آموزش MATLAB: فصل اول، ویژگی های اصلی MATLAB

آموزش MATLAB: فصل اول، ویژگی های اصلی MATLAB

اسلاید 1: فصل اولویژگیهای اصلی MATLAB

اسلاید 2: آشنایی با محیط متلبعملیات ریاضی سادهعملگرهای ریاضی متلبفضای کاری متلب (Workspace)فرمت نمایش اعدادانواع متغیرهانامگذاری متغیرهامتغیرهای ویژهعلائم نقطه گذاری و جملات توضیحیاعداد مختلطبعضی از توابع ریاضی در متلبراهنمای متلبفایلهای متنی یا m-فایلهامدیریت فایل در متلب

اسلاید 3: 1-1- آشنایی با محیط متلبپنجره فرمان : Command windowپنجره تاريخچه دستورات: Command Historyپنجره دايرکتوري جاري : Current Directoryپنجره فضاي کاري : Work Spaceدايرکتوري جاريمنوي Start

اسلاید 4: پنجره فرمانپنجره تاريخچه دستورات

اسلاید 5: پنجره فرمان : Command Windowاعلان متلبفرامین متلب را در جلوی اعلان متلب تایپ کنید

اسلاید 6: پنجره تاريخچه دستورات: Command Historyتمامی دستوراتی که جلوی اعلان متلب تایپ شوند به این لیست اضافه می شوند. شما می توانید با دبل کلیک بر روی هریک از این دستورات باعث اجرای دوباره آنها شوید

اسلاید 7: پنجره دايرکتوري جاري : Current Directoryدر هر زمان تنها یک دایرکتوری یا پوشه به عنوان دایرکتوری جاری در متلب شناخته می شود. هر فایل متلب(برنامه نوشته شده توسط شما) که نام آن جلوی اعلان متلب تایپ شود تنها درصورتی اجرا می شود که در دایرکتوری جاری یا در مسیر متلب باشد

اسلاید 8: فضاي کاري : Work Spaceمتغیرهایی که در حال حاضر در محیط کاری متلب وجود دارند و شما می توانید از مقادیر آنها استفاده کنید یا آنها را تغییر دهید

اسلاید 9: 1-2-عمليات رياضي سادهمثال: محاسبه يک عبارت:راه اول:>> 4*25 + 6*22 + 2*99 ans=430

اسلاید 10: 1-2-عمليات رياضي سادهمثال: محاسبه يک عبارت:راه دوم: >>a=25; >>b=22; c=99; >>d=4*a+6*b+2*c d=430 >>نکته 1: علائم ; و ,نکته 2: تعريف متغيرهانکته 3: متغيرهاي ويژه

اسلاید 11: 1-3-عملگرهاي رياضي متلب: / , * , - , + , ^ مثال: >>5^2 ans=25/ و هر دو عملگر تقسيم ميباشند. / تقسيم از چپ و تقسيم از راست است. مثلا حاصل 56/8 و 856 يکسان است.ترتيب حق تقدم: ^ > / * > + -

اسلاید 12: 1-4-فضاي کاري متلب Work spaceمتغيرهايي که در محيط متلب ايجاد مي شوند در بخشي از حافظه بنام محيط کاري متلب ذخيره مي گردند. فضاي کاري برنامه هاي اسکريپت متلب با فضاي کاري متلب يکسان است. يعني اگر متغيري در محيط متلب تعريف شده باشد در يک برنامه اسکريپت مي توان از آن استفاده کرد و برعکس. اما برنامه هاي تابعي متلب داراي فضاي کاري مختص به خود هستند و متغيرهاي آنها در فضاي کاري متلب وارد نمي شود.در مورد انواع برنامه هاي متلب در فصلهاي آتي توضيح داده خواهد شد.

اسلاید 13: 1-4-فضاي کاري متلب Work spaceنکاتي در مورد فضاي کاري متلب:زمان اعتبار متغيرها: دستور who و whosذخيره و بازيابي متغيرها: دستورات save و load

اسلاید 14: 1-4-1-زمان اعتبار متغيرهامتغيرهايي که در فضاي کاري تعريف مي شوند تنها در دو حالت زير از حافظه پاک خواهند شد:خروج متلباستفاده از دستور clear :>> clearتمامي متغيرها از حافظه پاک مي شوند>> clear a b cتنها متغيرهاي نامبرده شده از حافظه پاک مي شوند

اسلاید 15: 1-4-2-دستورات who و whosبا استفاده از اين دو دستور مي توان اسامي(و مشخصات) متغيرهاي موجود در فضاي کاري را بدست آورد.>> whoYour variables are: a b c>> whos Name Size Bytes Class a 1x1 8 double array b 1x1 8 double array c 1x1 8 double arrayيادآوري: پنجره workspace نيز مشخصات متغيرهاي موجود در فضاي کاري را مانند دستور whos نشان مي دهد.

اسلاید 16: 1-4-3- ذخيره و بازيابي متغيرها: دستورات save و load:در صورتيکه بخواهيم پس از خروج از محيط متلب همه يا بعضي از متغيرهاي موجود در فضاي کاري براي استفاده هاي بعدي ذخيره گردند از دستور save استفاده مي کنيم. با دستور load مي توان متغيرهاي ذخيره شده را به فضاي کاري بازگرداند.مثال:>>a=5; b=4; c=7;>>save c:myfile.mat a c;>>clear همه متغيرها پاک مي شوند>>a ??? Undefined function or variable a‘>> load c:myfile.mat>>aa=5>>b??? Undefined function or variable a‘

اسلاید 17: 1-4-3- ذخيره و بازيابي متغيرها: دستورات save و load:فرم کلي کاربرد دستورات save و load بصورت زير است:save [filename] [variables]Load [filename] [variables]درصورتيکه اسم فايل نوشته نشود. فايل پيش فرض matlab.mat مورد استفاده قرار خواهد گرفت و درصورتيکه نام متغيرها نوشته نشود تمامي متغيرهاي موجود در فضاي کاري ذخيره و يا تمامي متغيرهاي ذخيره شده در فايل بازيابي ميشوند.

اسلاید 18: 1-5-فرمت نمايش اعداد (دستور Format)با استفاده از اين دستور مي توان نحوه نمايش اعداد در پنجره فرمان متلب را تغيير داد.>>Format [option]Option: short, long, short e, long e, short g, long g, hex, + , …دقت کنيد که اين دستور دقت محاسبات را تغيير نمي دهد و تنها بر نحوه نمايش اعداد تاثير خواهد گذاشت.

اسلاید 19: 1-6- انواع متغيرهابعضي از مهمترين انواع متغير در متلب:double نقطه اعشار با دقت مضاعف (8 بايت): struct: نوع تعريف شده توسط کاربرsingleنقطه اعشار (4 بايت) : uint8: عدد صحيح بي علامت 8 بيتيuint16:عدد صحيح بي علامت 16 بيتيuint32 : عدد صحيحي بي علامت 32 بيتيuint64 : عدد صحيحي بي علامت 64 بيتيint8 : عدد صحيح 8 بيتيint16 : عدد صحيح 16 بيتيint32 : عدد صحيح 32 بيتيint64 : عدد صحيح 64 بيتي براي ديدن ليست کامل انواع متلب در پنجره فرمان از دستور help datatypes استفاده کنيد

اسلاید 20:

اسلاید 21: 1-6- انواع متغيرهابايد دقت کرد که اگرچه متلب انواع مختلفي از متغيرها را پشتيباني مي کند اما نوع پيش فرض، نوع ”دقت مضاعف“ است. و براي تبديل نوع يک متغير بايد دستور کلي زير را بکار برد:a=TypeName(a);>> a=uint8(a); در اينجا نوع متغير به صحيح بي علامت 8 بيتي تغيير مي کند.>> b = uint32(345); در اینجا یک متغیر از ابتدا از نوع صحیح بی علامت 32 بیتی تعریف شده استدقت: در هنگام تبدیل یا ایجاد یک متغیر باید دقت کنید که مقدار انتساب داده شده خارج از دامنه مقادیر آن نوع خاص نباشد. برای انواع صحیح می‌توانید از دستور زیر برای تعیین دامنه استفاده کنید:>> intmin(‘int16’)>> intmax(‘int16’)استثناء: در مورد جعبه ابزار پردازش تصوير نوع پيش فرض نوع uint8 است.

اسلاید 22: 1-7- نامگذاري متغيرهااختلاف حروف کوچک و بزرگبا حرف الفبا بايد شروع شودکاراکترهاي مجاز: حروف الفبا، اعداد و _حداکثر طول نام: با استفاده از تابع namelengthmax در هر نسخه از MATLAB می‌تواند تعیین شود. در نسخه 2006، حداکثر 63 کاراکتر است.مراقب باشید متغیر شما با یک تابع درونی MATLAB یا تابعی که توسط خود شما نوشته شده است همنام نباشد. برای اطمینان از دستور which –all varName استفاده کنیدمثال:>>This_Is_a_Variable=5;

اسلاید 23: 1-8-متغيرهاي ويژهمتغيرهاي زير در محيط متلب بصورت پيش‌فرض وجود دارند.ansNaNnarginpiinargoutepsjinf

اسلاید 24: 1-9-علائم نقطه‌گذاري و جملات توضيحيبراي درج يک متن توضيحي در برنامه‌هاي متلب بايد از کاراکتر % استفاده شود.>> a=5; %”a” is a variableبراي نوشتن ادامه يک جمله در سطر بعد بايد از ... استفاده کرد:>> b=a+a^2+…3*a^3;

اسلاید 25: 1-10- اعداد مختلطبراي تعريف اعداد مختلط از متغيرهاي ويژه i و j مي‌توان استفاده کرد:>>c=1-2i;>>k=(-1)^(1/2);>>c=1-2j;>>c=1-2*k;>>c=1-2*j;توابع کار با اعداد مختلط:absanglerealimag

اسلاید 26: 1-11- بعضي از توابع رياضي در متلبabsconjlog10acosexprealasinfiximagacoshroundrem(x,y)asinhgcd(x,y)signatanlcm(x,y)sqrtatanhlog

اسلاید 27: 1-12-راهنماي متلبمتلب داراي دستورات راهنماي متفاوتي است که هم از طريق منوي start و هم از طريق اعلان متلب قابل دسترسند.demohelplookfor

اسلاید 28: 1-13-فايلهاي متني(Script) يا فايلهاي mبمنظور اجراي چند دستور بطور همزمان و بدون نياز به تايپ مجدد، از فايلهاي متني استفاده مي‌شود.اين فايلها بايد داراي پسوند m باشند.

اسلاید 29: 1-13-1- مراحل ايجاد فايلهاي متنيباز کردن يک فايل جديد در ويرايشگر متلب: File>New>m-fileتايپ کردن دستورات متلب در فايل مذکورذخيره کردن فايل با نامي مشخص:File>Save As…

اسلاید 30: 1-13-2-روش اجراي يک فايل متنيبراي اجراي يک فايل متني کافي است نام آنرا در جلوي اعلان متلب تايپ کرده کليد Enter را بزنيم.نکته: از این پس متن برنامه ها(کد نوشته شده در فایلهای m) با رنگ سبز نشان داده خواهد شد.مثال: برنامه sample1.m% SAMPLE1: A Simple m-filen=10;a=2;b=4;c=n*a^3/b + 3*n*a^2/b^2+6*n*a/b^3---------------------------------------------------------->> sample1c=29.3750

اسلاید 31: 1-13-3- توابع و دستورات مفيد در فايلهاي mتابع disp(x): اين تابع مقدار يک متغير يا يک رشته متني را نمايش مي‌دهد.مثال:>> n=10;>>disp(n)10>> disp(‘This is a string’)This is a string

اسلاید 32: 1-13-4- توابع و دستورات مفيد در فايلهاي mتابع x=input(s): براي گرفتن مقدار يک متغير از ورودي.مثال:n=input(‘Please tell me “n” value: ‘)--------------------------------------------------Please tell me “n” value: 10n=10

اسلاید 33: 1-13-4- توابع و دستورات مفيد در فايلهاي mدستور pause: توقف موقت در حين اجرا.pausepause(n) % n secondsمثال:%SAMPLE2: Enhanced Sample1n=10;a=input(‘ “a” value= ‘);b=input(‘ “b” value= ‘);c=n*a^3/b + 3*n*a^2/b^2 + 6*n*a/b^3;disp(‘Please wait 5 seconds only!’);pause(5);disp(‘Press any key to see answer.’); pause;disp(‘ ”C” Value is= ‘); disp(c)

اسلاید 34: تکلیف 1-1: برنامه‌ای بنویسید که یک عدد را از کاربر بگیرد و آنرا در متغیری به نام x ذخیره کند. با استفاده از آن، عبارت زیر را محاسبه کند و مقدار y را با پیغام مناسب نمایش دهد.y=x^3 + 3*x^2 +6*x + 6;با تایپ نام برنامه در جلوی اعلان MATLAB، آنرا اجرا کنید. با استفاده از ویرایشگر MATLAB، برنامه خود را اجرا و trace کنید.

اسلاید 35: 1-14- مديريت فايل: کار کردن با فايلها و شاخه‌هابعضي از دستورات مفيد:دستور cd: تغيير و يا نمايش شاخه جاري :>>cdC:MatlabWork>>cd C:MyDir>>cdC:MyDirدستور dir: نمايش نام فايلها و زيرشاخه‌هاي دايرکتوري جاريدستور delete: حذف(پاک کردن) فايل:>>delete sample1