الماتلاب خطوة بخطوة (تعلم كل شئ عن الماتلاب)

[المهندس]

حذف أكثر من عنصر
لايقوم الماتلاب بعملية حذف لعنصر واحد فقط في مصفوفة, حيث أنه من غير المعقول حذف عنصر من داخل المصفوفة, وبقية الصف والعمود بهم قيم, ولكن إذا أردت أن تقوم بحذف صف كامل أو عمود كامل فيمكن ذلك بعمل التالي
نقوم أولاً بعمل مصفوفة للعمل عليها


لنقل اننا نريد حذف الصف الثالث كله




ولحذف العمود الرابع كله, قم بعمل التالي

[المهندس]

نداء عنصر
عملية نداء عنصر من أكثر العمليات هامة جداً داخل الماتلاب, أي أنه نود الحصول على عنصر وحيد من المصفوفة, وذلك بذكر رقم الصف ورقم العمود الذي به هذا العنصر, ولتوضيح هذا الأمر, نقوم بعمل مثال بسيط, معتمدين على نفس المصفوفة التي تم ذكرها في المثال السابق



لنقل اننا نريد العنصر في الصف الأول والعمود الثالث



ولنداء أكثر من عنصر, نقوم مثلاً بنداء الصف الثاني ومن العمود الثاني إلى الرابع



في حالة أننا نعرف حجم المصفوفة, ولكن ماذا إذا لم نكن نعرف حجمها, ونريد أن نحصل على العنصر الأخير مثلاً من الصف الثاني



وسنقوم بعد عملية الشرح تماماً بالعديد والعديد من الأمثلة التي تزيد من سرعتك ومهارتك في الماتلاب

[المهندس]

إيجاد العنصر الأكبر

يقوم الماتلاب بإيجاد العنصر الأكبر عن طريق العمل على المصفوفة بشكل مختلف, فكيف يبحث عن العنصر الأكبر في المصفوفة, يقوم الماتلاب بالبحث عن العنصر الأكبر في كل عمود في المصفوفة, وبعدما يقوم بعمل ذلك, يقوم بعمل متجه به الرقم الأكبر من كل عمود, أنظر المثال التالي للتوضيح
لدينا الآن مصفوفة تم إنشائها على الماتلاب



ولنقم بكتابة الأمر max كما ذكرنا مسبقاً



كما تلاحظ فلقد قام الماتلاب بإختيار العنصر الأكبر من كل عمود, ولإختيار الرقم الأكبر بينهم يجب كتابة نفس الأمر للناتج الخارج, وبالتالي نحصل على الرقم الأكبر في المصفوفة ككل

[المهندس]

إيجاد العنصر الأصغر

هذه العملية أيضاً كثيرة الإستخدام في التطبيقات المختلفة, وهي نفس الخطوات السابق ذكرها في إيجاد العنصر الأكبر ولكن يتم إستخدام الأمر min
وإليكم المثال التالي

[المهندس]

إيجاد مجموع العناصر


لإيجاد المجموع كما تعلمنا نقوم بإستخدام الأمر sum ولكن عملية الجمع يقوم الماتلاب بإيجاد جمع كل عمود على حدى وتوضع في صورة متجه, كما في المثال التالي

[المهندس]

إيجاد حاصل ضرب العناصر

يمكن ضرب عناصر المصفوفة, ولكن في الماتلاب عملية الضرب تكون لكل عمود على حدى ويتم وضع الناتج في متجه, وإذا تم إستخدام الأمر مرة أخرى يتم ضرب عناصر المتجه جميعها, لينتج حاصل الضرب المصفوفة جميعها, أنظر المثال التالي

[المهندس]

إيجاد قطر المصفوفة

هذه العملية قد تكون ذات إستخدام أكاديمي, ولكنها هامة جداً, وخصوصاً أن تلك الخاصية تخدم المصفوفة المربعة ( عدد الصفوف يساوي عدد الأعمدة), ويتم إستخدام الأمر diag, وهذا مثال لذلك



يمكننا الآن عمل العديد من العمليات على قطر المصفوفة, فمثلاً نريد الحصول على عملية الجمع لعناصر المصفوفة



أو أننا نريد الحصول على حاصل ضرب تلك العناصر

[المهندس]

المصفوفة السحرية

حقاً كلمة قد يستغربها البعض, ولكنها حقيقة فحقاً إنها سحرية, حيث أن الماتلاب لديه القدرة على إنتاج مصفوفة مربعة يقوم الماتلاب بإختيار أرقامها بشكل عشوائي, كل ما عليك إلا إستخدام الأمر magic وتحديد N حيث انها تمثل عدد الصفوف المساوي لعدد الأعمدة, هذه المصفوفة مهمة جداً وخصوصاً في عمليات إختبار الأنظمة, كما سنتحدث لاحقاً بإذن الله في الشبكات العصبية.
ولنأخذ مثالاً مبسطاً

[المهندس]

M-File


هي وسيلة لإدخال الأوامر ولكن ليس من خلال نافذة الأوامر, ولكن ماذا قد يختلف في هذه الوسيلة الجديدة في إدخال الأوامر؟
1- في عملية إدخال الأوامر التي كنا نستخدمها, إذا أردنا تعديل عنصر أو أكثر كان يجب إعادة إدخال الأمر من جديد.
2- إذا وجد خطأ, فيجب كتابة الأمر من جديد
3- إذا كتبنا برنامج كبير, وأردنا إعادة العملية مرة أخرى يجب إدخال جميع الأوامر من جديد وبنفس الترتيب.
4- إذا حدث خطأ في ترتيب الأوامر لهذا البرنامج الكبير ستقوم بإعادة الإدخال الأوامر من البداية مرة إخرى.
5- يصعب عمل عملية تصحيح للأخطاء Debugging
وهذا بالطبع يستغرق وقتاً كبيراً هذا بالإضافة إلى الملل الذي يحدث للمستخدم
وطبعاً حلاً لهذه المشكلة, تم عمل بما يسمى M-File والتي تعطي القدرة على كتابة البرنامج كاملاً أولاً بدون تشغيل, وبعد الإنتهاء منه يتم تشغيله, هذه الخاصية تعطي القدرة على تعديل القيّم دون الحاجة إلى كتابتها مرة أخرى, أو إعادة إدخال الأوامر التي تعتمد على هذا الأمر.
فكيف يتم تشغيل تلك الخاصية؟ إتبع الصورة التالية



وبالتالي ستظهر نافذه جديدة, تأخذ الشكل التالي

[المهندس]

نافذة M-File

سنقوم الآن بالتعرف على نافذة M-File, أنظر الصورة التالية



ولكن عند الضغط على زر التشغيل, سيطالبك الماتلاب بحفظ البرنامج, ولكن يشترط الآتي عند حفظ البرنامج
1- أن لايبدأ بأرقام
2- أن لا يكون أمراً معرفاً في الماتلاب
3- أن لا يحتوي الإسم على مسافات فاصلة
4- أن لاتحتوي على رموز خاصة مثل + , - , & , *
يجب مراعاة تلك الشروط وإلا لن يقوم الماتلاب بتنفيذ البرنامج
فالنقم بتنفيذ المثال المكتوب الآن في النافذة السابقة
1- يتم الضغط على زر التشغيل كما هو واضح في الصورة التالية



2- سيطالبنا الماتلاب بحفظ البرنامج أولاً, ولنسميه training1



3- ستظهر القيم في كلاً من Command Window and Workspace



4- لنعود إلى M-File ونقوم بتغيير بعض القيم للمصفوفة, كما في الشكل التالي



5- سنقوم الآن بتشغيل البرنامج, وسيقوم الماتلاب الآن بالحفظ تلقائياً دون الحاجة لإعادة التسمية, ثم شاهد نافذة الأوامر Command Window



وكما تلاحظ فإنه في كل عملية تحديث للبرنامج ستظل قيم البرنامج القديم موجودة, فحلاً لهذه المشكلة, يتم وضع الأمر CLC في أول كل برنامج, وهذا يكون مبدأ في جميع البرامج التي نقوم بعملها لابد من أن تبدأ بهذا الأمر.
ودعونا نقوم بمثال يوضح لنا ذلك