آموزش Matlab

[Mahdi1944]

آموزش Matlab

نویسنده مقاله: مهدی موسوی

منبع : [External Link Removed for Guests]

چکیده مقاله : Matlab نرم افزاري است که براساس مجموعه اي اصول عملياتي که بر ماتريس ها عمل مي کند بنا نهاده شده است.Matlab بر گرفته از "آزمايشگاه ماتريس" است .

متن کامل مقاله :


Matlab نرم افزاري است که براساس مجموعه اي اصول عملياتي که بر ماتريس ها عمل مي کند بنا نهاده شده است.Matlab بر گرفته از "آزمايشگاه ماتريس" است .زباني بسيار قدرتمند جهت پردازش داده ها است که امروزه بسيارياز رشته هاي مهندسي را کنترل کرده و کار مهندسان را تا نوشتن چند برنامه ساده آسان نموده است.محاسباتي که تصور حل کردن آنها با استفاده از روشهاي سنتي لرزه بر اندام هر مهندسي مي اندازدتوسط Matlab کاملا انعطاف پذير ، و آسان حل مي شوند.
از ديگر خصوصيات Matlab اينست که مي تواند تابع ها و روتين هاي نوشته شده در زبانهاي ديگر مثل C++ و Java را قبول و به کمک آنها مسائل را حل کند.اين خصوصيت قدرت پردازش و طرفداران آن را نيز چند برابر کرده است.
امروزه شرکت ها و گروههاي نرم افزاري زيادي سعي دارند تا برنامه هاي اضافي را براي رشته هاي بخصوصي مانندمهندسي کنترل ، مهندسي قدرت ،... به محيط مطلب اضافه کنند اين برنامه ها اصطلاحا Toolbox يا جعبه ابزار ناميده مي شوند .
در اين سري مقالات سعي مي کنيم تا به صورت خودآموز مطالب راارائه دهيم و بيشتر مطالبي را ارائه دهيم که براي يک دانشجوي مهندسي برق داراي کاربرد باشد.و بتواند به فهم مساله علاوه بر حل آن بيفزايد در اين صورت است که لذت حل مساله دو چندان مي شود.


محيط مطلب:

محيط نرم افزار Matlab متشکل از هفت پنجره مي باشد.پنجره ها مانند: پنجره راهنما يا کمک ، پنجره فرمان ،پنجره تاريخچه ، دايرکتوري جاري ، محيط کار ،profiler، launch Pad

ما بيشتر کارمان با پنجره فرمان است .Matlab با استفاده از يک علامت << آمادگي خود را جهت ورود فرمان و اجراي آنها اعلام ميکند .هر دستوري که مي خواهيد به Matlab بدهيد در جلوي اين علامت تايپ مي کنيد و سپس کليد Enter را جهت دريافت جواب فشار مي دهيد.
در انتهاي دستورات Matlab ، هم مي توانيم از سمي کالن" ; " استفاده کنيم و هم ميتوانيم دستور را بدون سمي کالن تايپ کنيم .در صورتي که دستور را بدون سمي کالن بنويسيم Matlab دستور را اجرا کرده و جواب را بلافاصله نمايش مي دهد اما چنانچه از سمي کالن استفاده کنيم Matlab دستور را اجرا کرده ، منتها نتيجه را در حافظه نگه مي دارد و آنرا نمايش نمي دهد.

ماتريس ها :

گفتيم که Matlab بر اساس محاسبات ماتريسها بنا نهاده شده است .ماتريس خانه هاي متوالي حافظه ميباشند که به همه ي آنها يک نام تخصيص داده مي شود منتها علاوه برنام براي دستيابي به محتويات يک خانه از شماره آن خانه هم استفاده مي شود . اين تعريف نرم افزاري ماتريس مي باشد .
ماتريس ها مي توانند داراي بعد باشند مثلا ماتريس هاي يک بعدي که به آنها بردار هم گفته مي شود و همچنين ماتريس هاي 2 بعدي که متشکل از سطر و ستون هستند و دقيقا همانند يک جدول مي توان با آنها رفتار کرد .در کامپيوتر مي توان ماتريس هاي با ابعاد بزرگتر از دو را هم تعريف کرد اما چون تصور اين ماتريس خيلي مشکل است استفاده اي از آنها نمي شود.

در Matlab مي توان ماتريس هارا به چند شيوه تعريف کرد :

1 در اين روش از سمت چپ عناصر ماتريس را مي نويسيم و عناصر هر سطر را با استفاده از يک فاصله يا يک کاما از هم جدا مي کنيم به محض پايان يافتن يک سطر از يک سمي کالن براي نمايش ابتداي سطر بعدي استفاده مي کنيم و عناصر سطر بعدي را هم به وسيله فاصله يا کاما از هم جدا مي کنيم و .....

2 در اين روش مي توانيم به جاي سمي کالن";" براي مشخص کردن انتهاي سطر از کليد Enter استفاده کنيم .

3 در اين روش از يک فرمت Matlab استفاده مي کنيم . اين فرمت به صورت x:y:z است که x عدد ابتدائي و y گام حرکت و z عدد انتهايي مي باشد .در اين روش Matlab از x شروع کرده و هر بار به اندازه ي y به x اضافه مي کند تا وقتي که مقدار آن از z بيشتر شود براي مثال دستور 1:2:9 اعداد 1 3 5 7 9 براي ما نشان مي دهد.
Please Login or Register to see this code

توجه : در روشهاي بالا ابتدا و انتهاي ماتريس با استفاده از [] مشخص خواهد شد .


Matlab جواب هر دستور محاسباتي را نيز در يک ماتريس بر مي گرداند.زيرا عملوند ها در يک عبارت محاسبه اي همگي ماتريس هستند طبيعتا جواب مساله هم بايد يک ماتريس باشد. توجه داشته باشيد که يک عدد تنها هم يک ماتريس 1*1 است.

حال مي خواهيم با توابع مربوط با ماتريسها هم تا اندازه اي آشنا شويم .هدف ما فقط آشنايي است و تسلط کامل فقط به تمرين دانشجو بستگي دارد.
هر ماتريس داراي تعدادي سطر وستون است .براي بدست آوردن سطر و ستون يک ماتريس مشخص از دستور size() استفاده مي کنيم.

شکل دستور بدين صورت است :Please Login or Register to see this code

در اين دستور با فرض اينکه ماتريس a داراي 2 سطر و 3 ستون باشد تعداد سطر ها و ستون هاي ماتريس هاي a در ماتريس سطري دو عضوي قرار مي گيرد.تعداد سطر ها در m و تعداد ستون ها در n قرار مي گيرد .
مي توانيم از شکل ديگر دستور هم استفاده کنيم اين فرمتبراي دستورات ديگر هم قابل استفاده است .

Please Login or Register to see this code



در اينجا ما به جاي مشخص کردن ماتريس با استفاده از [m,n] نام b را قرار داده ايم در اينجا Matlab ماتريسي با نام b مي سازد و سپس جواب را در آن ذخيره مي کند.
Please Login or Register to see this code


ماتريس قطري :

فرض کنيد ماتريس a بدين صورت تعريف شود:
Please Login or Register to see this code


اگر a يک ماتريس سطري و داراي n عنصر باشد مي توان با استفاده از دستور diag(a) اين ماتريس را به يک ماتريس قطري تبديل کرد که ماتريس حاصل يک ماتريس n*n خواهد بود . در اين مثال ماتريس قطري بدست آمده 3*3 خواهد بود.Please Login or Register to see this code
ماتريس يکاني:

ماتريس مربعي که کليه درايه هاي آن يکباشد را ماتريس يکاني مي گويند.شيوه ساخت ماتريس يکاني در Matlab، علاوه بر روش عمومي ساخت ماتريس ها استفاده از دستورeye() مي باشد مثلا براي ايجاد ماتريس يکاني 3*3 از دستور زير استفاده مي کنيم.
Please Login or Register to see this code


ترا نهاده ي يک ماتريس:

با مفهوم ترانهادهي يک ماتريس در رياضيات مقدماتي آشنا شده ايد. ترانهاده ي ماتريس a ماتريسي است که اعضاي آن نسبت به قطر اصلي معکوس شده اند.ترانهاده در Matlab با استقاده از يک کوتيشن تکي نمايش داده مي شود.
Please Login or Register to see this code

ماتريس يکها :

ماتريسي است که کليه اعضاي آن عدد يک باشد . اين ماتريس با ماتريس يکاني متفاوت است ماتريس يکاني ماتريسي مربعي است و ماتريس يکها مربعي نيست و هر اندازه اي مي تواند داشته باشد.
با استفاده از دستور ones(m,n) يک ماتريس يکها مي توانيم بسازيم .البته اين روش علاوه بر روش عمومي ساخت ماتريس ها مي باشد.اين دستور يک ماتريس که کليه اعضاي آن عدد 1 و اندازه ي آن m*n مي باشد مي سازد.
به طور مشابه مي توان ماتريس صفرها را هم با استفاده ازدستور zeros(m,n) ساخت.

Please Login or Register to see this code


عمليات رياضي ماتريس ها :
جمع و تفريق
در دبيرستان با اين نوع عمليات آشنا شديد.درايه هاي متناظر دقيقا با هم جمع وتفريق مي شوند .

ضرب :

عمل ضرب ماتريس ها تعريف ديگري دارد که نمي خواهم دوباره آن را بيان کنم .
قبلا با استفاده از روش هاي اثبات ثابت مي کرديم که
Please Login or Register to see this code



حال درستي اين مطلب را با نرم افزار Matlab امتحان مي کنيم .
Please Login or Register to see this code


در فيزيک و رياضي با مفهوم ضرب نقطه اي يا ضرب داخلي آشنا شديم . جواب ضرب داخلي دو ماتريس يک عدد اسکالر است . براي ضرب داخلي در Matlab از dot استفاده مي شود .

Please Login or Register to see this code

[shahram_sampad]

كاشكي دوستان ميتونستند يه pdf آموزشي پيدا ميكردند و واسه دانلود ميذاشتن.

[Mahdi1944]

اين هم چند PDF فارسي آموزش matlab
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[saeed_saba]

آقا دسته شما درد نكنه ما كه بهره برديم

[_mohamad_]

Thank you sir! I see it was really useful, I hope you can go on more profissional trainings

[material1905]

کسي از دوستان درمورد کاربرد مطلب در مهندسي عمران چيزي ميدونه ؟اگر يکpdf باشه که ديگه حرف نداره. با سپاس فراوان.

[mehrnoush]

سلام به همگي
يکي به من تنها کمک کنه
کسي راجع به tolbox مطلب چيزي نداره

[nikipedia]

كاشكي دوستان ميتونستند يه pdf آموزشي پيدا ميكردند و واسه دانلود ميذاشتن.

محموعه های آموزشی متلب در [External Link Removed for Guests] رو از دست ندید.
pdf و پاور پوینت و فروم تخصصی و ...

[arezoo sheykhian]

سلام.من چندتا نمودار(تقریبا نمایی) دارم می خوام تابع مربوط به هر کدوم رو بدست بیارم.متلب دستوری داره که این کار رو بکنه؟

[Ghost Rider]

سلام خدمت همه عزیزان.
کسی در مورد پیاده سازی شبکه های عصبی در متلب چیزی میدونه؟

[arsham33]

سلام
بهترین کتاب در این زمینه کتاب هاگان است که آموزش شبکه های عصبی است و از متلب استفاده کرده. انگلیسی آنرا می توانید دانلود کنید. فارسی آن هم به وفور وجود دارد. یک ترجمه ضعیف از خود راهنمای متلب هم وجود دارد که من پیشنهاد نمی کنم. اما متن انگلیسی راهنمای متلب خودش بسیار مفید است. من دقیقا نمی دانم در چه سطحی می خواهید کار کنید. اما اگر در شبکه های عصبی، مبتدی یا متوسط هستید همان کتاب هاگان بهترین مرجع است. دنبال مراجع دیگر نباشید.
موفق باشید.

[Ghost Rider]

سلام
بهترین کتاب در این زمینه کتاب هاگان است که آموزش شبکه های عصبی است و از متلب استفاده کرده. انگلیسی آنرا می توانید دانلود کنید. فارسی آن هم به وفور وجود دارد. یک ترجمه ضعیف از خود راهنمای متلب هم وجود دارد که من پیشنهاد نمی کنم. اما متن انگلیسی راهنمای متلب خودش بسیار مفید است. من دقیقا نمی دانم در چه سطحی می خواهید کار کنید. اما اگر در شبکه های عصبی، مبتدی یا متوسط هستید همان کتاب هاگان بهترین مرجع است. دنبال مراجع دیگر نباشید.
موفق باشید.

قصد یادگیری کامل شبکه های عصبی رو ندارم، فقد میخوام یه سری داده رو (داده نوار قلبی) به شبکه بدم train کنه بعد پیش بینی کنه ولی نوع شبکه رو نمیدونم کدومش مناسبه همچنین داده target ندارم پس شبکه فقط باید از روی ورودی train کنه.(این پروژه دوره کارشناسی منه)