1 – Ma’ruza: (2 soat). Mavzu: Amaliy dasturiy paketlar faniga kirish, uning maqsadi va vazifalari Amaliy dasturiy paketlar turlari, qo’llanish sohalari va vazifalari Matlab funktsiyalari

Download 0,86 Mb.
bet	1/6
Sana	16.05.2024
Hajmi	0,86 Mb.
	#237049

1 2 3 4 5 6

Bog'liq
1 – Ma’ruza (2 soat). Mavzu Amaliy dasturiy paketlar faniga ki

1 – Ma’ruza: (2 soat).
Mavzu: Amaliy dasturiy paketlar faniga kirish, uning maqsadi va vazifalari Amaliy dasturiy paketlar turlari, qo’llanish sohalari va vazifalari Matlab funktsiyalari. Matlab tizimining bevosita hisoblash muhiti MATLAB tizimida matritsalar ustida arifmertik amallar bajarish. Matritsalarni generatsiyalash MATLAB tizimida chiziqli algebraik tenglamalar sistemalarini (ChATS) tadqiq etish va yechish
Reja:
1. Mavjud amaliy dasturiy paketlar tahlili va ularning vazifalari.
2. Amaliy dasturlar. Ularni ko'rinishi.
Hisoblash texnikasini amaliyotda samarali tadbiq etishning shartlaridan biri amaliy dasturlarning ixtisoslashtirilgan paketlarini yaratishdir. Ularga kirishning osonligi va foydalanishning soddaligi EHMning muhandislik mehnatiga, ilmiy soha, iqtisodiyot, madaniyat, ta‘limning aniq vazifalarini yechishda kengroq tadbiq etish uchun sharoitlar yaratadi.
Amaliy dasturlar paketlari (ADP) odatda mahsus tizimlar asosida quriladi va u bundan keyingi aniq yo’nalishda rivojlanadi. Ular hisoblash vositalarining dasturiy ta‘minlanishida alohida yetkazib beriladi, o’zining hujjatlariga ega va operatsion tizimlarning tarkibiga kirmaydi. Ko’pgina paketlar integratsiyaning shaxsiy vositalariga ega. Paketni ishlab chiqish operatsion tizimning zamonaviylashtirilishini talab qilmasligi kerak. Bu boshqaruvchi dasturlarning ishiga ham tegishlidir. Barcha ADPlarni uch guruhga bo’lish mumkin: operatsion tizimlar imkoniyatlarini kengaytiruvchi paketlar; umumiy belgilanishdagi paketlar; ADPda ishlashga mo’ljallangan paketlar. Operatsion tizimlar imkoniyatlarini kengaytiruvchi paketlar turli xil konfiguratsiyalarga ega EHMlarning faoliyat yuritishini ta‘minlaydi. Ularga namunaviy konfiguratsiyalarga ega ko’p mashinali majmualar, dialogli tizimlar, vaqtning real ko’lamida ishlash uchun tizimlar, uzoqlashtirilgan paketli ishlab chiqish ishini ta‘minlovchi paketlar kiradi. Umumiy belgilanishdagi amaliy dasturlar paketlari qo’llanishlarning quyidagi keng doirasi uchun dasturlar majmuini o’z ichiga oladi: alfavit-raqamli mashina matеmatikasini ADP yordamida o’rganish foydalanuvchida matеmatikaning o’zini o’rganish illyuziyasini yaratadi. Ammo shuni aytish joizki, mazkur pakеtlarda yaratilgan har qanday chiroyli mеnyu foydalanuvchini oddiy matеmatik tushunchalardan va usullardan uni ozod qila olmaydi. Xususan, agar foydalanuvchi matritsa nimaligini bilmasa, u holda matritsa algеbrasi dasturiy pakеti unga hеch qanday yordam bеra olmaydi yoki foydalanuvchi noaniq bo’lmagan intеgralni sonli usullar yordamida hisoblashga uringanda, u haqiqatdan ancha yiroq bo’lgan javobni olishi yoki javobni umuman ololmasligi ham mumkin. Ixtiyoriy kеng imkoniyatlarga ega pakеt univеrsal yondashishga bog‘liq. Matеmatik pakеtlarni ishlatishda mutaxassis undan ongli foydalanib chеgirmalar qilishi mumkin: pakеtni uning muammosiga moslashi, dasturni modifikatsiyalash, yangilash, hisoblash vaqtini tеjash va h.k.
Hozirgi kunda kompyutеr algеbrasining nisbatan imkoniyatli pakеtlari bu - Mathematica, Maple, Matlab, MathCAD, Derive va Scientific WorkPlace. Bulardan birinchi ikkitasi profеssional matеmatiklar uchun mo’ljallangan bo’lib imkoniyatlarning boyligi, ishlatishda murakkabligi bilan ajralib turadi.
MatLab matritsalar bilan ishlashga va signallarni avtomatik boshqarish hamda qayta ishlashga mo’ljallangan.
MathCAD va Derive qo’llanilishi juda oson bo’lib talabalarning tipik talablarini qondirishni ta‘minlaydi. Bular qatoriga Eureka pakеtini qam qo’shish mumkin.
Scientific WorkPlace matеmatik qo’lyozmalarni LATEX tizimidan foydalangan holda tayyorlashga mo’ljallangan bo’lib, bir paytda analitik va sonli amallarni bajarishi mumkin.
Matlab hozirda fan va tеxnikaning ko’plab sohalarida intеrfaol muhitda matеmatik hisoblashlarni avtomatlashtirishning samarali vositasi sifatida kеng qo’llanilmoqda.
Matlab tizimi matritsalar ustida ish olib borishga asoslangan bo’lib, bunday yondashuv ma‘lumotlarga ishlov bеrish jarayonini mahsus dastur tuzmasdan amalga oshirish imkonini bеradi. Shu sababli, Matlab tizimi Matrix Laboratory dеb nomlangan. Shuningdеk, Matlab tarkibiga 900 dan ortiq vazifalarni yеchishga mo’ljallangan funksiyalar kiradi. Matlab tizimini kеngaytirish ustida dunyoning matеmatika, dasturlash va mahsus yo’nalishlar bo’yicha ish olib boruvchi yirik markazlari ish olib borishmoqda. Matlabning yana bir ajoyib xususiyati,uning doirasida dasturlar yaratishga imkon bеruvchi yuqori darajali algoritmik tilidir.
Matlab dasturiy muhitida blokli modеllashtirishni amalga oshirish imkonini bеruvchi Simulink tizimi mavjud bo’lib, mazkur tizim asosida signallarga raqamli ishlov bеrish protsеssorlarida ishlovchi dasturlar yaratish imkoniyati bеrilgan.
Dasturiy ta‘minot deganda, hisoblash texnikasi vositalari bilan ma‘lumotlarni qayta ishlash tizimini yaratish va ulardan foydalanish uchun dasturiy va xujjatli vositalarni jamlash tushuniladi.
Dasturiy ta‘minot tomonidan bajariladigan funksiyalarga bog‘lik holda, uni ikki guruh: tizimli dasturiy ta‘minot va amaliy dasturiy ta‘minotga bo’lish mumkin.
Tizimli DT kompyuterda axborotni qayta ishlash jarayonini tashkil etadi va amaliy dasturlar uchun me‘yordagi ish muhitini ta‘minlaydi. Tizimli DT apparat vositalari bilan shu qadar yaqin aloqadaki, uni ba‘zida kompyuterning bir qismi deb ham hisoblashadi.
Amaliy DT foydalanuvchining aniq vazifalarini hal etish va umuman axborot tizimining hisoblash jarayonini tashkil etish uchun mo ‘ljallangan.
Dasturlashtirish tili translyatori deb dasturlashtirish tilidan (odatda) mashina kodiga dastur matnini tarjima qilishni amalga oshiruvchi dasturga aytiladi.
Dasturlashtirishning kirish tili, translyator, mashina tili, standart dasturlar kutubxonasi, translyatsiya qilingan dasturlarni sozlash va bir butunlikka jamlash vositalarini o’z ichiga olgan vositalar majmui dasturlashtirish tizimi deb ataladi. Dasturlashtirish tizimida translyator dasturlashtirishning kirish tilida yozilgan dasturni aniq bir shaxsiy kompyuterning mashina buyrug‘i tiliga tarjima qiladi. Kirish tilidan tarjima qilish usuliga bog‘liq holda translyatorlar kompilyator va interpretatorlarga bo’linadi.
Amaliy dasturiy ta‘minot foydalanuvchining aniq bir vazifalarini ishlab chiqish va bajarish uchun mo’ljallangan.
Amaliy dasturiy ta‘minot tizimli DT, xususan, operatsion tizimlar boshqariluvi ostida ishlaydi. Amaliy DT tarkibiga quyidagilar kiradi:

turli vazifalardagi amaliy dasturlar paketlari;
foydalanuvchi va AT umumiy ish dasturlari.

Amaliy dasturlar paketlari (ADP) - foydalanuvchi hal etayotgan vazifalarni avtomatlashtirishning kuchli qurolidir, u axborotni ishlash bo’yicha biror ishni qanday bajarayotganini bilish zaruriyatidan amalda to’liq ozod etadi.
Hozirgi paytda o’z funksional imkoniyatlari va amalga oshirish usullariga ko’ra farqlanuvchi ADPning keng spektri mavjud.
Amaliy dasturlar paketi (ADP) - bu muayyan sinf vazifalarini hal etish uchun mo’ljallangan dasturlar majmuidir.
ADPning quyidagi turlari farqlanadi:

umumiy vazifadagi (universal);
uslubiy yo’naltirilgan;
global tarmoq;

Umumiy vazifadagi ADP - foydalanuvchi va umuman axborot tizimi funksional vazifalarni ishlab chiqarish va foydalanishni avtomatlashtirish uchun mo’ljallangan.
Bu ADP sinfiga quyidagilar oiddir:

matnli va grafik muxarrirlar;
elektron jadvallar;
ma‘lumotlar bazasini boshqarish tizimlari (MBBT).

Tayanch iboralar:

DT -dasturiy ta‘minot;
OT - operatsion tizimlar.

Utilitlar - foydalanuvchi uchun qo’shimcha xizmatlar ko’rsatuvchi programmalar.
Translyator - mashina kodiga dasturlash tilidan o’giruvchi programmaga aytiladi.

ADP - Amaliy dasturlar paketi.

MATLAB tizimi fan va texnikaning ixtiyoriy sohasi modellashtirish masalalarini yechishga imkon beruvchi interfaol tizimdir. Odatda MATLAB matematik hisoblashlarni avtomatlashtirish tizimi sifatida qaraladi. MATLAB tizimi AQSh ning The MathWorks, Inc., kompaniyasi tomonidan 20-asrning 80- yillarida ishlab chiqilgan. MATLAB to’g‘risidagi ma‘lumotlarni www.mathworks.com, www.matlab.ru, www.exponenta.ru, www.softline.ru saytlaridan olish mumkin.
Matlab bu:
• Matematik algoritmlarni yaratish;
• Modellashtirish;
• Tahlil qilish;
• Ma‘lumotlarga ishlov berish;
• Dastur grafikasi bilan ishlash;
• GUI ilovalarini ishlab chiqish.
kabilar dastur paketlarning umumiy sonini belgilab beradi.
Matlabda paketlar to„plami:
• Tizimning qo’shimcha pog‘onasini toolbox kengaytmalar paketi tashkil etadi;
• U tizimni turli sohalardagi masalalarni yechishga yo’naltirish imkoniyatini beradi. Bunday sohalarga misol tariqasida;
• Matematikaning mahsus bo’limlari;
• Fizika va astronomiya;
• Telekommunikatsiya vositalari, matematik modellash;
• Hodisaviy boshqariluvchi tizimlarini loyihalash va boshqa sohalarni keltirish mumkin.
Xulosa qilib aytganda, MATLAB foydalanuvchilarning masalalarini yechish uchun yuqori darajadagi moslashuvchanlikka ega.
Matlabni besh qismlarga ajratash mumkin:
1.Matlab tili.
2.Matlab muhiti.
3.Mahsus boshqarish.
4.Matematik vazifalar kutubxonasi.
5.Dastur interfeysi.
C va Paskal kabi obyektga yo’naltirilgan dasturlarni ajralmas vazifalari sifatida katta to’plamni o’z ichiga oladi. Kengaytiriladigan foydalanuvchilardan foydalanish imkonini beradi.

MATLAB tizimi o’zining yuqori darajadagi dasturlash tiliga egadir. Ma‘lumotlarning matritsa ko ‘rinishida berilishi va yuqori imkoniyatli mahsusfunksiyalarining mavjudligi sababli MATLAB tizimining dasturlash tilini juda yuqori darajadagi algoritmik til sifatida e‘tirof etiladi.
MATLAB tizimi to’rtta dasturiy komponentlardan tashkil topgan. Ular MATLAB, Simulink, Toolbox, Blockset tizimlaridir. MATLAB komponenti tizim yadrosidir, Simulink blokli modellashtirishga imkon beruvchi komponenta, Toolbox, Blockset lar esa MATLAB va C MATLAB tizimini o’rnatish juda oson bo’lib bunda foydalanuvchi o’ziga kerakli paketlardan foydalanishi, ya‘ni ulardan o’ziga kerakli paketlar tizimini hosil qilishi mumkin.
MATLAB tizimi o’rnatilganda Ishchi stolda MATLAB tizimining uch o’lchovli grafik ko’rinishidagi belgisi hosil bo’ladi. MATLAB tizimini ishga tushirish uchun ana shu belgiga sichqonchani bosish yetarli.
MATLAB interfeysini quyidagi oynalar tashkil etadi:
 Command Window ( Buyruqlar oynasi) – asosiy oyna;
 Command History (Buyruqlar tarixi);
 Current Directory (Joriy papka);
 Workspace (Xotiraning ishchi sohasi);
 Command Window (buyruqlar oynasi) – MATLAB interaktiv tizimining asosiy oynasi bo’lib, bunda foydalanuvchi ыavol beradi, tizim esa javob beradi.
Bunda quyidagi hollarga to’xtalamiz:
1.Tizimning savolni qabul qilishga tayyor ekanligi belgisi qator boshidagi >> belgisi hisoblanadi.
2. Foydalanuvchi savol beradi (matnni kiritadi) va Enter tugmasini bosadi.
 Command History (buyruqdar tarixi) – bu oynada avvalgi savollar, jumladan xatolari ro’yhati keltiriladi. MATLAB ni ishga tushirishda va ishlash jarayonida avval berilgan savollarni qaytarish mumkin, buning uchun Command History oynasida kerakli savol ustida sichqonchani ikki marta chertish etarli. Shuningdek, savol yoki savollarni Command Window ga o’tkazish mumkin.
 Current Directory (joriy papka) – bu oynada MATLAB instrumentlar oynasi panelida Current Directory ning ochiladigan ro’yhatida ko’rsatilgan papkaning ichidagilar ko’rsatiladi.
 Workspace (xotiraning ishchi sohasi) – bu oynada MATLAB dan chiqishgacha bo’lgan va Workspace ishchi xotirasida saqlanayotgan joriy o’zgaruvchilar ro’yhati ko’rsatiladi.
MATLAB oynasi menyusidan buyruqlar vazifasi:
 File (fayl) – foydalanuvchining fayllari bilan ishlashga yo’naltirilgan;
 Graphics (grafik) – joriy grafik oynasida grafik imkoniyatlardan foydalanishga yo’naltirilgan;
 View (Vid) - Workspace xotirasi sohasi ichidagilarni ko’rishga mo ‘ljallangan;
 Debug (sozlash) – dasturlash rejimida ishlashga mo’ljallangan buyruqlar;
 Desktop (stol) – MATLAB oynalarini tashkil qilishga mo’ljallangan buyruqlar;
 Window (oyna) – tez faollashtiriladigan ochiq oynalar ro’yhati;
 Help (yordam) – MATLAB ning yordam tizimiga murojaat qilishga mo’ljallangan.

MATLAB ning yordam tizimi. MATLAB ning yordam tizimi foydalanuvchilarga quyidagi yordam vositalaridan foydalanish imkonini beradi:

elektron ma‘lumot tizimlari;
namoyish misollari.

Matlabning asosiy ob‘ekti – matritsa, indeks nomeri ( 1x1 ) - matritsa hajmi hisoblanadi, matritsalardan foydalanish juda oson, dasturiy yozuvlar undagi formulalar qisqa va tushunarli bo’ladi. Matlab,matritsa algebraik ifodalar va dasturlash bilan tanishishni ta‘minlab beradi.
MATLAB tizimining matematik apparati matritsalarni qayta ishlashga asoslangan. Bu esa mazkur tizimning dastur tuzmasdan ma‘lumotlarga ishlov berish imkonini yaratishga asoslangan alohida belgisi va xususiyatidir. MATLAB ning nomi, ya‘ni MATrix LABoratory ham ana shunga asoslangan. MATLAB ning ya‘na bir yuqori imkoniyati uning turli maqsadlarga mo’ljallangan mahsusfunksiyalari, jumladan natijalarni grafik ko’rinishda vizuallashtirishga imkon beruvchi mahsusfunksiyalari bibliotekasi bo’lib hisoblanadi. MATLAB tizimini foydalanuvchi o’z funksiyalari bilan ham to’ldirishi mumkin. Bu masalada, ya‘ni MATLAB tizimini kengaytirishga dunyoning matematika, dasturlash va mahsus sohalar bo’yicha yirik ilmiy markazlari ish olib bormoqdalar.
Matlab tizimi ham boshqa dasturlash tillari kabi matematik ifodalarda foydalanish imkoniga ega.
Matlabda ifodalarning o’zgaruvchilari matrisa deb qabul qilinadi.
Ifodalarning quyidagi turlari mavjud:
- arifmetik;
- mantiqiy;
- belgili.
O’zgaruvchilar ham:
- oddiy o’zgaruvchi;
- massiv;
- sonli.
- sonli bo’lmagan turlarga bo’linadi.
Funksiyalar. Matlabda abs, sqrt, exp, sin kabi ko’plab elementar funksiyalar mavjud. Bundan tashqari Matlabda Gamma, Besselya kabi murakkab funksiyalar ham mavjud. Bu funksiyalarning ko’pchiligi kompleks argumentga ega. Bunday murakkab funksiyalar ro’yhatini ko’rish uchun quyidagini kiriting:
help specfun help elmat:
Quyida o’zgarmaslarning qiymatlari keltirilgan:

Quyida asosiy funksiyalar keltirilgan:

Trigonometrik funksiya elementlari:

Kompleks sonlar

Kompleks sonni yozish sintaksisi
>> 3+5i
>> 5-2i
Quyida bazi ifodalarning matlabda ishlatilishi keltirilgan:
rho = (1+sqrt(5))/2
rho = 1.6180
a = abs(3+4i)
a = 5
z = sqrt(besselk(4/3,rho-i))
z = 0.3730 + 0.3214i
huge = exp(log(realmax))
huge= 1.7977e+308
toobig = pi*huge
toobig = Inf

Son qiymatlarni yaxlitlash bloki:

Matritsa ustida bajariluvchi funksiyalar

Massivga topshiriq:
a = [ -3 4 2];
a = [ -3, 4, 2];
Chegarasi:
b = -3: 2 (b = -3 -2 -1 0 1 2)
b = -3:2:5 (b = -3 -1 1 3 5)
Elementlarga kirish:a(3) (bir xil 2)
Elementlarni o’zgartirish:a(3) = 1
Massiv elementlarining ifodalanishi:length(a) (bir xil 3)
Massiv elementlariga qo’shish
a(4) = 5;
a = [a 5]
Massivni o’chirish (bo’sh massiv)
a = [ ]

Ustun vektori va satr vektori

Vektor elementlari

Download 0,86 Mb.

1 2 3 4 5 6

Download 0,86 Mb.