Mavzu: Ekspertli tizimlar. Matematik paketlar
Download 199 Kb.
|
modellashtirish m.ish
|
Mavzu: Ekspertli tizimlar. Matematik paketlar. Reja:
Matematik paketlar. Matlab paketining asosiy xususiyatlari. Xulosa. Foydalanilgan adabiyotlar. Matematik paketlar odatda dasturlash tilida hisob kitob ishlarini qulaylashtirish maqsadida yaratiladi. Kompyuter texnologiyasidan foydalanganda, dasturiy ta'minot shaklida hal algoritmlarini qo'llash muammosi paydo bo'ldi. Turli yillarda ushbu muammoni hal qilish uchun quyidagi vositalar ishlatilgan: Mashina kodlari bo'yicha dasturlash (assembler tipidagi tillarni o'z ichiga olgan holda); Yuqori darajadagi tillarda dasturlash (ob'ektga asoslangan dasturlashni o'z ichiga olgan holda); Kompyuter matematikasi tizimlari Dasturning rivojlanishi (vizual konsollar bilan yuqori darajadagi tillarni ishlatish bilan ham) tegishli tayyorgarlikni talab qiladi ("dasturchi" deb nomlanaylik) va undan ko'p vaqt talab etiladi (ikkalasi ham odatda "muntazam foydalanuvchi" dan kelmaydi). Shuning uchun, o'tgan asrning 90-yillaridan boshlab, kompyuter matematika tizimlari yoki oddiygina matematik paketlar keng tarqalgan va taniqli bo'lganlar.Ulardan eng mashhurlari Maple, MatLab, Mathcad. Bu matematik paketlarni qisqacha ta'riflab o’tamiz.
"tez-tez ishlatiladigan plitalar" mavjudligi muayyan ilmiy va muhandislik muammolarini hal qilish uchun o'z dasturini juda osonlashtiradi. MATLAB ("Matrix Laboratoriyasi" uchun qisqacha) - bu kompyuterda ishlatiladigan texnik hisoblash va shu nomdagi dasturlash tilidagi muammolarni echish uchun amaliy dasturlar to'plami. MATLAB-dan 1.000.000 dan ortiq muhandislar va olimlar foydalanadi, Linux, Mac OS, Solaris (Solaris R2010b dan beri to'xtatilgan) va Microsoft Windows singari zamonaviy operatsion tizimlarda ishlaydi. MATLAB dasturlash tili sifatida Kleve Moler tomonidan 1970-yillarning oxirlarida, Nyu-Meksiko Universitetining Informatika fakulteti dekani lavozimida ishlaganida ishlab chiqilgan. Rivojlanishning maqsadi professor-o'qituvchilarga Fortran tilini o'rganmasdan Linpack va EISPACK dasturiy kutubxonalaridan foydalanish imkoniyatini berish edi. Tez orada boshqa universitetlar orasida yangi til tarqaldi va amaliy matematika sohasida ishlaydigan olimlar tomonidan katta qiziqish bilan kutib olindi. Hozirgacha, 1982 yilda Fortranning ochiq manbali tarqatish versiyasini Internetdan topish mumkin. Injener Jon Little (inglizcha John N. (Jack) Little) bu til bilan 1983 yilda Kliv Movlerning Stenford universitetiga tashrifi paytida tanishgan. Yangi til katta tijorat potentsialiga ega ekanligini anglab, Kliv Movler va Stiv Bangert bilan birlashdi. Birgalikda ular C tilida MATLAB-ni qayta yozdilar va keyingi rivojlanish uchun 1984 yilda The MathWorks-ga asos solishdi. C-da qayta yozilgan ushbu kutubxonalar uzoq vaqtdan beri JACKPAC nomi bilan ma'lum bo'lgan. Dastlab MATLAB boshqaruv tizimini (Jon Litlning asosiy ixtisosi) loyihalash uchun mo'ljallangan edi, ammo tezda boshqa ko'plab ilmiy va muhandislik sohalarida mashhurlikka erishdi. Bundan tashqari, u ta'limda keng qo'llanilgan, xususan, chiziqli algebra va sonli usullarni o'qitish uchun. MATLAB tilining tavsifi. MATLAB - bu yuqori darajadagi til sharhlangan dasturlash tilishu asosda matritsalarma'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. Shu bilan birga, deb atalmish narsani saqlab qolish imkoniyati mavjud oldindan tahlil qilingan dasturlar - funktsiyalar va skriptlar mashinaning ishlashi uchun qulay shaklda ishlov beriladi. Umuman olganda, bunday dasturlar odatdagidan tezroq ishlaydi, ayniqsa, agar funktsiyada grafika buyruqlari mavjud bo'lsa. MATLAB tilining asosiy xususiyati shundaki, tilni yaratuvchilar "vektorda o'ylang" shiori bilan ifodalangan matritsalar bilan ishlash uchun keng imkoniyatlarga ega. O'ylab ko'ring vektorli). MATLAB ilovasi. Matematika va hisoblash. MATLAB foydalanuvchiga matematikaning deyarli barcha sohalarini qamrab oluvchi ma'lumotlarni tahlil qilish uchun ko'p sonli (bir necha yuz) funktsiyalarni taqdim etadi, xususan: Matritsalar va chiziqli algebralar - matritsa algebrasi, chiziqli tenglamalar, eigenvallar va vektorlar, yakkaliklar, matritsali faktorizatsiya va boshqalar. Polinomiyalar va interpolyatsiya - ko'p a'zolardagi ildizlar, ko'paytirilganlar va ularning differentsiatsiyasi, egri chiziqlarning interpolatsiyasi va ekstrapolyatsiyasi va boshqalar. Matematik statistika va ma'lumotlarni tahlil qilish - statistik funktsiyalar, statistik regressiya, raqamli filtrlash, tezkor Furier transformatsiyasi va boshqalar. Ma'lumotlarga ishlov berish - grafika, optimallashtirish, nollarni qidirish, raqamli integratsiya (kvadratlarda) va boshqalarni o'z ichiga olgan maxsus funktsiyalar to'plami. Differentsial tenglamalar - differentsial va differentsial-algebraik tenglamalarni yechish, kechikish bilan differentsial tenglamalar, cheklovlar bilan tenglamalar, qisman differentsial tenglamalar va boshqalar. Nisbatan matritsalar - bu ixtisoslashtirilgan dasturlarda ishlatiladigan MATLAB to'plamining maxsus ma'lumotlar sinfi. Butun sonli arifmetik - MATLAB da butun arifmetik amallarni bajarish. Algoritmni ishlab chiqish. MATLAB algoritmlarni ishlab chiqish uchun qulay vositalarni, shu jumladan ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash tushunchasidan foydalangan holda yuqori darajadagi vositalarni taqdim etadi. U integratsiyalashgan rivojlanish muhiti uchun barcha kerakli vositalarga, shu jumladan tuzatuvchi va profilga ega. Butun ma'lumot turlari bilan ishlash funktsiyalari zarurat tug'ilganda mikrokontrolörler va boshqa dasturlar uchun algoritmlarni yaratishni osonlashtiradi. Ma'lumotni vizualizatsiya qilish. MATLAB to'plamida grafika uchun juda ko'p funktsiyalar mavjud, jumladan uch o'lchovli, vizual ma'lumotlarni tahlil qilish va animatsion videolarni yaratish. Integratsiyalashgan rivojlanish muhiti turli xil boshqaruv elementlari, masalan, tugmalar, kiritish maydonchalari va boshqalar bilan grafik interfeyslarni yaratishga imkon beradi. Mustaqil dasturlar. MATLAB dasturlari, ham konsolda, ham foydalanuvchi grafik interfeysida, komponentdan foydalangan holda qurilishi mumkin MATLAB tuzuvchi MATLAB tomonidan mustaqil bajariladigan dasturlar yoki dinamik kutubxonalarga, ammo boshqa kompyuterlarda ishlash uchun erkin tarqatiladigan muhitni o'rnatishni talab qiladi. MATLAB tuzuvchi ish vaqti (MCR). Tashqi interfeyslar. MATLAB to'plami boshqa dasturlash tillarida yozilgan tashqi dasturlarga, Component Object Model yoki Dynamic Data Exchange texnologiyalari orqali aloqa qiladigan serverlarga, shuningdek MATLAB bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro aloqada bo'lgan periferik qurilmalarga kirish uchun turli xil interfeyslarni o'z ichiga oladi. Ushbu xususiyatlarning ko'pi MATLAB API sifatida tanilgan. Com. MATLAB to'plami COM ob'ektlarini (mijozlar va serverlar) yaratishga, boshqarishga va o'chirishga imkon beradigan funktsiyalarga kirishni ta'minlaydi. ActiveX texnologiyasi ham qo'llab-quvvatlanadi. Barcha COM ob'ektlari MATLAB paketining maxsus COM sinfiga tegishli. Avtomatlashtirish boshqaruvi funktsiyalari bilan barcha dasturlar Avtomatlashtirish boshqaruvchi) MATLAB-ga avtomatlashtirish serveri sifatida kirishi mumkin (eng. Avtomatlashtirish server). .NET Microsoft Windows MATLAB to'plami .NET Framework-ga kirishni ta'minlaydi. MATLAB-dan .NET assemblies (Assambleyalar) ni yuklash va .NET sinf ob'ektlari bilan ishlash mumkin. MATLAB 7.11 versiyasi (R2010b) .NET Framework 2.0, 3.0, 3.5 va 4.0 versiyalarini qo'llab-quvvatlaydi. DDE MATLAB to'plami unga Windows muhitida boshqa dasturlarga kirishga imkon beradigan funktsiyalarni o'z ichiga oladi, shuningdek ushbu ilovalar dinamik ma'lumotlar almashish (DDE) texnologiyasi orqali MATLAB ma'lumotlariga kirish uchun. DDE serveri bo'lishi mumkin bo'lgan har bir dastur o'zining noyob identifikatsiya nomiga ega. MATLAB uchun bu nom - Matlab. Veb-xizmatlar MATLAB veb-xizmat usullariga qo'ng'iroq qilish imkoniyatiga ega. Maxsus funktsiya veb-xizmat API-lariga asoslangan sinf yaratadi. MATLAB veb-xizmat mijozidan undan posilkalarni qabul qilish, ularga ishlov berish va javoblar yuborish orqali o'zaro ishlaydi. Quyidagi texnologiyalar qo'llab-quvvatlanadi: Oddiy ob'ektlarga kirish protokoli (SOAP) va veb-xizmatlarni tavsiflash tili (WSDL). COM porti MATLAB ning ketma-ket port interfeysi kompyuterga ketma-ket port (COM port) orqali ulanadigan modemlar, printerlar va ilmiy jihozlar kabi periferik qurilmalarga to'g'ridan-to'g'ri kirishni ta'minlaydi. Interfeys ketma-ket port uchun maxsus sinf ob'ektini yaratish orqali ishlaydi. Ushbu sinfning mavjud usullari ma'lumotni ketma-ket portga o'qish va yozish, voqealar va hodisalarni qayta ishlash vositalaridan foydalanish, shuningdek real vaqt rejimida kompyuter diskiga ma'lumot yozish imkonini beradi. Bu tajriba o'tkazishda, real vaqt tizimlarini taqlid qilishda va boshqa dasturlarda zarur. MEX fayllari. MATLAB to'plami C va Fortran-da yozilgan tashqi dasturlar bilan o'zaro ishlash interfeysini o'z ichiga oladi. Ushbu o'zaro ta'sir MEX fayllari orqali amalga oshiriladi. C yoki Fortran-da yozilgan muolajalarni MATLAB-dan qo'ng'iroq qilish mumkin, xuddi ular paketning o'rnatilgan funktsiyalari kabi. MEX fayllari dinamik ravishda bog'langan kutubxonalar bo'lib, ularni MATLAB-ga o'rnatilgan tarjimon tomonidan yuklash va bajarish mumkin. MEX routines, shuningdek, o'rnatilgan MATLAB buyruqlarini chaqirish imkoniyatiga ega. Dll Umumiy DLL bilan bog'liq MATLAB interfeysi oddiy dinamik bog'langan kutubxonalarda joylashgan funktsiyalarni to'g'ridan-to'g'ri MATLAB-dan qo'ng'iroq qilish imkonini beradi. Ushbu funktsiyalar C interfeysiga ega bo'lishi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, MATLAB C-interfeysi orqali o'z ichiga o'rnatilgan funktsiyalarga kirish imkoniyatiga ega, bu esa C dasturida yozilgan tashqi dasturlarda paketli funktsiyalardan foydalanish imkonini beradi. Ushbu texnologiya MATLAB da chaqiriladi. C dvigatel. Alternativ paketlar. Raqamli tahlil muammolarini hal qilish uchun ko'plab dasturiy ta'minot to'plamlari mavjud. Ushbu paketlarning ko'pi bepul dasturiy ta'minotdir. MATLAB dasturlash tili darajasida mos keladi: Funktsionallikka yaqin: APL va uning avlodlari: masalan, J Python, Python (x, y) dasturiy paketini ishlatishda, shuningdek NumPy, SciPy va matplotlib kabi kutubxonalarda ham shunga o'xshash imkoniyatlardan foydalanadi. IDL Interfaol Ma'lumotlar Til, bir vaqtning o'zida MATLAB tijorat raqobatchisi, ko'plab tahlil sohalarida jiddiy raqobatdosh bo'lib qolmoqda, ammo raqamli tahlil qilish uchun dasturiy mahsulotlar bozorida uning ulushi keskin pasaygan. Fort Micro, Sun Microsystems tomonidan yaratilgan dasturlash tili, Fortranning vorisi, ammo unga mos kelmaydi. Agar raqamli tahlil qilish uchun katta loyihalarni ishlab chiqish kerak bo'lsa, statik yozishni va modulli tuzilmani qo'llab-quvvatlaydigan umumiy maqsadli dasturlash tillaridan foydalanish mumkin. Misollar: Modula-3, Haskell, Ada, Java. Ilmiy va muhandislik muhitida ma'lum bo'lgan ixtisoslashtirilgan kutubxonalardan foydalanish tavsiya etiladi. Download 199 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|