الماتلاب

الدرس الرابع – المتغيرات والعمليات الحسابية

حاليا ، يمكن للتكنولوجيا الحصول على معلومات من العالم المادي بمعدل هائل. على سبيل المثال ، هناك أجهزة استشعار يمكن أن تأخذ عشرات الآلاف من الضغط ودرجة الحرارة وقراءات التسارع في الثانية الواحدة. لفهم كل هذه البيانات ومعالجتها بطريقة تساعد في حل المشكلات الهندسية ، يجب تخزين المعلومات في هياكل البيانات التي يمكنك استخدامها بسهولة مع الماتلاب. يتم استخدام المتغيرات لتخزين البيانات والعمل معها. ومع ذلك ، يمكن أن تتخذ البيانات أشكالًا عديدة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون البيانات أرقامًا أو كلمات أو بنية أكثر تعقيدًا. من الطبيعي أن يكون لدى الماتلاب أنواع مختلفة من المتغيرات لعقد أنواع مختلفة من البيانات. في هذا الدرس ، ستتعلم كيفية إنشاء ومعالجة أكثر أنواع المتغيرات شيوعًا في الماتلاب.

المتغير(Variable): هو عنوان للتخزين في الذاكرة تقوم بتخزين البيانات، تعد من أساسيات البرمجة ولايمكن لبرنامج أن يعمل من دونها، تتكون من عدة انواع لكل نوع حجم مخصص له في الذاكرة لايمكن أن يتجاوز هذا الحجم، إلا إذا كان يستخدم أنواع ديناميكية تستخدم معها المؤشرات.

الثابت(Constant): هو اعطاء اسم لقيمة معينة ويستخدم داخل البرنامج ، ولا يمكن تغيير هذه القيمة عند تنفيذ البرنامج .

انواع المتغيرات في الماتلاب:

1. العددية

النوع الحجم
double Double-precision arrays
single Single-precision arrays
int8 8-bit signed integer arrays
int16 16-bit signed integer arrays
int32 32-bit signed integer arrays
int64 64-bit signed integer arrays
uint8 8-bit unsigned integer arrays
uint16 16-bit unsigned integer arrays

2. الابجدية

النوع الحجم
string String array
char Character array

لاسناد قيمة داخل متغير ارقام (Numeric) في الماتلاب نستخدم الصيغة التالية :

Variable name = Type ( Value )

مثلا 

Y = double(8)
Z = int16(11)

لمعرفة النوع المستخدم نستخدم :

xtype = class(x)

لاسناد قيمة داخل متغير (char) نستخدم الصيغة التالية :

Variable name = ‘character’

ولاستدعئها نستخدم الصيغة التالية :

char(Variable name)

لاسناد قيمة داخل متغير (string) انظر المثال التالي :

Variable name = ["birth","school","college";"highgrde","job"," marriage"]

ولاستدعئها نستخدم الصيغة التالية :

string(Variable name)

  • شروط تسمية المتغيرات في الماتلاب – تشبه كثيرا سي بلس بلس وهي كما يلي:
  1. ان تبدا التسمية بحروف يمنع استخدام الارقام او الرموز اوالكلمات المحجوزة.
  2. عند تعريف حرف يجب استخدام ”.
  3. عند تعريف اكثر من قيمة للمتغير , الماتلاب سيأخذ آخر قيمة تم اسنادها.
  4. الماتلاب يفرق بين الحروف الكبيرة والصغيرة.
  5. لا تتضمن مسافات.
  • يوجد اوامر ورموز اساسية في الماتلاب لتسهيل البرمجة نعرض لكم بعضها :
الوظيفة الامر/الرمز
لوضع ملاحظة على امتدادها (جميع ما يكتب بعدها يصبح فقط ملاحظات لا تنفذ في البرنامج) %
لحذف ال command.w clc
لحذف  Command.w  وWork space.w clear
استدعاء آخر قيمة تم الحصول عليها ans
لادخال قيم من المستخدم باستخدام لوحة المفاتيح input
عدم ظهور النتائج في ال  command.w في نهاية السطر ;  
  • طريقة عرض البيانات في نافذة ال (Command w) وال (Workspace w):
ادخال المستخدم Command w. Workspace w.
X=1 X=1 X=1
X=2; X=2
A=s Undefined function or variable ‘s’
A=’s’ A=s A=s
2+6;
ans+1
8 9 ans=8 ans=9
*A Error: Unexpected MATLAB operator.

العمليات الحسابية 

تتمثل العمليات الحسابية في الجمع والطرح والقسمة والضرب والاس والجذور والاقترانات الدائرية والاقترانات المتشعبة والتفاضل والتكامل والاقترانات اللوغريتمية والارقام الحقيقية والتخيلية imaginary والمعادلات التفاضلية والتحليل العددي في ايجاد الحلول وتقريبهم والمزيد من ذلك , لكن  سنذكر ما يهمنا عموما.

بعض الامثلة لتوضيح استخدام العمليات الحسابية 

>>%Code to calculate Circle area
%input radius
r = 5 ;
%Circle area = pi * radius square
A = pi * (r^2)
الاجابة
A =
78.5398

استخدام الامر input لادخال القيم من لوحة المفاتيح

>>%Code to calculate Circle area
%input radius
r = input(‘ Enter value of radius: ‘);
%Circle area = pi * radius square
A = pi * (r^2)
سيظهر الجملة التي كتبت في امر ()وهنا يتم كتابة القيمة ثم ()
ادخل القيمة وستظهر النتيجة
>> power(2,2)
Ans = 4
>>sin(3)
Ans = -0.9880
>>Sind(30)
Ans = 0.5000
>>exp(1)
Ans = 2.7183

لتحويل الزاوية من (degree) الى (radian) نستخدم الامر التالي:

R = deg2rad(90)
R = 1.5708

واذا اردنا تحويل الزاوية من (radian) الى (degree):

R = deg2rad(90)
R = 1.5708

العمليات المتقدمة

يمكن لـلماتلاب التعامل مع التعبير 1/0 ، على انه يساوي اللانهاية.ويعطي قيمة 0/0 على انها “not a number” or NaN. يمكنك كتابة Inf في موجه الأوامر للدلالة على اللانهاية أو على NaN للإشارة إلى شيء ليس رقمًا ترغب في التعامل معه كرقم.

إذا كان هذا مربكًا ، يمكن تخطي هذا التمييز في الوقت الحالي ؛ سيتم شرحه بشكل أكثر وضوحًا عندما يصبح مهمًا. وأخيرًا ، يمكن لـ MATLAB أيضًا التعامل مع الرقم التخيلي (imaginary)  iوالذي يساوي جذر ال (-1)  تذكر القيمة المخزنة لـ i مثل π. دعونا نأخذ بعض الامثلة على الاعداد التخيلية: 

Z = 2+3*i;
X = real(Z)
X = 2

>> i^2
ans = -1
Z = 2+3i;
Y = imag(Z)
Y = 3
r = 4;
theta = pi/4;
z = r*exp(1i*theta)
z = 2.8284 + 2.8284i

لتوضيح ما سبق لايجاد ما يلي :

1/0, 1/∞,  ∞ * 2

>> 1/0
ans = Inf

>> 1/Inf
ans = 0

>> Inf * 4
ans = Inf

لايجاد قيمة ∞/∞

>> Inf/Inf
ans = NaN

الآن يمكنك الانتقال الى الدرس الخامس بعنوان التعابير المنطقية وحل المعادلات.


Print Friendly, PDF & Email

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق
إغلاق