آموزش زبان برنامه نویسی متلب

در مقالاتی که تاکنون از متلب آنالیز منتشر شده است، آموزش‌های مختلفی را در خصوص زبان برنامه نویسی متلب منتشر کرده‌ایم که اکنون نیز در این مقاله تصمیم داریم تا به یکی دیگر از بخش‌های مهم در این زبان برنامه نویسی که ماتریس‌ها هستند بپردازیم. پس برای یادگیری این بخش نیز تا انتهای مقاله همراه متلب آنالیز باشید.

ماتریس نوعی آرایه دو بعدی از اعداد است که شما در زبان برنامه نویسی متلب می‌‌توانید با وارد کردن عناصر هر ردیف و جدا کردن آن‌ها با کاما یا یک فضای خالی (Space) ماتریس خود را تکمیل و آماده اجرا سازید. برای شروع بیایید یک ماتریس ۴ در ۵ بسازیم که کد آن به شکل زیر خواهد بود:

[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

با اجرا کردن این دستور در متلب، پاسخ زیر نمایش داده خواهد شد:

 =a

     ۱     ۲     ۳     ۴     ۵

     ۲     ۳     ۴     ۵     ۶

     ۳     ۴     ۵     ۶     ۷

     ۴     ۵     ۶     ۷     ۸

بازخوانی عناصر ماتریس‌ها:

در متلب شما می‌توانید عناصر هر ماتریس خود را بازخوانی کنید و برای مثال اگر بخواهید ردیف Mام از ستون nام را در ماتریس mx به دست آورید باید دستور خود را به صورت زیر وارد نمایید:

;(mx(m, n

برای مثال شرایطی را فرض کنید که شما می‌خواهید عناصر ردیف دوم از ستون پنجم را به دست آورید و برای انجام این کار می‌توانید ابتدا ماتریس خود را وارد سیستم کنید و سپس دستور مربوط به بازخوانی عناصر مورد نظر خود را بنویسید که به شکل زیر خواهد بود:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

(a(2,5

متلب با اجرای دستور بالا، پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

ans =  ۶

اما اگر شما بخواهید تمام عناصر موجود در ستون m را به نمایش در بیاورید می‌بایست از طریق کدی به شکل زیر وارد عمل شوید:

(A(:,m

بیایید در کنار یکدیگر یک بردار ستونی با نام V بسیازیم که عناصر خود را از ردیف چهارم ماتریس a به دست می‌آورد:

[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

(v = a(:,4

متلب دستور بالا را اجرا خواهد کرد و پاسخی به شکل زیر نمایش خواهد داد:

=v

     ۴

     ۵

     ۶

     ۷

شما همچنین می‌توانید عناصر خود را در ستون m از طریق ستون n به دست آورید که برای انجام این کار باید به شکل زیر کد خود را وارد کنید:

(a(:,m:n

حال بیایید ماتریسی بسازیم که عناصر خود را از ستون دوم و سوم می‌گیرد که برای این کار دستور زیر می‌بایست وارد متلب شود:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

(a(:, 2:3

با اجرا دستور بالا، پاسخ زیر نمایش داده خواهد شد:

=ans

     ۲     ۳

     ۳     ۴

     ۴     ۵

     ۵     ۶

از طریق همین روش شما می‌توانید یک مارتیس زیر مجموعه (sub-matrix) بسارید که اعضای آن نیز به صورت زیر مجموعه هستند و برای انجام چنین کاری می‌توانید از طریق کد‌های زیر وارد عمل شوید:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

(a(:, 2:3

متلب نیز کد بالا را اجرا خواهد کرد و پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

=ans

     ۲     ۳

     ۳     ۴

     ۴     ۵

     ۵     ۶

البته باز هم از طریق همین روش شما می‌توانید مارتیس‌های زیر مجموعه‌ای را بسیازید که دارای اعضای زیر مجموعه ماتریس هستند. برای مثال بیایید یک ماتریس زیر مجموعه با نام sa بسازیم که زیر مجموعه ماتریس a است.

۳     ۴     ۵

۴     ۵     ۶

برای انجام این کار دستور زیر را در متلب تایپ کنید:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

(sa = a(2:3,2:4

متلب با اجرای دستور بالا، پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

=sa

     ۳     ۴     ۵

     ۴     ۵     ۶

پاک کردن ردیف یا ستون در ماتریس‌ها

شما می‌توانید در ماتریس خود ستون و ردیف ماتریس خود را پاک کنید که برای این کار می‌بایست از طریق بلوک‌های مربعی به شکل [ ] وارد عمل شوید. در حقیقت یک [ ] باعث می‌شود متلب پی ببرد که آرایه مذکور خالی است. برای مثال بیایید چهارمین ردیف از مارتیس زیر را پاک کنیم:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

  []= ( : , ۴ )a

متلب با اجرا دستور بالا، پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

=a

     ۱     ۲     ۳     ۴     ۵

     ۲     ۳     ۴     ۵     ۶

     ۳     ۴     ۵     ۶     ۷

حال بیاید ستون پنجم از مارتیس را حذف کنیم. برای این کار از طریق کد زیر وارد عمل شوید:

;[a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8

  []= ( ۵ , : )a

برای دستور بالا، در متلب پاسخ زیر نمایش داده خواهد شد:

=a

     ۱     ۲     ۳     ۴

     ۲     ۳     ۴     ۵

     ۳     ۴     ۵     ۶

     ۴     ۵     ۶     ۷

مثال:

در این مثال بیاید یک مارتیس با نام m که ۳ در ۳ است بسازیم و سپس ردیف دوم و سوم را کپی کنیم تا یک ماتریس ۴ در ۳ داشته باشیم. برای این کار فایل اسکریپت را از طریق کد زیر ایجاد کنید:

;[a = [ 1 2 3 ; 4 5 6; 7 8 9

 (: ,[new_mat = a([2,3,2,3

اگر شما فایل بالا را اجرا کنید، پاسخ زیر توسط متلب نمایش داده خواهد شد:

=new_mat

     ۴     ۵     ۶

     ۷     ۸     ۹

     ۴     ۵     ۶

     ۷     ۸     ۹

در این مقاله نیز با ماتریس‌ها به صورت کامل آشنا شدیم و به آشنایی با برخی از عملیات آن‌ها نیز پرداختیم. منتظر آموزش‌های دیگر از متلب آنالیز باشید.