell, como se muestra en la figura 7.5.
Para dividir su programa archivo-m en celdas, puede crear divisores de celda con un
doble signo de porcentaje seguido por un espacio. Si quiere nombrar la celda, sólo agregue
un nombre en la misma línea del divisor de celda:
Una vez que los divisores de celda están en su lugar, si mueve el cursor a alguna parte
adentro de la celda, toda la celda se torna amarillo pálido. Por ejemplo, en la figura 7.5, las
primeras tres líneas del programa archivo-m constituyen la primera celda. Ahora se pueden
usar los iconos de evaluación en la barra de herramientas de celda para evaluar una sola sec-
ción, evaluar la sección actual y moverse a la siguiente sección, o evaluar toda la fila. También
en la barra de herramientas de celda hay un icono que menciona todos los títulos de celda en el
archivo-m, como se muestra en la figura 7.6. La tabla 7.3 muestra los iconos disponibles en
la barra de herramientas de celda, junto con sus funciones.
Idea clave: el modo
cell (celda) es nuevo a
MATLAB 7.
Idea clave: el modo
cell (celda) le permite
ejecutar porciones del
código incrementalmente.
Figura 7.4
Puede acceder al modo
celda desde la barra de
menú en la ventana
de edición.
Figura 7.5
La barra de herramientas
de celda permite al usuario
ejecutar una celda o
sección a la vez.
Barra de
herramientas
de celda
Divisores
de celda
Menú Celda

La figura 7.6 muestra las primeras 14 líneas de un archivo-m escrito para resolver algu-
nos problemas de tarea. Al dividir el programa en celdas fue posible trabajar en cada problema
por separado. Asegúrese de guardar cualquier archivo-m que desarrolle de esta forma al selec-
cionar Save o Save As del menú archivo:
File S฀Save o
File S฀Save As
La razón para usar estos comandos es que el programa no se guarda automáticamente
cada vez que lo corre.
Dividir en celdas un archivo-m de tarea ofrece una gran ventaja a quien deba calificar el
ensayo. Al usar la función evaluar celda y avanzar, el calificador puede pasar un problema a
la vez a través del programa.
La barra de herramientas de celda también permite al usuario publicar un programa
archivo-m a un archivo HTML. MATLAB corre el programa y crea un reporte que muestra
el código en cada celda, así como los resultados del cálculo que se enviaron a la ventana de
celda: sección de
código MATLAB
ubicado entre divisores
de celda (%%)
Figura 7.6
El icono Show Cell Titles
(mostrar títulos de celda)
menciona todas las celdas
en el archivo-m.

comandos. Cualquier figura creada también se incluye en el reporte. La primera porción del
reporte creado a partir del archivo-m de la figura 7.6 se muestra en la figura 7.7. Si prefiere
un reporte en un formato diferente, como Word o PowerPoint, puede usar la opción de barra
de menú
File S฀Publish To
para enviar los resultados en su elección de muchos formatos diferentes.
Finalmente, la barra de herramientas de celda incluye un conjunto de herramientas de
manipulación de valor, como se muestra en la figura 7.8.
Idea clave: el modo
celda le permite crear
reportes en HTML, Word
y PowerPoint.
Figura 7.7
Reporte HTML creado a
partir de un archivo-m
MATLAB.

Cualquier número que esté más cerca del cursor (en la figura 7.8 es el número 2) se
puede ajustar por el factor que se muestra en la barra de herramientas al seleccionar el icono
apropiado (, +, ÷ o฀3). Cuando esta característica se usa en combinación con la herramienta
evaluar celda, puede repetir un conjunto de cálculos muchas veces mientras ajusta fácilmente
una variable de interés.
Figura 7.8
Las herramientas de
manipulación de valor
permiten al usuario
experimentar con diferentes
valores en los cálculos.
Valor de
decremento
e incremento
Valor de división
y multiplicación
Ajuste interactivo de parámetros
Sobre la base de un cálculo de equilibrio de energía, usted sabe que el cambio en entalpía
de una muestra de 1 kmol (29 kg) de aire que va del estado 1 al estado 2 es 8900 kJ. Usted
quisiera saber la temperatura final, pero la ecuación que relaciona el cambio en entalpía a
temperatura, a saber,
donde
es muy complicada de resolver para la temperatura final. Sin embargo, al usar técnicas apren-
dida en cálculo, se encuentra que
Si se conoce la temperatura inicial (T1
) y los valores de a, b, c y d, se pueden adivinar
valores para la temperatura final (T2
) hasta obtener el valor correcto de ¢h. La habilidad
interactiva para modificar valores de variable en el modo celda hace sencilla la resolución
de este problema.
Encontrar la temperatura final del aire cuando usted conoce la temperatura inicial y el
cambio en energía interna.
EJEM P LO 7 . 3

Entrada Usados en la ecuación para Cp
, los siguientes valores de a, b, c y d le darán
un valor de capacidad calorífica en kJ/kmol K:
Salida Para cada valor supuesto de la temperatura final, en la pantalla se debe im-
primir una estimación de ¢h
Si supone una temperatura final de 400 K, entonces
que produce
¢h = 3009.47

Corra el programa una vez y MATLAB regresa
Ahora coloque el cursor cerca del enunciado T2 = 400, como se muestra en la figura
7.9. (En este ejemplo, la ventana de edición se acopló con el escritorio MATLAB.) Al
seleccionar el icono Increment Value, con el valor establecido a 100, se pueden intentar
rápidamente muchas temperaturas diferentes. (Véase la figura 7.10.) Una vez que cie-
rra, puede cambiar el incremento y el cero en la respuesta.
Un valor T2
de 592 K dio un valor ¢h calculado de 8927, que está bastante cerca
de la meta. Se podría acercar más si creyera que la precisión añadida estaba justificada.
Sustituya el valor calculado de T2
en la ecuación original y verifique los resultados con
una calculadora:
Figura 7.9
La suposición original le da
una idea de cuán alejado
está de la respuesta final.

7.5 LECTURA Y ESCRITURA DE DATOS DESDE ARCHIVOS
Los datos se almacenan en muchos formatos diferentes, dependiendo de los dispositivos y
programas que crean los datos y de la aplicación. Por ejemplo, el sonido se puede almacenar
en un archivo .wav, y una imagen se puede almacenar en un archivo .jpg. Muchas aplica-
ciones almacenan datos en hojas de cálculo Excel (archivos .xls). El más genérico de estos
archivos es el archivo ASCII, que usualmente se almacena como un archivo .dat o .txt. Quizá
usted quiera importar estos datos en MATLAB para analizar en un programa MATLAB, o tal
vez quiera guardar sus datos en uno de estos formatos para hacer el archivo más fácil de ex-
portar a otra aplicación.
7.5.1 Importación de datos
Importa Wizard (asistente de importación)
Si usted selecciona un archivo de datos del directorio actual y hace doble clic en el nombre
del archivo, se lanza el Import Wizard (asistente de importación). El Import Wizard determina
qué tipo de datos hay en el archivo y sugiere formas de representar los datos en MATLAB. La
tabla 7.4 es una lista de algunos de los tipos de datos reconocidos por MATLAB. MATLAB no
soporta todos los posibles formatos de datos. Puede encontrar una lista completa al escribir
en la ventana de comandos.
Idea clave: MATLAB
puede importar datos
de archivos que usan
diversos formatos.
Figura 7.10
Ajuste el valor más cercano
al cursor al seleccionar
uno de los iconos
Increment/Decrement y
ajustar el tamaño de paso
que se muestra en la barra
de herramientas del modo
celda.

El Import Wizard se puede usar para archivos ASCII simples y para archivos de hoja
de cálculo Excel. También puede lanzar el Import Wizard desde la línea de comando, con la
función uiimport:
Por ejemplo, para importar el archivo de sonido decision.wav, escriba
Entonces se abre el Importa Wizard, como se muestra en la figura 7.11.
Cualquier técnica para lanzar el Importa Wizard requiere una interacción con el usuario
(a través del Wizard). Si quiere cargar un archivo de datos desde un programa MATLAB,
necesitará un enfoque diferente.
Comandos de importación
Puede evitar las interacciones del Wizard con una de las funciones que están especialmente
diseñadas para leer cada uno de los formatos de archivo soportados. Por ejemplo, para leer un
archivo .wav, use la función wavread:
Claramente, necesita entender qué tipo de datos esperar, de modo que pueda nombrar
apropiadamente las variables creadas. Puede encontrar una lista de funciones de importación
al escribir
Sección 7.5 Lectura y escritura de datos desde archivos 235

Figura 7.11
El Import Wizard se lanza
cuando se ejecuta el
comando uiimport.
2001: una odisea espacial: archivos de sonido
Uno de los personajes más memorables de la película 2001: Odisea del espacio fue la compu-
tadora Hal. Los sonidos del diálogo de Hal en la película han sido populares durante años entre
los programadores de computadoras y los ingenieros que usan computadoras. Usted puede en-
contrar archivos .wav de algunos de los diálogos de Hal en http://www.palantir.net/2001/ y en
otros websites de cultura popular. Inserte los comentarios de Hal en un programa MATLAB.
(Necesitará la función sound; consulte el tutorial help para detalles acerca de su uso.)
Cargar archivos de sonido en un programa MATLAB y reprodúzcalos en momentos
apropiados.
Entrada Archivos de sonidos descargados de Internet. Para este ejemplo, se supon-
drá que descargó los siguientes tres archivos:
dave.wav
error.wav
sure.wav
Salida Reproducir los archivos de sonido dentro de un programa MATLAB
Aunque trabajar un ejemplo a mano no es apropiado para este problema, puede escu-
char los archivos de sonido de Internet antes de insertarlos en el programa.
EJEM P LO 7 . 4

Descargue los archivos de sonido y guárdelos en el directorio actual antes de correr el
siguiente programa:
5. Ponga prueba la solución.
Existen muchos archivos de audio disponibles para descargar de Internet. Muchos son
tan simples como éstos, pero algunos son piezas musicales completas. Navegue en In-
ternet e inserte un “byte sonoro” en otro programa MATLAB, como un mensaje de
error para sus usuarios. Algunos de los favoritos del autor son Star Trek (intente http://
services.tos.net/sounds/sound.html#tos) y Los Simpsons.
7.5.2 Exportación de datos
La forma más sencilla de encontrar la función adecuada para escribir un archivo es usar el tuto-
rial help para encontrar la función correcta para leerla y luego seguir las ligas hacia la función
write. Por ejemplo, para leer un archivo de hoja de cálculo Excel (.xls), se usaría xlsread:
Al final de la página tutorial se hace referencia a la función correcta para escribir un
archivo Excel, a saber,
donde M es el arreglo que quiere almacenar en la hoja de cálculo Excel.
MATLAB proporciona funciones que permiten al usuario interactuar con un programa archi-
vo-m y que permiten al programador controlar la salida a la ventana de comandos.
La función input pausa el programa y envía una incitación determinada por el progra-
mador a la ventana de comandos. Una vez que el usuario ingresó un valor o valores y oprime
la tecla return, continúa la ejecución del programa.
R ESUM EN
Resumen 237

El comando display (disp) permite al programador desplegar los contenidos de una
cadena o una matriz en la ventana de comandos. Aunque el comando disp es adecuado para
muchas tareas de despliegue, el comando fprintf da al programador considerablemente más
control sobre la forma en que los resultados se despliegan en la ventana de comandos. Ello
permite al programador combinar texto y resultados calculados en la misma línea y especifi-
car el número de formato usado.
Para aplicaciones en las que se requiere entrada gráfica, el comando ginput permite al
usuario proporcionar entrada a un programa al seleccionar puntos de una ventana de gráficos.
El modo celda permite al programador agrupar código de archivo-m en secciones y co-
rrer cada sección de manera individual. La herramienta publish to HTML crea un reporte que
contiene tanto el código del archivo-m y los resultados, así como cualesquiera figuras genera-
das cuando se ejecutó el programa. Los iconos Incremento y Decremento en la barra de herra-
mientas de celda permiten al usuario cambiar automáticamente el valor de un parámetro cada
vez que el código se ejecuta, lo que hace sencillo probar el resultado de cambiar una variable.
MATLAB incluye funciones que permiten al usuario importar y exportar datos en algu-
nos formatos de archivo populares. Una lista completa de dichos formatos está disponible en
el tutorial help en la página File Formats (doc fileformats).
RESUMEN MATLAB El siguiente resumen MATLAB menciona todos los caracteres, comandos y funciones espe-
ciales que se definieron en este capítulo:

ancho de campo
arreglo carácter
cadena
campo precisión
celda
modo celda
salida formateada TÉRMINOS CLAVE
Función input
7.1 Cree un archivo-m que conmine al usuario a ingresar un valor de x y luego calcule el
valor de sen(x).
7.2 Cree un archivo-m que conmine al usuario a ingresar una matriz y luego use la función
max para determinar el valor ingresado más grande. Use la siguiente matriz para pro-
bar su programa:
[1,5,3,8,9,22]
7.3 El volumen de un cono es
V = 1
–
3
฀3฀área_de_la_base฀3฀altura
Conmine al usuario a ingresar el área de la base y la altura del cono (figura P7.3).
Calcule el volumen del cono.
Función disp
7.4 Uno de los primeros programas de cómputo que muchos estudiantes escriben se llama
“Hola, mundo”. Lo único que hace el programa es imprimir este mensaje en la pantalla
de la computadora. Escriba un programa “Hola, mundo” en un archivo-m con la fun-
ción disp.
7.5 Use dos enunciados input separados para conminar al usuario a ingresar su nombre y
apellidos. Use la función disp para desplegar dichos nombres en una línea. (Necesitará
combinar los nombres y algunos espacios en un arreglo.)
7.6 Conmine al usuario a ingresar su edad. Luego use la función disp para reportar la edad
de vuelta a la ventana de comandos. Si, por ejemplo, el usuario ingresa 5 cuando se le
solicita la edad, su despliegue debe leerse
Esta salida requiere combinar tanto datos carácter (una cadena) como datos numéricos
en la función disp, lo que se puede lograr al usar la función num2str.
7.7 Conmine al usuario a ingresar un arreglo de números. Use la función length para de-
terminar cuántos valores ingresó y use la función disp para reportar sus resultados a la
ventana de comandos.
fprintf
7.8 Repita el problema 7.7 y use fprintf para reportar sus resultados.
7.9 Use fprintf para crear las tablas de multiplicación de 1 a 13 para el número 6. Su tabla
se debe ver como esto
1 por 6 es 6
2 por 6 es 12
3 por 6 es 18
.
.
.
P R O B LEM A S
Figura P7.3
Volumen de un cono.
r
h
Problemas 239

7.10 Antes de que las calculadoras fueran fácilmente asequibles (alrededor de 1974), los
estudiantes usaban tablas para determinar los valores de las funciones matemáticas
como seno, coseno y log. Cree una de tales tablas para seno, con los siguientes pasos:
l Cree un vector de valores ángulo desde 0 hasta 2p en incrementos de p/10.
l Calcule el seno de cada uno de los ángulos y agrupe sus resultados en una tabla que
incluya el ángulo y el seno.
l Use disp para crear un título para la tabla y un segundo comando disp para crear
encabezados de columna.
l Use la función fprintf para desplegar los números. Despliegue sólo dos valores des-
pués del punto decimal.
7.11 Las dimensiones muy pequeñas, las que están a escala atómica, con frecuencia se
miden en angstroms. El símbolo para un angstrom es Å y corresponde a una longitud
de 1010
metros. Cree una tabla de conversión de pulgadas a angstroms del modo si-
guiente, para valores de pulgadas desde 1 hasta 10:
l Use disp para crear un título y encabezados de columna.
l Use fprintf para desplegar la información numérica.
l Puesto que la longitud representada en angstroms es demasiado grande, represente su
resultado en notación científica y muestre dos valores después del punto decimal. Esto
corresponde a tres cifras significativas (una antes y dos después del punto decimal).
7.12 Use su buscador favorito de Internet y navegue la red para identificar conversiones
monetarias recientes para libras esterlinas británicas, yen japonés y el euro europeo a
dólares estadounidenses. Use las tablas de conversión para crear las siguientes tablas
(use los comandos disp y fprintf en su solución, que debe incluir un título, etiquetas
de columna y salida formateada):
(a) Genere una tabla de conversiones de yen a dólar. Comience la columna yen en 5 e
incremente por 5 yen. Imprima 25 líneas en la tabla.
(b) Genere una tabla de conversiones de euros a dólares. Comience la columna euro
en 1 euro e incremente por 2 euros. Imprima 30 líneas en al tabla.
(c) Genere una tabla con cuatro columnas. La primera debe contener dólares, la se-
gunda debe contener el número equivalente de euros, la tercera el número equi-
valente de libras y la cuarta el número equivalente de yen. Haga que la columna
dólar varíe de 1 a 10.
Problemas que combinan los comandos input, disp y fprintf
7.13 Este problema requiere que usted genere tablas de conversión de temperatura. Use
las siguientes ecuaciones, que describen las relaciones entre temperaturas en grados
Fahrenheit (TF
), grados Celsius (TC
), grados Kelvin (TK
) y grados Rankine (TR
), respec-
tivamente:
¡Necesitará reordenar estas expresiones para resolver algunos de los problemas!
(a) Genere una tabla de conversiones de Fahrenheit a Kelvin para valores desde 0 °F
hasta 200 °F. Permita que el usuario ingrese los incrementos en grados F entre
líneas. Use disp y fprintf para crear una tabla con un título, encabezados de co-
lumna y espaciamiento adecuado.

(b) Genere una tabla de conversiones de Celsius a Rankine. Permite que el usuario
ingrese la temperatura inicial y los incrementos entre líneas. Imprima 25 líneas
en la tabla. Use disp y fprintf para crear una tabla con un título, encabezados de
columna y espaciamiento apropiado.
(c) Genere una tabla de conversiones de Celsius a Fahrenheit. Permita que el usuario
ingrese la temperatura inicial, el incremento entre líneas y el número de líneas
para la tabla. Use disp y fprintf para crear una tabla con un título, encabezados de
7.14 Los ingenieros usan regularmente unidades tanto inglesas como SI (Système Inter-
national d’Unités). Algunos campos usan principalmente uno u otro, pero muchos
combinan los dos sistemas. Por ejemplo, la tasa de entrada de energía a una planta de
potencia de vapor a partir de la quema de combustibles fósiles usualmente se mide en
Btu/hora. Sin embargo, la electricidad producida por la misma planta, por lo general,
se mide en joules/s (watts). En contraste, los motores de automóvil con frecuencia se
califican en caballos de fuerza o en pie lbf
/s. He aquí algunos factores de conversión
que relacionan estas diferentes mediciones de potencia:
1 kW = 3412.14 Btu/h = 737.56 ft lbf
/s
1 hp = 550 ft lbf
/s = 2544.5 Btu/h
(a) Genere una tabla de conversiones de kW a hp. La tabla debe comenzar en 0 kW y
terminar en 15 kW. Use la función input para permitir al usuario definir el incre-
mento entre entradas de la tabla. Use disp y fprintf para crear una tabla con un
título, encabezados de columna y espaciamiento apropiado.
(b) Genere una tabla de conversiones de ft lbf
/s a Btu/h. La tabla debe comenzar en
0 kW, pero permitir al usuario definir el incremento entre entradas de tabla y el
valor final de la tabla. Use disp y fprintf para crear una tabla con un título, enca-
bezados de columna y espaciamiento apropiado.
(c) Genere una tabla que incluya conversiones de kW a Btu/h y ft lbf
/s. Permita al
usuario definir el valor inicial de kW, el valor final de kW y el número de entradas
en la tabla. Use disp y fprintf para crear una tabla con un título, encabezados de
ginput
7.15 En el tiempo t = 0, el motor de un cohete se apaga con el cohete habiendo alcanzado una
altitud de 500 metros y elevándose con una rapidez de 125 metros por segundo. En este
punto, la gravedad toma el control. La altura del cohete como función del tiempo es
Grafique la altura del cohete desde 0 hasta 30 segundos y
l Use la función ginput para estimar la altura máxima que el cohete alcanza y el tiem-
po cuando el cohete golpea el suelo.
l Use el comando disp para reportar sus resultados a la ventana de comandos.
7.16 La función ginput es útil para escoger distancias de una gráfica. Demuestre esta carac-
terística mediante la realización de lo siguiente:
l Cree una gráfica de un círculo mediante la definición de un arreglo de ángulos desde
0 hasta 2 p, con un espaciamiento de p/100.
l Use la función ginput para elegir dos puntos en la circunferencia del círculo.
Problemas 241

l Use hold on para evitar que la figura se refresque y grafique una línea entre los dos
puntos que eligió.
l Use los datos de los puntos para calcular la longitud de la línea entre ellos. (Sugeren-
cia: use el teorema de Pitágoras en su cálculo.)
Modo celda
7.17 Cree un archivo-m que contenga sus soluciones a los problemas de tarea de este capí-
tulo. Use divisores de celda (%%) para dividir su programa en celdas (secciones) y ti-
tule cada sección con un número de problema. Corra su programa con la característica
evaluar celda y avanzar de la barra de herramientas de celda.
7.18 Publique su programa y resultados del problema 7.17 en HTML, con la característica
publish to HTML de la barra de herramientas de celda. Desafortunadamente, dado
que la tarea de este capítulo requiere interacción con el usuario, los resultados publica-
dos incluirán errores.

cap7.pdf

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Similar a cap7.pdf (20)

Más de Gonzalo Fano (6)

Último (20)

cap7.pdf