آشنایی با محیط Matlab

در ادامه آموزش های سایت همیارپروژه برنامه نویسی متلب ارائه خواهد شد .آموزشها از مقدماتی تا پیشرفته ادامه دارد و ما به شما کدنویسی در نرم افزار متلب را یاد خواهیم داد. با ما همراه باشید.

مقدمه:

نرم افزار متلب یک نرم افزار ماتریس محور می باشد که  یک محیط  نرم افزاری با انجام محاسبات عددی  دارد.کار با این نرم افزار بسیار ساده می باشد. در واقع تمام داده های خود را به شکل ماتریس ذخیره می کند حتی یک تصویر نیز در این برنامه به صورت یک ماتریس سه بعدی ذخیره خواهد شد علاوه بر تابع های بسیاری که خود این نرم افزار دارد می توان تابع های جدیدی نیز برای آن تعریف نمود. متلب از جمله محصولات شرکت متورکس می باشد که برای گروه های مختلف مهندسی شامل : مهندسان برق, مکانیک, رایانه و… بسیار پرکاربرد می باشد.

تنظیمات صفحات متلب

ابعاد صفحات متلب قابل تغییر می باشد, همچنین می توانیم که صفحات را از بدنه اصلی نیز جدا نماییم.

همانطور که مشاهده می کنید با کلیک بر روی زبانه می توانیم هر کادر را minimize , maximize و undock نمود

صفحه command window

این صفحه صفحه ای است که همواره با آن سروکار داریم و می توانیم کلیه کدهای خود را آنجا بنویسیم و نیز در این صفحه دستورات متلب به کار می روند

کاربرد help متلب

با کلیک بر روی گزینه help ایتم های فوق در دسترس می باشند

در قسمت Document مشخصات تولید کننده و نرم افزار های هم خانواده با این نرم افزار را می توانیم ببینیم

پر کاربرد ترین بخش Example می باشد :

یک سری از مجموعه مثال های این نرم افزار شامل:

• Basic Matrix Operations
• FFT for Spectral Analysis
• Creating 2-D Plots
• Introduction to the live Editor

که به کمک help  این نرم افزار می توانیم به یادگیری بپردازیم

در help همچنین می توانیم اطلاعات کاملی در مورد یک تابع بدست بیاوریم به عنوان نمونه:

اگر در قسمت search ما نام یک تابع به عنوان مثال sort را تایپ نماییم می بینید که تعداد بسیاری از کاربردها را خود نرم افزار پیشنهاد می دهد

و با زدن گزینه enter به این صورت می توانیم مثال ها و کاربرد های مختلف را مشاهده نماییم

مشاهده می شود که حدود ۸۸۴ نتیجه مختلف برای یک تابع یافت شده است که همانطور که در box سمت چپ مشاهده می کنید به ترتیب این یافته هارا تفکیک کرده است که بر حسب نیاز می توان به آن دقت نمایید

صفحه Editor متلب

در این صفحه تابع های متلب و برنامه ها نوشته می شوند و اطلاعات این صفحه با پسوند m ذخیره می گردند.

• برای اجرای کدهای این صفحه می توانیم از کلید میانبر F₅ استفاده نماییم
• برای اجرای بخشی از کدهای این صفحه می توانیم با انتخاب بخش مورد نظر و سپس فشردن کلید F₉ .
• برای نوشتن متن توضیحی کافی است از علامت % استفاده نماییم .بنابراین تمام عبارات بعد از این علامت به صورت comment می شود

صفحه Work space

در این صفحه می توانیم همه متغیر هایی که تعریف نموده ایم در زمان اجرای نرم افزار متلب ببینیم.در این صفحه می توانیم اطلاعاتی شامل : نام , سایز و اطلاعات دیگری در مورد متغیرها بدست آورد. در زمان فراخوانی یک فایل داده ها تماما در Work space  ذخیره خواهند شد .

 

در متلب عموما تعریف متغیر و مقدار دهی به صورت همزمان صورت می گیرد

در نامگذاری متغیرها باید به نکات زیر دقت نماییم:

• متلب به حروف کوچک و بزرگ حساس می باشد
• نام متغیرها باید با حروف شروع شود نه با اعداد
• بهتر است که نامی که برای متغیرها استفاده می نماییم از نام پرکاربرد توابع یا پارامترهای کلیدی متلب نباشد.در صورتی که این مساله را رعایت نکنیم خطاهایی رخ خواهد داد .به خصوص برای افراد تازه کار به راحتی این مشکل رفع نخواهد شد
• در صورتیکه در انتهای یک دستور از نماد سیمیکالن استفاده نماییم متغیر تعریف و مقدار دهی خواهد شد اما نمایش داده نمی شود
• اگر بخواهیم چندین دستور را در یک سطر وارد نماییم کافیست بین دستورها از علامت کاما و یا سیمیکالن استفاده نماییم

چند مقدار دهی اولیه که پیش فرض متلب می باشند را میبینیم

کلمات کلیدی در متلب:

تعداد کلمات کلیدی در متلب زیاد نیست و شامل : if , end , else و… می باشد . متلب خود این کلمات را تشخیص میدهد و در زمان تایپ آنها را به رنگ آبی در میاورد و برای داشتن لیستی از این کلمات با تایپ iskeyword را در خط فرمان متلب تایپ کنیم

اعداد مختلط

با تعریف عدد مختلط i و j این امکان را داریم که اعداد را به صورت مختلط تعریف نماییم . دقت نمایید که قبلا به i و j مقدار نداده باشید چون خطا رخ میدهد و برای جلوگیری از بروز این مشکل می توانیم به جای I وj از ۱i  و ۱j استفاده نماییم.

به عنوان مثال:

آرایه ها

آرایه با علامت باز و بسته براکت مشخص می شود و عناصر داخل آن یا با کاما و یا با فاصله از یکدیگر جدا میشوند.

که در این صورت یک ماتریس سطری به دست می آید .به مثال های زیر دقت نمایید.

آرایه ها را می شود به شکل عنصر به عنصر نیز تعریف نمود , دقت نمایید که اندیس آرایه ها در متلب صفر و اعداد اعشاری یا منفی نمی توانند باشند. به مثال زیر دقت نمایید:

آرایه های خاص

 

• Zeros(1,n) (آرایه های تمام صفر) : اگر یک آرایه n تایی تمام صفر بخواهیم می توانیم از این دستور استفاده نماییم .به عنوان مثال داریم:

 

• Ones(1,n) (آرایه تمام یک) اگر برداری با تمام عناصر برابر یک بخواهیم می توانیم از این تابع استفاده نماییم.به عنوان مثال داریم:

 

اعداد و آرایه های تصادفی در متلب

در نرم افزار متلب برای تولید اعداد , ماتریسها و آرایه ها توابع مختلفی در نظر گرفته شده است که هر کدام از این توابع به روش متفاوتی این اعداد را تولید می نمایند و کاربردهای منحصر به فرد خودرا نیز دارند در زیر چند نمونه از این توابع را ذکر می نماییم:

• Rand(1,n) این تابع با هدف تولید اعداد تصادفی با توزیع یکنواخت در بازه [۰ ۱] استفاده می شود.به مثال زیر دقت کنید:

 

• randn(1,n) این تابع با هدف تولید اعداد تصادفی با توزیع نرمال ( میانگین صفر و واریانس یک ) استفاده می شود . این تابع عموما در شبیه سازی نویز گاوسی کاربرد دارد.

 

در اینجا آشنایی با محیط متلب بخش اول به پایان رسیده است و در آموزش های بعدی به مباحث دیگر آموزش متلب می پردازیم. همچنین از شما مخاطبین عزیز سایت همیارپروژه دعوت می کنم که برای انجام پروژه متلب خود آموزش های ما را دنبال نمایید.

 

نویسنده : زهرا رستمی