Εισαγωγή στον προγραμματισμό

Abstract

Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, η διείσδυση του προγραμματισμού σε διάφορες επιστημονικές και τεχνολογικές δραστηριότητες του σύγχρονου τρόπου ζωής αυξάνεται ραγδαία. Η διαδικασία επεξεργασίας και ανάλυσης μεγάλου όγκου δεδομένων και η ανάγκη για τη μελέτη περίπλοκων φυσικών συστημάτων και σύνθετων τεχνολογικών εφαρμογών απαιτούν την επέκταση των ήδη υπαρχόντων προγραμμάτων ή και την ανάπτυξη νέων. Η δημιουργία ευέλικτων και αξιόπιστων προγραμμάτων με χρήση κώδικα αποτελεί πλέον απαραίτητο εφόδιο για τους μηχανικούς και γενικότερα για όλους τους επιστήμονες. Στη λογική αυτή, στόχος του παρόντος συγγράμματος είναι η εξοικείωση των αναγνωστών με βασικά στοιχεία ανάπτυξης προγραμματιστικών δεξιοτήτων. Το βιβλίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα εισαγωγικό σύγγραμμα στη λογική του προγραμματισμού. Το μέσο για την επίτευξη αυτού του σκοπού είναι το MATLAB. Στο παρόν σύγγραμμα, στα δύο πρώτα κεφάλαια μελετώνται βασικές αρχές του προγραμματισμού, το περιβάλλον του MATLAB και οι βασικές μαθηματικές και λογικές συναρτήσεις. Στη συνέχεια, στα Κεφάλαια 3 και 4 παρουσιάζονται οι εντολές με τις οποίες μπορούν να υλοποιηθούν δομές ελέγχου της ροής ή επαναληπτικές δομές σε ένα πρόγραμμα. Στα Κεφάλαια 5 και 6 παρουσιάζονται οι βασικοί τρόποι κατασκευής και διαμόρφωσης διδιάστατων και τριδιάστατων γραφικών παραστάσεων, αντίστοιχα. Στο Κεφάλαιο 7 η προσοχή στρέφεται στα πολυώνυμα και στους μιγαδικούς αριθμούς, ενώ στο Κεφάλαιο 8 στους πίνακες και στον χειρισμό τους από το MATLAB. Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζεται η διαδικασία κατασκευής συναρτήσεων από τον ίδιο τον χρήστη, ενώ στο Κεφάλαιο 10 παρουσιάζονται οι βασικές εντολές που αφορούν τα συμβολικά μαθηματικά στο MATLAB. Τέλος, στο Κεφάλαιο 11 αναπτύσσονται ολοκληρωμένα προγράμματα με στόχο την επίλυση σύνθετων και απαιτητικών προβλημάτων, χρησιμοποιώντας συνδυαστικά τις γνώσεις όλων των προηγούμενων κεφαλαίων.

Programming has become increasingly ingrained in modern life's scientific and technical activities during the past few decades. The extension of existing codes or the creation of new ones, with features such as agility and reliability, is required to process and analyze big data or complicated physical and technical systems. This book can be used as an introduction to programming logic and it aims to acquaint readers with the fundamental concepts of developmental programming skills. The first two chapters cover the basics of programming, the MATLAB environment, and the basic mathematical and logical functions. The functions that are used to implement flow control or loops and iterations are presented in Chapters 3 and 4. The methods for creating and configuring 2D and 3D graphics are presented in Chapters 5 and 6. Chapter 8 focuses on matrices and the way that MATLAB handles them, while Chapter 7 deals with polynomials and complex numbers. In Chapter 9, the creation and the use of functions files are introduced, and in Chapter 10 the fundamental MATLAB commands for symbolic mathematics are presented. Integrated programs are presented in Chapter 11 to resolve challenging problems that require complicated solutions.