اساسيات ماتلاب الدرس الاول

الدرس الاول فى الماتلاب
عنوان الدرس :
ما هو الماتلاب؟؟
. برنامج يسهل عملية التعامل مع هذه اللغة الماتلاب هو لغة ذات مستوى عالى للحسابات والبرمجة و تمتاز بوجود
ويشمل البرنامج على :
الحسابات الرياضية
عمل الالجوريثمات
معالجة البيانات
النمذجة والمحاآاة
تحليل البيانات و عرضها
عمل الرسومات الهندسية
عمل التطبيقات الصديقة للمستخدم (GUI) البرنامج مثل اغلب لغات البرمجة ويعتمد الماتلاب على تنسيق البيانات فى صورة مصفوفات ويكون
مما يتيح لك التعامل مع toolbox التطبيقات المتخصصة وهذه الادوات عبارة عن
برامج فى صورة
ويشمل الماتلاب على مجموعة من ال
M-files .
وسنبدا فى المقدمة عن البرنامج وتتكون المقدمة من خمسة اجزاء
شكل البرنامج Environment 1/
الدوال الحسابية للبرنامج Mathematical Function Library 2/
لغة الماتلاب The MATLAB Language. 3/ Graphics الرسومات البيانية 4/ External Interfaces/API. التعامل مع المكونات الخارجية 5/
شكل البرنامج Environment 1/ بعد الانتهاء من تسطيب البرنامج ستظهر لك ايقونه البرنامج على سطح المكتب عند الضغط عليها سيظهر لك شكل
البرنامج آما يلى
الدوال الحسابية للبرنامج Mathematical Function Library 2/
١* واحد فهى تعتبر مصفوفه ١ جميع المتغيرات فى الماتلاب عبارة عن مصفوفات حتى وان آانت رقم
وتمتاز اآواد الماتلاب بانها قريبة لعمل الدالة او الكود وفى البداية يجب ان نعرف ما هى طرق ادخال المصفوفات للبرنامج
؟؟؟
1/ ادخال قيم الصفوف والاعمدة و يفصل بينهم فرغات او ;
رمز :
رمز :
example A=[16 3 2 13; 5 10 11 8; 9 6 7 12]
وتوضح هذه العلامة ;
الى انتهاء السطر
وتوضح هذه العلامات
[]
الى وجود مصفوفة تحتوى مجموعة عناصر
ونلاحظ عند تنفيذ هذا الامر بالضغط على ادخال
يظهر ما يلى
رمز :
رمز :
A = 16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1
ويتم حفظ قيمة المتغير فى ال workspace
اما الطرق الاخرى لعمل المصفوفات هى
تحميل المصفوفة من ملف بيانات خارجى
عمل مصفوفات باستخدام دوال موجوده فى البرنامج
عمل مصفوفة باستخدام M-file
وسوف نتعرض لهذا لاحقا
والان سوف نقوم ببعض العمليات على هذه المصفوفة البسيطة
مثل
sum
ويتم آتابته آما يلى
رمز :
رمز :
sum(A)<<
وفى هذه الحالة يتم حساب مجموع الاعمدة و يكون تنفيذ الامر آما يلى
رمز :
رمز :
ans = 34 34 34 34
ونلاحظ هنا وجود آلمة ans
وهذه الكلمة هى اسم المتغير الافتراضى فى حالة عدم وجود اسم متغير
واذا آنا نرغب فى الحصول على مجموع الصفوف فاننا نقوم بعمل معكوس للمصفوفة
A'
وبعد ذلك نقوم بتنفيذ الامر
sum
رمز :
رمز :
So>> A'producesans =16 5 9 43 10 6 152 11 7 1413 8 12 1
والان قيمة معكوس المصفوفة فى
ans ولذلك من الافضل تسميتها بمتغير جديد مثلا
رمز :
رمز :
>>B=A'
وبعد ذلك نقوم بتنفيذ الامر
sum على هذه المصفوفة الجديدة
رمز :
رمز :
>>sum(B)ans = 34 34 34 34
ولجعل هذه العناصر فى صورة عمود
رمز :
رمز :
>>sum(B)'ans =34343434
***********************************************
الامر
diag
وهذا الامر يقوم بعرض عناصر القطر الرئيسى للمصفوفة
رمز :
رمز :
>>diag(A)producesans =161071
ولتنفيد الامر sum
رمز :
رمز :
>>sum(diag(A))producesans =34
ونلاخط فى هذه المصفوفة ان مجموع عناصر الاعمدة مساوى لمجموع عناصر الصفوف مساوى لمجموع عناصر القطر
الرئيسى
والسبب فى هذا ان هذه المصفوفة من المصفوفات الخاصة والتى تسمى المصفوفة السحرية
او مصفوقة المربعات السحرية
للدخول الى عناصر المصفوقة
يتم تقسيم عناصر المصفوفة آما يلى
رمز :
رمز :
A(i,j)
حيث i هى رقم الصف j ترقم العمود
فمثلا لحساب مجموع عناصر العمود الرابع
رمز :
رمز :
>> A(1,4) + A(2,4) + A(3,4) + A(4,4)ans =34
ويمكن ايضا استخدام ترميز لعناصر المصفوفة برقم واحد آما يلى
رمز :
رمز :
>>A(k)حيث K=1 K=4 K=7K=2 K=5 K=8K=3 K=6 K=9
وآمثال على المصفوفة السحرية
رمز :
رمز :
>>A(
ans=15
ويساوى ايضا
رمز :
رمز :
>>A(4,2)ans=15
ولا يستخدم ارقام خارج حدود المصفوفة مثلا
رمز :
>>A(4,5)
يعطى
رمز :
Index exceeds matrix dimensions.
اى خارج حدود المصفوفة
ولكن اذا اردت ادخال قيم خارج حدود المصفوفة فان البرنامج يقوم بعمل الصف او العمود الخاص بالعنصر الذى خارج
حدود المصفوفة والمراد ادخاله باصفار
مثل
رمز :
رمز :
>>X = A;>>X(4,5) = 17X =16 3 2 13 05 10 11 8 09 6 7 12 04 15 14 1 17
************************************************** ******************
استخدم الرمز :
ويستخدم هذا فى انشاء عناصر مثلا
رمز :
رمز :
>>1:10
يقوم بعمل العنصر من ١ الى ١٠
رمز :
رمز :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ويمكن ايضا تغيير خطوة العد مثلا
رمز :
رمز :
>>100:-7:50
والناتج
رمز :
رمز :
100 93 86 79 72 65 58 51
ومثلا
رمز :
رمز :
>>0:pi/4:pi
حيث pi
هى المتغير الطبيعى و يسوى ٣٫١٤
والناتج هو
رمز :
رمز :
0 0.7854 1.5708 2.3562 3.1416
ويمكن ستخدامه ايضا فى التحكم بعناصر المصفوفة
رمز :
رمز :
A(1:k,j)>>sum(A(1:4,4))
يقوم بحساب مجموع عناصر العمود الرابع
رمز :
رمز :
>>sum(A(:,end))
يقوم بحساب مجموع جميع عناصر الصف الاخير
ومن الدوال الخاصة التى تقوم بتوليد المصفوفات
رمز :
رمز :
>>B = magic(4)
٤* حيث يقوم بتوليد مصفوفة سحرية مربعة ٤
رمز :
رمز :
B =16 2 3 135 11 10 89 7 6 124 14 15 1
وهذه المصفوفة تختلف عن السابقة فقط بتغيير اماآن العمود الثانى والثالت
وللتبديل بينما نستخدم الامر الاتى
رمز :
رمز :
>>A = B(:,[1 3 2 4])A = 16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1