Symbolic Math Toolbox

 

Symbolic Math Toolbox

기호 수학 연산 수행

비디오 길이: 2:08

화이트보드 스케치에서 파레토 경계로: Agentic AI Playground의 기호 수학 스킬 활용하기

에이전틱 AI를 사용해 공학 다이어그램과 문제 설명을 MATLAB에서 기호 해석과 최적화된 설계 워크플로로 변환할 수 있습니다.

함수, 그 함수의 1차 도함수, 2차 도함수와 국소 최댓값, 최솟값 및 변곡점을 보여주는 플롯.

미적분

적분 또는 부정적분에 대한 정확한 해석해를 구하고, 기호 표현식 또는 함수의 도함수를 계산하고, 급수 전개를 사용해 함수를 근사할 수 있습니다.

저감쇠, 과감쇠 및 임계 감쇠의 경우를 보여주는 플롯.

풀이, 단순화 및 대입

선형 및 비선형 대수방정식과 미분방정식을 해석적으로 풀고, 기호 표현식을 단순화 및 재작성하고, 대입을 통해 기호 표현식의 값을 구할 수 있습니다.

이득 함수로 표시된 두 극점의 선 플롯으로, 10의 제곱근에 안정성 경계가 표시되어 있습니다.

파라미터 선형대수

기호 행렬 시스템을 풀고 분해하여 정확한 고유값과 재사용 가능한 결과를 얻고 파라미터의 영향을 파악할 수 있습니다.

복소 s-평면상 라플라스 변환의 곡면 플롯.

변환

기호를 사용해 라플라스 변환, 푸리에 변환, Z 변환 및 힐베르트 변환을 수행해 정확한 전달 함수 및 주파수 영역 표현을 구하고, 이를 통해 안정성, 위상, 시스템 거동에 대한 해석적 인사이트를 얻을 수 있습니다.

야코비 행렬을 사용해 상태공간 A 및 B 행렬을 기호를 사용해 계산할 수 있습니다.

선형화 및 민감도

기호 모델의 기울기와 야코비 행렬을 계산해 동작점 주변의 비선형 동역학을 선형화하고 정확한 도함수로 민감도를 검증할 수 있습니다.

SI 단위와 영국식 단위로 낙하산 대원의 종단 속도를 보여주는 그래프.

단위 및 차원 해석

기호 계산에서 차원 해석을 수행하고 차원 호환성과 단위 일관성을 검증할 수 있습니다. 사용자 지정 단위계를 만들고 기존 단위계 간에 변환할 수 있습니다.

상단 플롯: 베셀 함수의 차수가 n>30인 경우, 배정밀도 출력은 기호 계산 결과에서 벗어나는 반면, 36자리 가변 정밀도 출력은 결과를 정확하게 유지합니다. 하단 플롯: 배정밀도 및 가변 정밀도 오차의 크기 비교.

정확 및 가변 정밀도 연산

정확한 기호 연산 결과를 계산할 수 있습니다. 그런 다음 유효숫자를 명시적으로 제어해 수치 값을 계산함으로써, 정확도와 속도 간의 균형을 조정하는 과정에서 숨겨진 반올림 오차를 방지할 수 있습니다.

쿼드로터 비선형 예측 모델의 야코비 행렬에 대한 matlabFunction을 생성하는 라이브 스크립트.

코드 및 모델 내보내기

기호 표현식으로부터 MATLAB 함수, Simulink 함수 블록, Simscape 방정식 및 C 코드를 생성해 공학 워크플로에서 검증된 수학식을 재사용할 수 있습니다.

Symbolic Math Toolbox FAQ

Symbolic Math Toolbox는 공학 및 과학 워크플로에서 사용할 수 있는 기호 수학 방정식을 도출하고 분석하며 탐구할 수 있도록 지원하는 MATLAB 툴박스입니다. 미적분, 선형대수, 대수방정식 및 미분방정식, 변환, 방정식 단순화 등의 분야의 함수를 제공합니다. 그런 다음 결과를 MATLAB 함수, Simulink 함수 블록 또는 Simscape 컴포넌트로 내보낼 수 있습니다.

해석적 방법 또는 가변 정밀도 연산을 사용해 미분, 적분, 단순화, 변환 및 방정식 풀이를 해석적으로 수행하고 그 결과를 수학 표기법으로 표시할 수 있습니다. 또한 선형화를 위해 야코비 행렬과 기울기를 계산하고, 파라미터 행렬 시스템의 정확한 고유값을 구하며, 단위 변환을 포함한 차원 해석을 수행할 수 있습니다.

네, 이 툴박스를 사용하여 선형 및 비선형 대수방정식과 미분방정식을 해석적으로 풀고 방정식 단순화 및 대입도 수행할 수 있습니다.

네, 기호 행렬 시스템을 풀고 분해하여 정확한 고유값과 재사용 가능한 파라미터 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 수치 값을 대입하기 전에 파라미터가 시스템 거동에 어떻게 영향을 미치는지 분석할 수 있습니다.

Symbolic Math Toolbox는 라플라스 변환, 푸리에 변환, Z 변환, 힐베르트 변환과 이들의 역변환을 지원합니다. 이를 통해 제1원리 모델로부터 정확한 전달 함수 및 주파수 영역 표현을 도출해 수치 시뮬레이션을 수행하기 전에 안정성, 위상 및 시스템 거동을 분석하고 탐색할 수 있습니다.

네, 기호 모델의 정확한 기울기와 야코비 행렬을 계산해 동작점 주변의 비선형 동역학을 선형화할 수 있습니다. 이를 통해 수치적 근사 대신 정확한 도함수를 사용해 선형화된 시스템 표현을 도출하고 검증하며, 파라미터 변화에 대한 민감도를 분석할 수 있습니다.

다른 MATLAB 사용자와 라이브 스크립트로 공유하거나 HTML, Word, LaTeX 또는 PDF 문서로 변환할 수 있습니다.

네, MATLAB 함수, Simulink 함수 블록, 사용자 지정 방정식 기반 Simscape 컴포넌트, C 또는 Fortran 코드를 기호 표현식으로부터 직접 생성할 수 있습니다. 이를 통해 전달 함수, 운동 방정식 또는 제어 법칙 같은 제1원리 유도를 공학 시뮬레이션 및 실제 프로덕션 워크플로에 직접 적용할 수 있습니다.

네, 이 툴박스는 확장 MATLAB 그래픽 기능을 사용해 기호 표현식과 함수를 플로팅하고 애니메이션을 통해 기호 표현식의 동작을 시각화할 수 있는 내장 함수를 제공합니다.

Symbolic Math Toolbox의 가변 정밀도 연산을 사용하면 계산의 유효숫자를 명시적으로 설정할 수 있습니다. 정밀도를 높여 조건이 나쁘거나 규모가 큰 공학 문제에서 숨은 반올림 오차를 방지하고, 완전한 정확도가 필요하지 않을 경우에는 정밀도를 낮춰 계산 속도를 높일 수 있습니다.

네, 차원 해석을 수행하고, 기호 계산의 차원 호환성과 단위 일관성을 검증하고, 사용자 지정 단위계를 만들고, 기존 단위계 간에 변환할 수 있습니다.

지금 그 가능성을 발견해 보세요.


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