INTRODUCCION

En la actualidad la ciencia, la tecnología, han ido creciendo constantemente debido a las diversas investigaciones que se han ido dando a lo largo de la historia, por eso, es importante mantenerse siempre al día con las actualizaciones, ya que hoy por hoy todo lo que está a nuestro alrededor es manejado por la tecnología basa siempre en programar algo que nosotros queramos que sucede a base de códigos y secuencias lógicas que harán posible muchos sueños de las personas, con la finalidad de cambiar y mejorar el mundo en el que vivimos.

Diseño de programas para la resolución de problemas de ingeniería.

AGENDA:

· CONCEPTOS BASICOS

· AMBIENTE DE TRABAJO

· OPERACIONES BASICAS

· GENERACION RAPIDA DE VECTORES

· FUNCIONES INTERNAS

· MANIPULACIÓN DE MATRICES

OBJETIVO DE LA UNIDAD: Aprender acerca del manejo básico del software a través de la sintaxis apropiada que permitan el desarrollo de problemas de Ingeniería.

LOGROS DE APRENDIZAJE: Al finalizar la unidad será capaz de manejar el software para resolver problemas básicos de ingeniería de una manera rápida y eficaz.

La maquina si va a reemplazar al ser humano ya que con tanta tecnología que estamos teniendo solo pueden buscar más información y hacer que la maquina haga todo lo que hace un ser humano es posible que hasta nos reemplace y quedemos sin trabajo.

CONCEPTOS BASICOS

ü PSEUDOCODIGO

ü ALGORITMO

ü DIAGRAMA DE FLUJO

ü PROGRAMA

ü LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

CONCEPTOS BASICOS - Pseudocódigo

Ø Etimológicamente: Pseudo deriva del griego, de “seudo”, que puede traducirse como “falso”.

Código, por su parte, emana del latín. En concreto, de “codices, codex” que se empleaban para referirse a los documentos o libros donde los romanos tenían escritas todas y cada una de sus leyes.

Ø Estas definiciones nos permiten comprender qué es un pseudocódigo, una noción que se emplea en el ámbito de la informática. Se trata de un falso lenguaje, ya que apela a las normas de estructura de un lenguaje de programación, aunque se encuentra desarrollado para que pueda ser leído por un ser humano y no interpretado por una máquina.

Pseudocódigo:

• Dentro de la programación se basa en un lenguaje de programación real, donde se permite expresar las instrucciones en un lenguaje común (ejemplo: español, inglés u otro idioma) para facilitar la escritura y lectura. Debido a que está en un lenguaje común si se requiere una modificación es fácil hacerla. La escritura solo puede ser comprendida por el ser humano y no por la máquina, por ende, tampoco puede ejecutarla.

• La finalidad de un Pseudocódigo es representar la solución a un algoritmo (problema) de la forma más detallada posible, utilizando acciones sucesivas.

Entonces resumiendo Pseudocódigo:

• ¿Qué es?

Describe las principales ideas que se encuentran en una estructura de datos o algoritmo.

ALGORITMO

Se denomina algoritmo a un grupo finito de operaciones organizadas de manera lógica y ordenada que permite solucionar un determinado problema. Se trata de una serie de instrucciones o reglas establecidas que, por medio de una sucesión de pasos, permiten arribar a un resultado o solución.

Si bien se sabe los algoritmos nos permiten trabajar a partir de un estado básico o inicial y, tras seguir los pasos propuestos, llegar a la solución.

CARACTERISTICAS DE UN ALGORITMO

· Preciso: Se tiene que definir las acciones a realizar de manera rigurosa.

· Definida: Definir las acciones a realizar.

· Finito: Tiene un fin

ELEMENTOS QUE COMPONEN UN ALGORITMO:

CABECERA:

• Donde se da el nombre de algoritmo y se declaran las variables.

CUERPO:

• Donde se realizan todas las acciones (asignación, cálculos)

FINAL:

• Donde se da finalización, porque debe ser finito.

CONSULTA

¿Cuáles son las etapas de un algoritmo?

Pasos	Etapa	Descripción
1	Análisis del problema	Conducen al diseño detallado por medio un código escrito en forma de un algoritmo
2	Diseño de algoritmo
3	Codificación	Se implementa el algoritmo en un código escrito en un lenguaje de programación. Refleja las ideas desarrolladas en las etapas de análisis y diseño
4	Compilación y ejecución	Traduce el programa fuente a programa en código de máquina y lo ejecuta.
5	Verificación	Busca errores en las etapas anteriores y los elimina.
6	Depuración	Busca errores en las etapas anteriores y los elimina.
7	Documentación	Son comentarios, etiquetas de texto, que facilitan la comprensión del programa

https://www.monografias.com/trabajos15/algoritmos/algoritmos.shtml

¿Cuáles son los elementos de un algoritmo?

-Entrada: Los datos iniciales que posee el algoritmo antes de ejecutarse.

-Proceso: Acciones que lleva a cabo el algoritmo.

-Salida: Datos que obtiene finalmente el algoritmo.

https://sites.google.com/site/algoritmoyprograma/3-3-elementos-que-conforman-un-algoritmo

Lista de palabras reservadas de un Algoritmo:

Variables y constantes:

• Variable: Representa un espacio de memoria RAM que se crea para almacenar un valor que será utilizado para algún proceso, donde dicho valor puede ser modificado durante la ejecución.

• Constante: Representa un espacio de memoria RAM que se crea para almacenar un valor definido que servirá para algún proceso durante el programa, dicho valor es fijo (no se puede modificar).

Lista de palabras reservadas de un Algoritmo

DIAGRAMA DE FLUJO

Es un diagrama que describe un proceso, sistema o algoritmo informático. Se usan ampliamente en numerosos campos para documentar, estudiar, planificar, mejorar y comunicar procesos que suelen ser complejos en diagramas claros y fáciles de comprender.

Emplean rectángulos, óvalos, diamantes y otras numerosas figuras para definir el tipo de paso, junto con flechas conectoras que establecen el flujo y secuencia.

Un diagrama de flujo es una representación gráfica que desglosa un proceso en cualquier tipo de actividad a desarrollarse tanto en empresas industriales o de servicios y en sus departamentos, secciones u áreas de su estructura organizativa.

PROGRAMA

Diagrama de Flujo.

• El diagrama de flujo o también diagrama de actividades es una manera de representar gráficamente un algoritmo o un proceso de alguna naturaleza, a través de una serie de pasos estructurados y vinculados que permiten su revisión como un todo.

Tipos de Diagramas de Flujo:

Hay cuatro tipos de diagrama de flujo en base al modo de su representación:

*Horizontal: Va de derecha a izquierda, según el orden de la lectura.

*Vertical: Va de arriba hacia abajo, como una lista ordenada.

*Panorámico: Permiten ver el proceso entero en una sola hoja, usando el modelo vertical y el horizontal.

*Arquitectónico: Representa un itinerario de trabajo o un área de trabajo.

Simbología de un Diagrama de Flujo:

Programa

• Un programa es un conjunto de instrucciones escritas en algún lenguaje de programación. El programa debe ser compilado o interpretado para poder ser ejecutado y así cumplir su objetivo.

Lenguaje de programación

• Lenguaje que se utiliza para redactar programas de computación.

• Un lenguaje de programación es aquel elemento dentro de la informática que nos permite crear programas mediante un conjunto de instrucciones, operadores y reglas de sintaxis; que pone a disposición del programador para que este pueda comunicarse con los dispositivos hardware y software existentes.

Programación

-PROGRAMACION ES LA ACCION DE SOLUCIONAR UN PROBLEMA, Y/O SATISFACER UNA NECESIDAD DE CARACTER INFORMATICO. DICHA SOLUCION ES GENERAR UN PROGRAMA O SOFTWARE UTILIZANDO UN DETERMINADO LENGUAJE DE PROGRAMACION.

Ámbitos de Aplicación de Matlab

Account Based Marketing

•
En el momento que podemos predecir a los usuarios, permite a las empresas ejecutar un proceso de marketing mucho más personalizado y enfocado a las necesidades de sus clientes.

Vehiculos Inteligentes

•
Autos con la posibilidad de conducir de manera autónoma.

Robots

• Un ejemplo Sophia la robot, la capacidad del lenguaje natural

con machine learning.

Ambiente de Trabajo

Ejemplos en Matlab

• Realizar un seudocódigo, algoritmo, diagrama de flujo y programa en Matlab para sumar 2 números.

EJERCICIO 2.

Realizar un programa en Matlab para obtener el área de un triangulo.

EJERCICO 3.

• Realizar un programa que permita calcular las raíces de una ecuación AX^2 + BX + C = 0.

CONTESTAR A LA PREGUNTA

A MI PARECER EN EL MOMENTO QUE LAS MAQUINAS PUEDAN ASIMILAR LO QUE SIGNIFICA LA CREATIVIDAD HUMANA, ESTAREMOS HABLANDO QUE NOS HAN SUPERADO.

Si las maquinas nos van ha superar y van hacer aun mas inteligentes que nosotros los seres humanos, nos pueden reemplazar en absolutamente todo.

En este sentido, hay que decir que un programa informático o software es un

elemento imprescindible para el normal funcionamiento de una computadora. Puede ser tanto un programa ejecutable como su código fuente, que es escrito por los programadores. Por otra parte, de acuerdo a sus funciones, un programa puede ser catalogado como un software de sistema o un software de aplicación.

LENGUAJE DE PROGRAMACION

Los cuales son básicamente programas con la habilidad, mediante una serie de reglas sintácticas y semánticas compuestas por palabras, números y expresiones matemáticas, de crear el llamado código fuente, el cual una vez compilado, se convertirá en un programa o software y podrá ser ejecutado en nuestra computadora sin necesidad de que el usuario lleve a cabo ningún otro paso.

PROGRAMACION

Es la acción de solucionar un problema generando un programa o un software utilizando un lenguaje de programación. se refiere a idear y ordenar las acciones que se realizarán en el marco de un proyecto; al anuncio de las partes que componen un acto o espectáculo; a la preparación de máquinas para que cumplan con una cierta tarea en un momento determinado; a la elaboración de programas para la resolución de problemas mediante ordenadores; y a la preparación de los datos necesarios para obtener una solución de un problema a través de una calculadora electrónica.

CONSTITUIDAS

1. Los Argumentos de salida

2. El nombre de la función

3. Los argumentos de entrada.

TIPOS DE FUNCIONES

COMANDOS GENERALES

abs(b)	Valor Absoluto
sqrt(x)	Raíz cuadrada
nthroot(x,n)	n-esima raíz real
sign(x)	Regresa el signo del numero
rem(x,y)	Residuo de x/y
exp(x)	Calcula el exponencial de x
log(x)	Calcula el logaritmo natural
log10(x)	Calcula el logaritmo base 10

REDONDEO

Round(b)	Redondea al entero más cercano
Fix(x)	Redondea al entero más cercano a 0
Floor(b)	Redondea al entero más cercano _-00
Ceil(x)	Redondea al entero más cercano 00+

DISCRETAS

Factor(x)	Encuentra factor primo de x
Gcd(x,y)	Máximo común divisor
Lcm(x,y)	Mínimo común múltiplo
Rats(x)	Representa x como fracción
Factorial(x)	Encuentra la factorial de x
Primes(x)	Los números primos menores x
Isprime	Verifica si un número es primo

TRIGONOMETRICAS

Sin(x)	Seno (radianes)	Sind(x)	Seno (grados)
Cos(x)	Coseno (radianes)	Cosd(x)	Coseno (grados)
Tan(x)	Tangente (radianes)	Tand(x)	Tangente (grados)
Csc(x)	Cosecante (radianes)	Cscd(x)	Cosecante (grados)
Sec(x)	Secante (radianes)	Secd(x)	Secante (grados)
Cot(x)	Cotangente (radianes)	Cotd(x)	Cotangente (grados)

Para las inversas de cada función trigonométrica antes del nombre de la función se ingresa la letra a

MANEJO DE MATRICES

Matlab es la abreviatura de “matrix laboratory”, aunque otros lenguajes de programación mayormente procesan los números de uno en uno, está diseñado para funcionar principalmente con matrices y arreglos completos.

Todas las variables en Matlab son arreglos multidimensionales, sin importar el tipo de datos. Una matriz es un arreglo bidimensional que a menudo se utiliza para algebra lineal.

CREACION DE ARREGLOS

Para crear un arreglo de varios datos en una fila única, separar los elementos por una coma (,) o un espacio.

A= [1 2 3 4]

Para crear un arreglo con varias filas, separe las filas con punto y coma (;)

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

FUNCIONES Y COMANDOS

D= seros(5,4)	Crea una matriz de ceros
C= c+10	Suma cada elemento de la matriz
Trans_c=c’	Transpuesta de una matriz
Inv=inv(c)	Inversa de una matriz
Id=c*inv(c)	Matriz Identidad
Mult=c*c	Multiplica dos matrices
Concatenar=[c;c]	Concatena dos matrices
Mult_ele=c.*c	Multiplica cada termino de la matriz

GRAFICAS EN MATLAB

La forma más sencilla y conocida de generar una gráfica en 2d es usando el comando “plot”. Graficar una función en Matlab nos permite identificar el comportamiento que tiene la función, mientras nosotros incrementemos el número de espacio entre cada intervalo, la gráfica de la función ira tomando una forma de curva, caso contrario la gráfica nos resultara solo líneas rectas.

EJEMPLO

· Tenemos la f(x)= sen(x)-cos(x) en el intervalo [-5,5]. Primeros debemos crear dos variables, una que llamaremos x, donde se almacenara los valores [-5,5].

· Y la otra que podemos llamar y, en la que se almacenara las evaluaciones de la función.

Existen dos formas de representar los valores de x:

1. >> linspace(-5,5,20);

Almacena en la variable x 20 valores distribuidos regularmente entre -5 y 5.

2. >> x= -5:0.5:5;

Los valores de x, sus valores se almacenarán valores entre -5,5 cada a una distancia de 0.5 del siguiente.

EJERCICIO

%PROGRAMA USO DEL PLOT

x=linspace(-5,5,200);

y=sin(x)-cos(x).^2;

plot(x,y)

z=sin(x).^2-cos(x).^2;

plot(x,y,x,z)

&(AND): Funciona con dos operandos, el resultado es verdadero si ambos son verdaderos, en otro caso el resultado es falso.

A	B	A&B
V	V	V
V	F	F
F	V	F
F	F	F

L(OR): Funciona con dos operandos, el resultado es verdadero si alguno de los dos es verdadero, en otro caso el resultado es falso.

A	B	AorB
V	V	V
V	F	V
F	V	V
F	F	F

~(NOT): Funciona con dos operandos, de la negación del operando, es decir, verdadero, si el operando es falso y falso si el operando es verdadero.

A	B	~A
V	V	F
V	F	F
F	V	V
F	F	V

ESTRUCTURAS DE CONTAR, DECISION O CONDICIONAL

If: Es una estructura de tipo condicional que permite evaluar o comparar una o más variables y tomar una decisión. Si la condición es verdadera ejecuta un grupo de instrucciones.

EJEMPLO 1

Realizar un programa que me permita saber si una persona es mayor o menor de edad

CODIGO

edad=input('ingrese un valor');

if(edad>=18)

disp('mayor de edad')

else

disp('menor de edad')

end

If-else: Es una estructura de tipo condicional que permite evaluar una o más variables y tomar una decisión. Si es verdadera ejecuta un grupo de instrucciones y si es falsa ejecuta otro grupo de instrucciones.

EJEMPLO 2

Realizar un programa que me permita basado en su edad decir si es mayor, menor de edad, maduro o tercera edad.

CODIGO

n=input('ingrese un valor ');

if(n<18)

disp('menor de edad');

elseif(n<40)

disp('mayor de edad');

elseif(n<65)

disp('maduro');

else(n>=65);

disp('tercera edad');

end

If-else-if-else: Es una estructura asignada con el if y else de manera inmediata, que nos permite evaluar una o más variables y tomar una decisión.

ESTRUCTURAS REPETITIVAS

Permite realizar bucles, es decir acciones que se van a repetir, tantas veces sea necesario hasta que la condición se deje de cumplir, de acuerdo a una condición. Se utiliza un contador para indicar en donde comienza y donde termina un bucle.

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