Mavzu: Ekspertli tizimlar. Matematik paketlar

Matlab asboblari to'plami

Matlab deb nomlangan dasturlarning ixtisoslashgan guruhlarida muhim rol o'ynaydi asboblar qutilari. Asboblar qutisi - bu ma'lum bir vazifa sinfini hal qilish uchun MATLAB-da yozilgan funktsiyalar (m-fayllar) ning to'liq to'plami. Mathworks ko'plab sohalarda qo'llaniladigan asboblar to'plamlarini, jumladan quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• 
  Signallarni, tasvirlarni va ma'lumotlarni raqamli ishlov berish: DSP asboblar qutisi, Rasmlarni qayta ishlash asboblari qutisi, Wavelet asboblari qutisi, Aloqa vositalari qutisi, Filtrni loyihalash uchun asboblar qutisi   - signallarni qayta ishlash, rasmlar, raqamli filtrlar va aloqa tizimlarini loyihalashda keng ko'lamli muammolarni hal qilish uchun funktsiyalar to'plami.
  
• 
  Boshqarish tizimlari: Boshqarish tizimlari asboblari qutisi, mk-tahlil va sintez asboblari qutisi, Kuchli boshqaruv asboblari qutisi, Tizimni aniqlash asboblari qutisi, LMI boshqaruv asboblari qutisi, Modelni bashoratli boshqarish vositasi, Modelga asoslangan kalibrlash asboblari qutisi   - dinamik tizimlarni tahlil qilish va sintez qilish, boshqaruv tizimlarini loyihalash, simulyatsiya qilish va identifikatsiyalashni osonlashtiradigan funktsiyalar to'plamlari, jumladan zamonaviy boshqarish algoritmlari, masalan, mustahkam boshqarish, H∞-boshqarish, LMI sintezi, µ-sintez va boshqalar.
  
• 
  Moliyaviy tahlil: GARCH asboblar qutisi, Ruxsat etilgan daromadlar uchun vositalar to'plami, Moliyaviy vaqt ketma-ketligi vositasi, Moliyaviy derivativlar asboblari qutisi, Moliyaviy vositalar qutisi, Ma'lumot uzatish vositasi qutisi   - har xil moliyaviy ma'lumotlarni tez va samarali to'plash, ishlov berish va uzatish imkonini beradigan funktsiyalar to'plami.
  
• 
  Uch o'lchovli, shu jumladan geografik xaritalarni tahlil qilish va sintez qilish: Xaritalar asboblari qutisi.
  
• 
  Eksperimental ma'lumotlarni yig'ish va tahlil qilish: Ma'lumot yig'ish asboblari qutisi, Rasmlarni olish uchun asboblar qutisi, Asboblarni boshqarish asboblari qutisi, Code Composer Studio uchun havola   - tajribalar davomida olingan ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlashga imkon beradigan funktsiyalar to'plami, shu jumladan real vaqtda. Ilmiy va muhandislik o'lchash asboblarining keng doirasi qo'llab-quvvatlanadi.
  
• 
  Ma'lumotni vizualizatsiya qilish va taqdim etish: Virtual haqiqat asboblari qutisi   - virtual haqiqat texnologiyalari va VRML tilidan foydalangan holda interaktiv dunyolarni yaratish va ilmiy ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish imkonini beradi.
  
• 
  Rivojlanish vositalari: COM uchun MATLAB Builder, Excel uchun MATLAB Builder, NET uchun MATLAB Builder, MATLAB tuzuvchi, Filtr dizayni HDL koder   - MATLAB-dan mustaqil dasturlarni yaratishga imkon beradigan funktsiyalar to'plami.
  
• 
  Tashqi dasturiy mahsulotlar bilan o'zaro aloqa: MATLAB hisobotlarini tuzish, Excel havolasi, Ma'lumotlar bazasi asboblari qutisi, MATLAB veb-serveri, ModelSim uchun havola   - boshqa dasturlar ular bilan ishlashi uchun ma'lumotlarni saqlashga imkon beradigan funktsiyalar to'plami.
  
• 
  Ma'lumotlar bazalari: Ma'lumotlar bazasi asboblari qutisi   - ma'lumotlar bazalari bilan ishlash vositalari.
  
• 
  Ilmiy-matematik to'plamlar: Bioinformatika asboblari qutisi, Egri chizish moslamalari qutisi, Ruxsat etilgan asboblar qutisi, Fuzzy mantiq asboblari qutisi, Genetika algoritmi va to'g'ridan-to'g'ri qidiruv asboblari qutisi, OPC asboblar qutisi, Optimallashtirish asboblari qutisi, Qisman differentsial tenglama asboblari qutisi, Spline asboblar qutisi, Statistik vositalar to'plami, RF asboblar qutisi   - ilmiy va muhandislik muammolarining keng doirasini, shu jumladan genetik algoritmlarni ishlab chiqishda, qisman lotinlardagi muammolarni, butun sonlarni, tizimni optimallashtirishni va boshqalarni echishga imkon beradigan ixtisoslashtirilgan matematik funktsiyalar to'plami.
  
• 
  Neyron tarmoqlari: Neyron tarmoq asboblari qutisi   - neyron tarmoqlarni sintez qilish va tahlil qilish uchun vositalar.
  
• 
  Aniq mantiq: Fuzzy mantiq asboblari qutisi   - loyqa to'plamlarni qurish va tahlil qilish uchun vositalar.
  
• 
  Belgilarni hisoblash: Symbolic Matath Toolbox   - Maple dasturining ramziy protsessori bilan o'zaro ishlash qobiliyatiga ega bo'lgan ramziy hisoblar uchun vositalar.
  
• 
  Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, boshqa kompaniyalar va ishtiyoqmandlar tomonidan yozilgan minglab boshqa MATLAB vositalar to'plami mavjud.
  

Endi tizimning imkoniyatlari matritsali laboratoriya Matrix Laboratoriyasining asl nusxasi imkoniyatlaridan sezilarli darajada oshib ketdi. Hozirgi MATLAB, The MathWorks, Inc. kompaniyasi, muhandislik va ilmiy hisoblash uchun juda samarali til. U matematikani, ilmiy grafikalarni vizuallashtirishni va o'rganish oson bo'lgan amaliy muhitdan foydalangan holda dasturlashni qo'llab-quvvatlaydi.

MATLAB tizimining eng mashhur ilovalari:

• 
  Matematika va hisoblash;
  
• 
  Algoritmlarni ishlab chiqish;
  
• 
  Hisoblash tajribasi, simulyatsiya, prototiplash;
  
• 
  Ma'lumotlarni tahlil qilish, tadqiqotlar va natijalarni vizualizatsiya qilish;
  
• 
  Ilmiy va muhandislik grafikasi;
  

Ilova, shu jumladan grafik interfeys interfeysi.

MATLAB - bu interfaol tizim bo'lib, uning asosiy ob'ekti massani aniq belgilashingiz shart emas. Bu bizga vektor-matritsa formulalari bilan bog'liq ko'plab hisoblash muammolarini hal qilish imkonini beradi.

MATLAB 6.1 versiyasi - bu ishlab chiquvchilarning so'nggi yutug'idir (eng so'nggi - MATLAB 6.5).

MATLAB tizimi operatsion muhit ham dasturlash tili hisoblanadi. Tizimning kuchli tomonlaridan biri shundaki, qayta ishlatiladigan dasturlarni MATLAB-da yozish mumkin. Foydalanuvchi M-fayllar shaklida bajariladigan maxsus funktsiyalar va dasturlarni yozishi mumkin. Shuning uchun dastur paketlari - MATLAB mahsulot oilasiga kiruvchi MATLAB Application Toolboxes sizga eng zamonaviy jahon yutuqlari darajasida bo'lishga imkon beradi.

MATLAB tizimining ishlash muhiti 6.1.MATLAB 6.1 tizimining ish muhiti - bu tizimning tashqi dunyo bilan aloqani foydalanuvchi bilan buyruq satri, M-fayl muharriri, Microsoft Word, Excel va boshqa tashqi tizimlar orqali o'zaro muloqot orqali qo'llab-quvvatlashga imkon beradigan ko'plab interfeyslar.

MATLAB-ni ishga tushirgandan so'ng uning asosiy oynasi kompyuter ekranida paydo bo'ladi menyuni tanlang, instrumental o'lchagich   va tugmalar bilan oynaning mijoz tomoni   taklifnoma belgisi bilan. Ushbu oyna chaqiriladi buyruq oynasi   MATLAB tizimlari (1-rasm).

  

Menyu Fayl   (2-rasm) odatdagi funktsiyalarni birlashtiradi: Tahrirlash   tarkibni o'zgartirish uchun javobgardir Windows   buyruqlar (bekor qilish, qaytarish, kesish, nusxalash, joylashtirish, hamma narsani tanlash, o'chirish va hk) va ba'zi MATLAB oynalarini tozalash uchun; menyuni tanlang Ko'rish   - ish stoli dizayni uchun; Veb-menyu - Internetdan veb-sahifalarni ishga tushiradi; menyuni tanlang Oyna   - M-fayllarni muharriri / tuzatuvchisi bilan ishlaydi (barcha M-fayllarni yopadi va ulardan birini joriy qiladi); menyuni tanlang Yordam   - ma'lumotnoma va demolar bilan ishlaydi.

Variant alohida e'tiborga loyiqdir. Afzalliklar... (xususiyatlarni tanlash), u tanlanganida, chap tomonda ob'ektlar daraxtini va o'ng tomonda ularning mumkin bo'lgan xususiyatlarini o'z ichiga olgan oynani ochadi.

Asboblar paneli   MATLAB tizimining buyruq oynasi M-fayllardagi operatsiyalarga oson kirishni ta'minlaydi: yangi M-faylni yaratish; mavjud M-faylni ochish; parchani o'chirish; parcha nusxalash; parcha kiritish; faqat bajarilgan operatsiyani tiklash va boshqalar.

Ichida mijoz tomoni so'rov belgisidan keyin siz turli xil raqamlarni, o'zgaruvchan nomlarni va operatsion belgilarni kiritishingiz mumkin, ular birgalikda bir necha ifodalarni tashkil qiladi. Enter tugmachasini bosish MATLAB tizimida ifodani baholashga majbur qiladi yoki agar u baholanmasa, uni takrorlang. Garchi satr oxirida ";" natija (echo chiqishi) ni o'chirsa.

Shunday qilib, MATLAB buyruq oynasining mijoz qismida foydalanuvchi darhol alohida dasturlarni yoki butun dasturni tashkil etadigan buyruqlarni yozishi mumkin.

Shunday qilib, MATLAB buyruq oynasining tarkibiy qismlari sintaktik tahlil qilindi. Ammo bundan tashqari, ishlayotganda yordam beradigan yana bir nechta MATLAB elementlari mavjud:

Jamoalar   - buyruqlar oynasida avval kiritilgan buyruqlarni o'z ichiga olgan oyna ("buyruqlar tarixi").

Ish maydoni   Tizim o'zgaruvchilari joylashgan MATLAB xotira maydoni. Ushbu maydon tarkibini buyruqlar yordamida buyruq satridan ko'rish mumkin kim   (faqat o'zgaruvchan nomlarni ko'rsatadi) va kim   (massivlarning o'lchamlari va o'zgaruvchilar turi haqida ma'lumotni ko'rsatadi) yoki xuddi shu nom ostida alohida oynada. Unda siz quyidagi operatsiyalarni bajarishingiz mumkin: ma'lumotlar faylini yuklang, ish maydonini quyidagicha saqlang (buyruqlar ish maydonining tarkibini ikkilik MAT faylida ochish va saqlashga imkon beradi), tanlangan parametrlarni o'chirish; tanlangan parametrlarni oching (bu erda siz ularning qiymatlarini o'zgartirishingiz mumkin). Bundan tashqari, tahrirlash menyusida siz ham buyruqlar oynasini, ham buyruqlar tarixini o'chirishingiz mumkin (yoki buyruqlar oynasida buyruqni bajarishingiz mumkin): ravshan).

Ish maydonini saqlash va ishga tushirish uchun siz yuklash va saqlash buyruqlaridan foydalanishingiz mumkin.

Bir misol.

Saqlash: matlab.mat

\u003e\u003e saqlash my.mat

\u003e\u003e yuklash my.mat

\u003e\u003e saqlash my2

\u003e\u003e yuklash my2

Joriy katalog   - MATLAB kataloglari uchun o'ziga xos "qo'llanma" bo'lgan oyna.

Muharrirni ishga tushiring- MATLAB va unga o'rnatilgan boshqa dasturiy ta'minotning tarkibiy elementlari daraxtini aks ettiruvchi oyna, uni ikki marta bosish orqali boshlash mumkin. Masalan, ushbu oyna 9-rasmga o'xshab ko'rinishi mumkin.

M fayl muharriri / tuzatuvchisi   - asboblar panelidagi asosiy menyuda mos variantni tanlab ochish yoki buyruq satridan tahrirlash yoki tahrirlash buyrug'i bilan chaqirilishi mumkin bo'lgan MATLABning eng muhim tarkibiy qismlaridan biri.<имя М-файла>   M-fayllarni yaratish va tahrirlash imkoniyatini beradi.

Tahrirlovchi / disk raskadrovchisi quyidagi operatsiyalarni bajaradi: yangi M-faylni yaratish; mavjud M-faylni ochish; M-faylni diskka saqlash; parchani o'chirish; parcha nusxalash; parcha kiritish; yordam; boshqarish nuqtasini o'rnatish / olib tashlash; bajarishni davom ettirish va boshqalar.

GUIDE - to'liq dasturlarni yaratishda foydalanuvchining grafik interfeysi.

Interfaol ish sessiyasi. M-fayllar. Interfaol rejim - bu klaviaturadan buyruqlar va iboralarni kiritish uchun foydalanuvchi tomonidan belgilanadigan rejim bo'lib, buning natijasida kerakli raqamli natijalar olinadi, ularni MATLAB to'plamining o'rnatilgan grafik vositalari yordamida oson va tez ko'rinadigan qilish mumkin. Ammo ma'lum bir dasturni yaratish va saqlash uchun ushbu rejimdan foydalanish mumkin emas. Shuning uchun, MATLAB-ning yaratuvchilari, interfaol rejimni amalga oshiradigan Buyruqlar oynasiga qo'shimcha ravishda, MATLAB til kodlarini o'z ichiga olgan maxsus fayllarni tanlab, ularni M-fayllar (* .m) deb nomladilar. M-faylni yaratish uchun matn muharriridan foydalaning (M-fayllarni tahrirlovchi / tuzatuvchi).

M-fayllar muharririda ishlash.Agar siz ko'plab buyruqlarni kiritish va ularni tez-tez o'zgartirish kerak bo'lsa, MatLab buyruq satridan ishlash qiyin. Buyruqlarni bajarishning eng qulay usuli - bu foydalanish M- buyruqlarni terishingiz mumkin bo'lgan fayllar, ularni birdaniga yoki qismlarga bo'lishingiz, faylda saqlashingiz va kelajakda foydalanishingiz mumkin. Bilan ishlash uchun M-fayllar uchun mo'ljallangan muharrir M-fayllar. Muharrirdan foydalanib, siz o'zingizning funktsiyalaringizni yaratishingiz va ularga qo'ng'iroq qilishingiz mumkin, shu jumladan buyruq satridan.

Asosiy MatLab oynasining Fayl menyusini oching va Yangi bandda M-fayl pastki bandini tanlang. Muharrir oynasida yangi fayl ochiladi. M-fayllar (10-rasm). Faylga arifmetik o'rtacha hisoblash uchun dastur yozamiz

a va b o'zgaruvchilarni kiriting, so'ngra fun1.m nomini saqlang. Jadvalda keltirilgan muammoni hal qilish usullarini taqqoslang.

Xulosa.

Xulosa qilib shuni aytish mumknki:MATLAB - bu yuqori darajadagi til sharhlangan dasturlash tilishu asosda matritsalar ma'lumotlar tuzilmalari, funktsiyalarning keng doirasi, integratsiyalashgan rivojlanish muhiti, ob'ektga yo'naltirilgan xususiyatlar va boshqa dasturlash tillarida yozilgan dasturlarning interfeysi.

MATLAB-da yozilgan dasturlar ikki xil - vazifalari   va skriptlar.

Vazifalar kirish va chiqish argumentlariga ega, shuningdek hisoblashlar va o'zgaruvchilarning oraliq natijalarini saqlash uchun o'z ish maydoniga ega.

Skriptlar bir xil ish maydonidan foydalanadi. Ikkala skript va funktsiyalar mashina kodiga kirmaydi va matnli fayllar sifatida saqlanadi

Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Aoki M. Optimallashtirish usullariga kirish. M .: Nauka, 1977.444 s.

2. Batishchev D.I. Optimal dizayn usullari. M .: "Radio va aloqa", 1984. 248 p.

3. Bodrov V.I., Lazareva T.Ya., Martemyanov Yu.F. Matematik qarorlarni qabul qilish usullari: darslik. nafaqa. Tambov: Tamb nashriyoti. davlat o'sha. Universitet, 2004.124 s.

4. Polak E. Optimallashtirishning raqamli usullari. M.: Mir, 1997.376 s.