伊達 >> 応用数学2 >> 課題一覧 >> 課題1

課題1

目的

octave に慣れる． octave ではなく gnuplot と C言語を使ってもOK． → 速修gnuplot

例： sin x のグラフを描く

• octave を起動する

  % octave
  

• 横軸（時間軸）の作成． 0 から 31.4 まで 0.1 きざみ．

  octave:1> t = 0: 0.1 : 31.4;
  

  t は

  octave:1'> t
  

  としてみれば分かるように315 次元のベクトルになっている． t = 0: 0.1 : 31.4; の最後の; はベクトルを作った結果を 出力しないように抑制している．

• 正弦波（sin t）を作成

  octave:2> y = sin(t);
  

  y も 315 次元のベクトルになっている． 具体的な値は

  y
  

  とすれば分かる．

• 表示

  octave:3> plot(t,y) ;
  

  そのままだと図のラベルに line 1 と出力されるので， そこを例えば miyazaki と表示させたければ以下のようにする．

  octave:3'> plot(t,y,  ";miyazaki;" );
  

• 正弦波2つを合成

  octave:4> y2 = sin(t) + sin(2*t);
  octave:5> plot(t,y,";sin(t);", t,y2, ";sin(t)+sin(2t);") ;  # 横軸が t で縦軸が y
  

  
• 描いた図のファイルを作成

  正確には，既に描いた図のファイルを作成することはできない． これから plot する図のファイルを作成することはできる．

  これから作成する図の出力先を画面上にするか，ファイルにするか，あらかじめ設定しておく ．

  以下のコマンド(__gnuplot_set__ term)は2連続のアンダーバー（__）が含まれ ており，見た目では分かりにくい． うまく動作しなければ， このページに書かれてある文字をコピーして張り付ければよい．

  octave:6> __gnuplot_set__ term postscript  # 表示をpostscriptに設定．
  octave:7> __gnuplot_set__ output "hoge.eps"  # 出力ファイル名を設定．
  octave:8> plot(t,y) ; # eps ファイルを作成したい図をここでプロットする．
  
  octave:9> __gnuplot_set__ term X11   # 他の作業を続ける場合． plot した結果が
                                       # 画面に出力されるよう設定をもとに戻す
  
  octave:100> exit  # octave の終了
  

• セーブした postscript ファイルを画面で見る．

  % ggv hoge.eps   # グラフを見る
  

• レポートに図を張り付ける

• 過去に入力したコマンドをいちいち繰り返し入力する必要はない． コンピュータは過去の履歴を記憶しており， 上向きの矢印キーを押せば， 最近使用したコマンドから順に再利用できる形で表示される．
• オンラインマニュアルを読む

  octave:4> help plot
  

調べること

• y = a * sin (x + θ) + b * cos (x + φ) のグラフを 描く． a,b, θ, φ の値は適当に選ぶ．
• y の構成要素である2つの正弦波とそれらを合成してできた波を比較する． 特に周期がどう変化しているか調べる．
• 4つのパラメータ a,b, θ, φ を変化させて， 先の結果が，パラメータに依存するかどうか，調べてみる．
• y = a * sin (x +θ ) + b * sin (3*x + φ) のグラフを 描く． a,b,θ, φ の値は適当に選ぶ．
• y の構成要素である2つの正弦波とそれらを合成してできた波を比較する． 特に周期がどう変化しているか調べる．
• 4つのパラメータ a,b,θ, φ を変化させて， 先の結果が，パラメータに依存するかどうか，調べてみる．
• ほか，自分が気になったことを試してみる．
• 周期は，プリントアウトしたものを定規で測ってもいい． （目でみてわかるのなら，だいたいでよい）

そのほか

• LaTeX で楽にレポートを作成する方法
• gnuplot入門