Fen ve Mühendislik Uygulamalarında MATLAB

Transkript

1 Fen ve Mühendislik Uygulamalarında MATLAB Dosya Yönetimi Fonksiyon Yapısı Doç. Dr. İrfan KAYMAZ MATLAB Ders Notları

2 DOSYA YÖNETİMİ Şu ana kadar bir programda hesaplanan veya elde edilen veriler RAM de saklanacak şekilde tanımlanmıştı. Yani, bilgisayar kapatıldığında veya MATLAB programı sona erdirildiğinde verilerde kaybolmaktaydı. Oysa pek çok uygulamada elde edilen veriler daha sonra kullanılmak üzere saklanması gerekir. Bunun için verilerin bir dosyaya yazılması gerekmektedir.

3 MATLAB de VERİ GİRİŞ-ÇIKIŞ FONKSİYONLARI Dosya açma: fopen fopen komutu bilgi kaydetmek için veri dosyası açar veya oluşturur. Yazım formatı: İfade = fopen( dosya adı, izin ) Burada: ifade-> dosya değişkeni dosya adı->verilerin kaydedileceği dosyanın adı izin-> dosyanın kullanım izni : r,w,.., vs.

4 İzin Tipleri: Tipler r r+ w w+ a a+ Açıklama Dosyayı sadece okumaya açar (yazmaya izin vermez) Dosyayı yazmaya ve okumaya açar Varolan bir veri dosyasının içindekini siler, dosya yoksa oluşturur ve dosyayı yazmaya açar Varolan bir veri dosyasını yazmak için açar, dosya yoksa oluşturur ve dosyayı okumaya ve yazmaya açar Varolan bir veri dosyasını yazmak için açar, dosya yoksa oluşturur ve girilecek bilgileri dosya sonuna ekler Varolan bir veri dosyasını okumak ve yazmak için açar, dosya yoksa oluşturur ve girilecek bilgileri dosya sonuna ekler

5 Dosya kapama: fclose Dosya yazma ve/veya okumaya açılan dosyanın MATLAB den ilişkisini kesmeye (dosyayı kapamaya) yarayan komuttur. Kullanımı: Sonuc=fclose(ifade)

6 Dosyaya bilgilerin kaydedilmesi: fprintf Verilerin ekrana yazılmasında kullanılan fprintf fonksiyonu, aynı zamanda fopen komutuyla açılmış dosyaya yazmakta da kullanılır. Kullanımı: fprintf (ifade= %format%format%format.%format,değişken1, değişken2,değişken3,.)

7 Örnek Aşağıda verilen M dizisini (vektörünü) bir dosyaya kaydeden bir MATLAB programı yazınız For döngüsü ile: M=[ ]; a=fopen('veri.dat','w'); fprintf (a,'%d %d %d %d',m); fclose(a); M=[ ]; a=fopen('veri.dat','w'); for i=1:4 fprintf(a,'%d ',M(i)); end fclose(a);

8 Örnek Aşağıda verilen matrisi veri.dat dosyasına kaydeden bir MATLAB programı yazınız. A=[ ; 2 4 5]; a=fopen('veri.dat','w+'); for i=1:2 for j=1:3 fprintf(a,'%d ',A(i,j)); end end fclose(a); veri.dat isimli dosyayı silmeden A dizisini bu sonuna eklemek için hangi izin kulanılmalıdır?

9 Dosyadan bilgilerin okunması: fscanf fscanf: Formatlanmış verileri içeren dosyadan değerleri okuma komutudur ve yazılımı: [değişken, sayi] = fscanf (ifade, format,alan) Burada; değişken: okunan değerlerin atandığı değişken sayi : okunan data sayısı alan : inf ile verilerin tamamını okunması sağlanır Örnek Aşağıda verilen vektörü bir dosyadan okuyup b değişkenine atayan MATLAB programı veri.dat clear all clc a=fopen ('veri.dat', 'r' ); [b,sayi]=fscanf(a,'%d ',inf); fclose(a); b

10 Dosyadan belirli sayıdaki bilgilerin okunması Bir Dosyadan belirli bir sayıdaki bilgilerin fscanf ile okutulması için fscanf komutu aşağıda verilen formatta kullanılır. [A,count] = fscanf(fid,format,size) Örnek Aşağıda verilen vektörün ilk iki elemanını bir dosyadan okuyup b değişkenine atayan MATLAB programı veri.dat clear all clc a=fopen ('veri.dat', 'r' ); for i=1:2 b(i)=fscanf(a,'%d ',[1]); end fclose(a); b

11 Dosyadan birden fazla değişkene bilgi okunması Yanda verilen formattaki bir dosyadan bilgilerin aynı formatta okunması için: b=fopen(a, veri.dat,[2 inf] b aşağıda verilen matris formatına sahip olur: Veri.dat Satır vektörlerini faklı değişkenlere atamak için: c=b(1,:) d=b(2,:) Dosyadan bilgilerin direkt olarak farklı değişkenlere okutmak için a=fopen('veri.dat','r') for i=1:6 d(i)=fscanf(a,'%f',[1]); e(i)=fscanf(a,'%f',[1]); end fclose(a)

12 uygulama Dışardan girilen öğrenci no ve döneme ait aldığı ders isimlerini ve notunu kaydeden bir MATLAB programı yazınız.

13 M-Fonksiyon Yapısı function cikis_ifadesi1, 2,, n =fonksiyon_adi (giris_ifadesi1, 2, n) M-Fonksiyonlar kullanılırken dikkat edilecek hususlar: 1- Kullanıcılar kendi fonksiyonlarını yazmak için m-fonksiyonlarını kullanabilirler. 2- Function alt programı ve ana program şeklinde iki program yazılarak bu iki program ayrı ayrı kaydedilir. 3- Alt programdaki fonksiyon_adı, m-dosyasına verilen isimle aynı olmalıdır. 4- Ana programdan alt program, function adı kullanılarak çağrılır. 5- Alt programdan da ana programa geçiş yapılabilir fakat genelde tercih edileni tersidir. 6- Parametre aktarımı olması durumunda alt ve ana programda eşit sayıda parametre ve giriş değişkeni olmalıdır.

14 function cikis_ifadesi1, 2,, n =fonksiyon_adi (giris_ifadesi1, 2, n) Örnek: İki nokta arasındaki uzaklığı bulan programı m-fonksiyon (alt program) kullanarak yazınız. x1=1.noktanın x koordinati; x2=2.noktanın x koordinati y1=1.noktanın y koordinati; y2=2.noktanın y koordinati FUNCTION ALT PROGRAMI (uzak.m): function uzaklik = uzak(x1,y1,x2,y2) uzaklik=sqrt((x2-x1).^2+(y2-y1).^2); Bu function alt programı uzak.m olarak kaydedilir. ANA PROGRAM: ax=3; ay=4; bx=1; by=2; uzaklik = uzak(ax,ay,bx,by); % uzak.m alt programını çağırıyor fprintf( iki nokta arasindaki uzaklık=%f,uzaklik);

15 Adım adım gerçekleştirilen işlemler: Ana program herhangi bir isimle kaydedilir ve koşturulur. Program, function adına (uzak) geldiği zaman alt program çağrılır ve ax, ay, bx, by parametreleri sırasıyla x1, y1, x2, y2 giriş değişkenlerine aktarılır. Function alt programında hesaplama gerçekleştirilir. Function daki çıkış değişkeni olan uzaklik hem alt programda hem de ana programda hesaplanan sonuç değerinin aktarıldığı değişkendir. Alt programdan ana programa parametre aktarımı zorunlu değildir. İstenirse değişkenlerin değerleri alt programda da girilebilir ve sonuç alt programda yazdırılabilir.

16 Uygulama: Yukarıdaki örneği ana programdan alt programa parametre aktarımı yapmadan yeniden yazınız. (Değişkenlerin girilmesi, sonucu hesaplama ve yazdırma işlemi alt programda yapılacaktır) FUNCTION ALT PROGRAMI: function uzaklik = uzak x1=3; y1=4; x2=1; y2=2; uzaklik=sqrt((x2-x1).^2+(y2-y1).^2); fprintf( iki nokta arasindaki uzaklık=%f, uzaklik); ANA PROGRAM: uzak; % uzak.m alt programını çağırıyor

17 Alt programdan ana programın çağrılması: Örnek: a, b ve c değişkenlerinin alt programda girilmek suretiyle alt programdan ana programın çağrılmasına dair örnek (Sık kullanılmaz) function sonuc = sonuckiyasla a=input( a = ) ; b=input( b= ) ; c=input( c= ); d=a*b; e=a*c; f=b*c; kiyasla % kiyasla.m ana programını çağırır Alt program (sonuckiyasla.m) if d>e sonuc= d, e den büyüktür elseif d>f sonuc= d, f den büyüktür else sonuc= d, en küçüktür end Ana program (kiyasla.m)

18 ÖDEV: Dışarıdan girilen x ve y değerlerine göre aşağıdaki fonksiyonun değerini hesaplayan bir program yazınız (M-fonksiyonu kullanınız) F(x, y) x 2 y x.y ln( x) 1 log ( y) 10 x tan( y )

19 Uygulama Bir data dosyasında verilen sayıları kullanarak aşağıdaki fonksiyonun değerini alt fonksiyonda hesaplayıp sonucu ana programda yazdıran bir MATLAB programı yazınız. F(x, y) x 2 y x.y ln( x) 1 log ( y) 10 x y