آموزش زبان برنامه نویسی متلب

ایجاد ماتریس در محیط متلب

ماتریس در واقع یک آرایه دو بعدی از اعداد است و در متلب ساخت یک ماتریس با وارد کردن دو دریف اعداد و البته با رعایت کاما و نقطه-ویرگول صورت می‌گیرد. برای مثال بیایید یک ماتریس سه در سه بسازیم:

[M = [1   ۲   ۳; ۴   ۵   ۶;  ۷   ۸   ۹

متلب برای دستور بالا، پاسخ زیر را ارایه خواهد داد:

 = m

       ۱              ۲              ۳

       ۴              ۵              ۶

       ۷              ۸              ۹

دستورات زبان برنامه نویسی متلب

متلب یک زبان برنامه نویسی تعاملی است که از طریق آن می‌توان محاسبات عددی و تجسم اطلاعات را انجام داد. شما می‌توانید با وارد کردن کد‌های مختلف در برنامه از طریق >> در پنجره Command Windows دستورات خود را به متلب ارایه دهید.

در این بخش تصمیم داریم تا با دستورات متداولی که در متلب مورد استفاده قرار می‌گیرند آشنا شویم.

دستوراتی برای مدیریت بخش

متلب دستورات مختلفی را برای مدیریت بخش‌های مختلف ارایه می‌دهد و در جدول زیر می‌‌توانید این دستورات را مشاهده کنید:

Commands-for-Managing-a-Session

دستوراتی برای کار با سیستم

متلب دستورات مختلفی را برای کار با سیستم در اختیار کاربران قرار می‌دهد و از طریق آن می‌توانید برای مثال پروژه خود را ذخیره کنید و یا فایل‌های قبلی را بارگذاری نمایید. علاوه بر این متلب از دستورات دیگر نیز پشتیبانی می‌کند که امکان انجام فعالیت‌های دیگری از سیستم را به کاربر می‌دهد و کاربر می‌تواند با کمک آن‌ها داده‌های مختلف را مشاهده کند، فایل‌های خود را در دایرکتوری لیست نماید، دایرکتوری‌های اخیر را مشاهده کند و… .

در جدول زیر نیز می‌توانید دستورات کار با سیستم را مشاهده کنید:

Commands-for-Working-with-the-System

دستورات ورودی و خروجی

متلب از برخی دستورات ورودی و خروجی نیز پشتیبانی می‌کند که به شرح زیر هستند:

 

دستورات fscanf و fprintf رفتاری نظیر  C scanf و printf دارند و از کد‌های زیر پشتیبانی می‌کنند:

The-fscanf-and-fprintf-commands-behave-like-C-scanf-and-printf-functions

از عملکرد‌های زیر نیز می‌توانید برای فرمت نمایش داده‌های عددی استفاده کنید:

The-format-function-has-the-following-forms-used-for-numeric-display

دستورات مربوط به بردار، ماترکیس و آرایه‌ها

در جدول زیر می‌توانید دستورات مختلفی را در خصوص آرایه‌ها، ماتریکس‌ها و بردار‌ها مشاهده کنید:

Input-and-Output-Commands

دستوراتی برای نمودار‌ها

متلب از دستورات متعددی برای نمایش نمودار‌ها پشتیبانی می‌کند که در جدول زیر می‌توانید آن‌ها را مشاهده نمایید:

Plotting-Commands

فایل Mیا M-Files

همان طور که می‌دانید از محیط متلب به عنوان یک ماشین حساب پیچیده استفاده می‌شود. البته باید بدین نکته نیز توجه داشت که متلب یک زبان برنامه نویسی قدرتمند است و البته از یک محیط محاسباتی و تعاملی نیز بهره می‌برد.

در بخش‌های قبلی شما فرا گرفتید که چگونه می‌توان دستوراتی را در محیط متلب وارد کرد. متلب به شما اجازه می‌دهد تا در یک فایل چندین سری کد را وارد نمایید و آن را به صورت یک فایل مجزا اجرا کنید. برای درک بیشتر، بهتر است که نوشتن و فراخوانی یک تابع را مثال بزنیم.

فایل‌های M

زبان برنامه نویسی متلب به گونه ای است که متلب به شما اجازه خواهد داد تا دو نوع از فایل‌های برنامه نویسی را بنویسید که Scripts (اسکریپت) و Functions (فانکشن) نامیده می‌شوند.

فایل‌های Scripts یک نوع فایل‌های برنامه نویسی هستند که .m extension آن‌ها را همراهی می‌کند و شما می‌‌توانید سری‌های مختلفی از دستورات را وارد نمایید و این سری دستورات همان‌هایی هستند که می‌خواهید با یکدیگر اجرا شوند. البته باید بدین نکته نیز توجه داشته باشید که اسکریپت‌‌ها هیچ فایلی را به عنوان ورودی دریافت نمی‌کنند و شما قادر نخواهید بود تا یک فایل خروجی از آن‌ها به دست آورید و در واقع آن‌ها را می‌توانید در اداره کردن داده‌های محیط کاری (workspace) خود مورد استفاده قرار دهید.

فایل‌های فانکشن یا Functions نیز از طریق .m extension کار می‌کنند و البته این نوع فایل‌‌ها می‌توانند ورودی دریافت کرده و خروجی بدهند.

شما می‌توانید از ویرایشگر متلب و یا هر ویرایشگر متنی دیگری برای ساخت .mfiles‌های خود وارد عمل شوید. اگر بخواهیم کمی بیشتر با اسکریپت‌ها آشنا شویم باید بگوییم که Scripts از خطوط متعدد و پشت سر هم  دستورات متلب و فراخوانی تابع‌ها تشکیل شده است و شما می‌توانید یک Scripts را از طریق نوشتن نام آن در بخش دستورات اجرا کنید.

 ساخت و اجرای فایل‌های Scripts

برای ساخت یک فایل Scripts شما نیاز به یک ادیتور (ویرایشگر) متن دارید. شما می‌توانید ویرایشگر متلب را از طریق دو روش اجرا کنید: ۱- استفاده از دستور سریع ۲- استفاده از IDE

اگر شما می‌خواهید از طریق دستور وارد عمل شوید می‌بایست ابتدا edit را در پنجره دستور تایپ کنید و در این صورت سریعا ویرایشگر متلب اجرا خواهد شد و البته شما می‌‌توانید به صورت مستقیم وارد عمل شوید و بعد از edit نام فایل خود را نیز وارد نمایید که هر دو روش به شکل زیر خواهد بود:

edit

Or

<edit <filename

دستور بالا فایل مورد نظر شما را در دایرکتوری متلب خواهد ساخت. بیایید یک پوشه‌ای با نام progs بسازیم و دستورات زیرا را از طریق >> وارد نماییم:

mkdir progs          % create directory progs under default directory

  chdir progs           % changing the current directory to progs

editor prog1.m      % creating an m file named prog1.m

اگر شما این فایل را برای اولین بار ایجاد می‌کنید، متلب یک هشدار در این خصوص نمایش خواهد داد و می‌بایست با کلیک بر روی گزینه Yes آن را پشت سر بگذارید.

m_files1

در روش دیگر شما می‌بایست از طریق IDE وارد عمل شوید. برای این کار سربرگ NEW را انتخاب کنید و وارد بخش Script شوید. حال ویرایشگر اجرا خواهد شد و می‌توانید فایل خود را با نام دلخواهتان ذخیره کنید. البته شما می‌توانید بعد از وارد کردن کد‌ها برای فایل خود نامی انتخاب کنید و ذخیره نمایید. حال می‌بایست کدهای زیر را وارد برنامه کنید (برای مثال):

;NoOfStudents = 6000

;TeachingStaff = 150

;NonTeachingStaff = 20

Total = NoOfStudents + TeachingStaff

  ;NonTeachingStaff +

;(disp(Total

بعد از اینکه فایل خود را ایجاد و ذخیره کردید می‌توانید از طریق دو روش آن را اجرا نمایید:

۱- بر روی دکمه Run در پنجره ویرایشگر کلیک کنید.

۲- نام فایل را در  >>تایپ نمایید. مثال:

prog1<<

حال پاسخ زیر توسط متلب نمایش داده خواهد شد:

۶۱۷۰

مثال دیگر، یک فایل اسکریپت ایجاد کنید و کد‌های زیر را وارد آن نمایید:

;a = 5;  b = 7

c = a + b

(d = c + sin(b

e = 5 * d

(f = exp(-d

زمانی که کد بالا را اجرا کنید، پاسخ زیر نمایش داده خواهد شد:

c = 12

d = 67120.5303

e = 23099.365

f = 29.9104528