MATLAB Temelleri. EE-346 Hafta 2 Dr. Ayşe DEMİRHAN

Transkript

1 MATLAB Temelleri EE-346 Hafta 2 Dr. Ayşe DEMİRHAN

2 Komut Penceresi Çalışma Alanı Komut Satırı Geçerli Klasör Komut Geçmişi

3 Preferences (Tercihler) Command Window bölümünden satır arası boşlukları ve sayı formatı değiştirilebilir. Colors bölümünden Renk ve Font ayarları yapılabilir General bölümünden başlangıç çalışma dizini seçilebilir.

4 Current Folder ve Workspace Current Folder Windows Gezgini gibi çalışır. Dosyaları görüntülemenin yanında sağ tık ile dosya açma, silme, kopyalama, taşıma ve isim değiştirme işlemleri yapılabilir. Workspace de değişkenlere ait istenilen özellikler Choose Columns seçeneği ile gösterilebilir.

5 Current Folder ve Workspace clc : Command Window ekranını temizler. clear all: Workspace deki tüm değişkenleri siler. clear x : Workspace deki x değişkenini siler. Workspace ve Command Window alanını temizlemek için Home sekmesindeki butonlar da kullanılabilir.

6 Temel Komutlar date : Tarihi gösterir ver : MATLAB sürümünü gösterir. pwd : Çalışılan klasörü gösterir. demo : MATLAB öğreten videolara erişim sağlar. exit : MATLAB ı kapatır. help : Yardım konularını listeler. help sin : sin fonksiyonu ile ilgili yardım bilgilerini gösterir. helpwin: Yardım penceresini açar.

7 Sayılar Sabit noktalı sayılar: Pozitif veya negatif tamsayı veya ondalık sayılar. Noktadan sonra 4 hane gösterilir. 4, -396, , Kayan noktalı sayılar: Pozitif veya negatif mx10 e şeklindeki bilimsel gösterimi içerir. Bu sayıların MATLAB daki kullanımı me ± 10 şeklindedir. e den sonra 3 hane gösterilir. 1e-8 = = 1x10-8, 2.677e5 = = 2.677x10 5 Karmaşık sayılarda sanal kısım i veya j eki alır. Üslü sayılar ^ ile gösterilir, 2^5 gibi. Köklü sayılar üslü şekilde gösterilir. 9 dan fazla rakam içeren sayılarda e gösterimi kullanılır.

8 Sayılar format komutu ile sayıların gösterim formatı değiştirilebilir. Varsayılan format short tur.

9 Operatörler Operatör İşlevi + Toplama - Çıkarma * Çarpma / Bölme \ Sola Bölme (2\3)=(3/2) ^ Üs alma Metin Girişi () İşlem sırasını belirler. Fonksiyon giriş değişkenleri için kullanılır (sin(x)) = Atama == Karşılaştırma

10 Operatörler İşlem öncelik sıralaması 1. En içteki parantezden başlayarak en dıştaki paranteze doğru tüm parantez içi işlemler 2. Soldan sağa doğru tüm üstel işlemler 3. Soldan sağa doğru tüm çarpma ve bölme işlmeleri 4. Soldan sağa doğru tüm toplama ve çıkarma işlemleri Örnekler >>3+45/9 >>2+3*4^2 >>2*((2-3)-1/2)^3 Okunabilirliği arttırmak ve hata olasılığını azaltmak için parantez kullanılmalıdır. 15/4+7 yerine (15/4)+7 sqrt(4*x)/5 yerine (sqrt(4*x))/5

11 Değişkenler Bir değere ad vererek bellekte tutmak için kullanılır. O değeri tekrar kullanmak için değişkenin adı kullanılır. MATLAB bir değişken ile karşı karşıya geldiğinde, otomatik olarak bu değişkeni oluşturulur ve yeteri kadar bellek ayrılır. Eğer değişken daha önceden tanımlı ise MATLAB onun içeriğini değiştirir ve gerekirse yeni bellek ayırır. Değişken tipi ya da boyutunu önceden bildirmeye gerek yoktur. Örneğin; >>x =50 yazıldığında x adı altında bir değişken oluşturulur ve 50 değeri bu değişkene atanır.

12 Değişkenler Değişken isimleri küçük büyük harf kullanımına duyarlıdır. Buna göre orta, Orta, orta ve ORTA MATLAB için farklı değişkenlerdir. Değişken isimleri daima bir harf ile başlamalı ve bunu herhangi bir sayıda harfler, rakamlar veya alt çizgi _ izleyebilir. Noktalama işaretleri değişken isminde kullanılmaz. Çünkü bunların pek çoğunun MATLAB için bir anlamı vardır. Rezerve edilmiş kelimeler (if, try, global, vb.) değişken adı olarak kullanılamaz. Fonksiyon isimleri (sin, disp, rem, vb.) değişken olarak kullanıldığında fonksiyon işlevini kaybeder.

13 Değişkenler Karmaşık sayılarla işlem yaparken i ve j harfleri değişken olarak kullanılmamalıdır. Değişkenler skaler, vektör, matris, string, cell yada struct sınıfında olabilir. MATLAB da aslında her değişken bir matristir. Skaler 1x1 boyutunda, satır vektörü 1xn boyutunda, sütün vektörü nx1 boyutunda ve matris mxn boyutunda bir matris olarak oluşturulur. who komutu ile sadece değişken adı, whos komutu ile de değişkenlerin özellikleri görüntülenebilir.

14 Değişkenler Değişken örnekleri: - a=1; b=-3.2e3; ct=22/5; - metin= Alp Karadeniz ; - vektör=[1 2 3]; - matris=[1 2 3;-1 0 1]; - hucre={1 2 ; buyuk kucuk };

15 Veri Türleri MATLAB de 15 temel veri türü vardır. Bunların herbiri dizi formatındadır. MATLAB ile yapılan işlem ve hesaplamalarda genellikle çift duyarlıklı (double) ve karakter (char) veri türleri kullanılır. MATLAB de yerleşik fonksiyonların hemen hemen tamamı double ve char veri türleriyle işleme konur.

16 Veri Türleri Mantıksal 1 ve 0 sayılarını kullanarak doğru ve yanlış değerleri gösterir. MATLAB, mantıksal işlemler ve fonksiyonlardan ilgili mantıksal değeri döndürür. Karakter (char) Karakterleri tutar. Dizideki her string aynı uzunlukta olduğu sürece mxn boyunda string dizisini temsil etmek için char kullanılır. Eşit uzunlukta olmayan stringi temsil etmek için cell array (hücre dizi) kullanılır. Sayısal (numeric) İşaretli (int) veya işaretsiz (uint) tamsayılar, tek (single) ve çift (double) duyarlıklı kayan noktalı sayılardan oluşur. MATLAB de tüm hesap işlemleri double veri türü ile yapılır. Tamsayı veya single diziler üzerinde matematiksel işlemleri yapmak için, bunlar fonksiyon kullanılarak double veri türüne dönüştürülmelidir. Tamsayı veya single türü diziler, double dizilerden daha fazla bellek yeri kullanırlar.

17 Veri Türleri Hücre dizi (cell array) Farklı tür ve boydaki diziler, bir hücre dizi içindeki hücrelerde saklanabilir. Yapı (structure) Benzer olmayan veri türlerini saklayan hücre diziye benzer. Ancak bu durumda veriler, hücrelerde değil de adlandırılmış alanlarda (named field) saklanır.

18 Örnekler ac b ab bd c b a a f e d f c b a 3 ).3 ( 3 2 a a a ac cd b b a c a b c a x 2 ) ( ) * 4* 2 ) /( * (2* 2 * 2) (3/ / c a b b a d b c b a Ödev: İşlemini bilgisayar dilinde kodlayınız

19 Özel Değerler ve Kalıcı Değişkenler

20 Artış Miktarı Düzenli Olan Dizilerin Değişkenlere Atanması MATLAB'da, satır elemanları düzenli artış miktarına sahip olan dizilerin elemanları bir değişkene özel bir yöntemle atanabilir. Değişken = ilk_değer : artış_miktarı : son_değer >> X=1:3:12 X =

21 Değişkenleri Kaydetme ve Tekrar Çağırma Değişkenler.mat dosya uzantısı ile kaydedilebilir. Değişkenleri kaydetmek için save komutu kullanılır. >> save dosyaadı değişken_adları ascii (ASCII formatı) >> save dosyaadı değişken_adları (ikili format) Saklanan değişkenleri çağırmak için load komutu kullanılır. >> load dosyaadı değişken_adları >> load dosyaadı

22 Bir Değişkene Dışarıdan Değer Atamak input " fonksiyonu, komut penceresinde kullanıcıdan bir değişkene bir değer girmesini isteyen bir komut görüntüler ve kullanıcının bu değeri girmesini bekler, >> x=input('x değerini giriniz= ') x değerini giriniz=10 x = 10

23 Uygulama Dışardan girilen 3 sayının ortalamasını bulan MATLAB komutlarını yazınız.

24 Değişkenlerin Yönetimi

25 Fonksiyonlar built-in (yerleşik) abs(mutlak değer), sqrt(karekök), mak(maksimum), sin(sinus) m-file şeklinde sinh, gamma, factorial user-defined (kullanıcı tanımlı) Fonksiyon adları küçük-büyük harf duyarlıdır. Örneğin sin yerine Sin veya SIN şeklinde fonksiyon adının kullanımı hata verir. Tüm fonksiyon işlemleri parantezler () arasında yapılır. Örneğin, sin30 değil sin(30) gibi. >> help elfun veya >> help specfun veya >> help elmat komutları ile tüm temel fonksiyonları görebilirsiniz.

26 Temel Matematik Fonksiyonlar

27 Temel Trigonometrik Fonksiyonlar Trigonometrik fonksiyonların tersleri asin(x), acos(x), atan(x), acot(x)

28 Yuvarlatma Fonksiyonları

29 Matematiksel ve Mantıksal Operatörler Program dallandıran bir çok yapıda, işlemler, sonucun "doğru" (1) veya "yanlış" (0) olması durumları ile kontrol edilir. MATLAB' da 'doğru' veya 'yanlış' ifadeleri ile sonuçlar üreten iki çeşit operatör vardır. Bunlar matematiksel ve mantıksal operatörlerdir.

30 Matematiksel Karşılaştırma Operatörleri Bu operatörler iki değişkenin değer bakımından karşılaştırmasını yaparlar ve üretilen sonucun doğru (1) veya yanlış (0) durumuna göre sonuçlar üretirler. Genel kullanımları a1 işlem a2 şeklindedir. a1 ve a2, aritmetik değerler, değişkenler veya karakter dizileri olabilir, "işlem" ise, söz ettiğimiz matematiksel kıyaslama operatörlerinden biri olabilir. Eğer a1 ve a2 arasındaki ilişki operatörün belirttiği şekilde ise sonuç, 1 değerini alır. Eğer operatörün belirttiği durumdan farklı bir durum söz konusu ise sonuç, 0 değerini alır.

31 Matematiksel Karşılaştırma Operatörleri

32 Mantıksal Operatörler Bu operatörler, bir veya iki mantıksal anlamı olan ve mantıksal bir sonuç üreten operatörlerdir. Üç tane çiftli mantık operatörü vardır: "AND", "OR" ve "XOR" Diğer bir mantık operatörü tekli yapıya sahip olan "NOT" operatörüdür. Çiftli yapıdaki operatörlerin genel kullanımı a işlem b şeklinde iken tekli bir operatör olan "NOT" genel kullanımı işlem a şeklindedir. Burada a ve b değişkenler iken işlem, aşağıdaki mantık operatörlerinden biridir, a ile b'nin arasındaki ilişki, operatörün belirttiği şekilde ise sonuç 1, eğer değilse sonuç 0 olur.

33 Mantıksal Operatörler Örnek: >> k=4; m=5; >> (k>6) and (m<8) HATALI YAZIM??? (k>6) and (m<8) Error: Missing operator, comma, or semicolon. >> (k>6) & (m<8) ans = 0