2.2 Дəрістік сабақтардың конспектісі

1 Дəріс. Кіріспе. MatLab ортасы туралы жалпы мəліметтер

MatLab – техникалық есептеулер үшін қажетті тіл. Ол есептер мен оның шешімдерін математикаға жақын түрде өрнектеу үшін керекті тиімді ортада бағдарламалау, визуализациялау жəне есептеулерден тұрады.

MatLab келесі типтік түрлерде:

• математикалық есептеулерде;

• алгоритмдерді құруда;

• модельдеуде;

• визуализациялауда, зерттеулерде жəне мəліметтерді талдауда;

• ғылыми жəне инженерлік графикада;

• графикалық интерфейстерді құра отырып,қосымшаларды жасауда қолданылады.

MatLab – негізгі элементі массив болатын интерактивті .жүйеБұл

техникалық	есептеулермен	байланысты	əртүрлі	есептерді(көбінесе
матрицалары	мен векторлары	бар) шешуге мүмкіндік береді		жəне Си жəне

Pascal тілдерінде жазылған бағдарламалардан тез əрі шапшаң есептейді.

MatLab сөзі матрицалық лаборатория (matrix laboratory) деген мағынаны

білдіреді.
MatLab -таtoolboxes	деп аталатын бағдарламаның	арнайы тобы
маңызды рөл атқарады. Олар	MatLab-тың қолданушылары үшін	өте маңызды,

яғни арнайы əдістерді үйренуге жəне қолдануға мүмкіндік береді.Toolboxes - MatLab (М-файл) функцияларының кейбір есептерді шешуге мүмкіндік беретін жан-жақты коллекциясы. Toolboxes сигналдарды өңдеу үшін, бақылау жүйесі

үшін, нейрондық желілер үшін, моделдеу үшін қолданылады.
MatLab-та теңдеулерді шешудіңклассикалық сандық										алгоритмдері,
сызықты	алгебра		есептері,анықталған				интегралдар		мəндерін , табу
интерполяция, дифференциалдық					теңдеулер		мен	жүйелердің		шешімдері
қарастырылады.
MatLab-та		екі	жəне		үш	өлшемді		мəліметтерді		визуализациял
мүмкіндіктері жақсы дамыған. Қарапайым бағдарламалау тілі өз алгоритмін
жеңіл құруға мүмкіндік береді.
1.1 MatLab жүйесі
MatLab жүйесі бес негізгі бөліктерден тұрады:
1.	MatLab		тілі.	Бұл		объектілі-бағытталған				бағдарламалау
ерекшеліктерімен			жəне	енгізу-шығарумен,əліметтер					құрылымымен,
функциямен басқарылатын				жоғары	дəрежедегі массив пен матрица					.тіліБұнда
«кіші масштабтағы» бағдарламалармен						қоса «үлкен		масштабтағы»		күрделі
бағдарламалар мен қосымшаларды құруға болады.
2.	MatLab	ортасы.		Бұл	MatLab		бағдарламалаушысы			немесе

қолданушысы жұмыс істейтін саймандар жиынтығы. Ол - MatLab-тың жұмыс ортасындағы айнымалыларын, енгізу-шығару мəндерін басқаруға, сондай-ақ М-файлдарды құруға, бақылауға жəне MatLab қосымшасын құруға болатын орта.

9

3. Басқарылатын	график.	Бұл	графикті	иллюстрациялау	жəне
анимациялау үшін, кескіндерді өңдеу үшін, екі жəне үш өлшемді мəндерді
визуализациялау үшін	қажетті жоғары		деңгейдегі	командалардан	тұратын

MatLab-тың графиктік жүйесі. Оның құрамына сондай-ақ MatLab қосымшасы үшін қажетті ГРАФИКТІК ҚОЛДАНУШЫЛЫҚ ИНТЕРФЕЙСТІ (GUI) құруға қажетті жəне графиктің сыртқы түрін толығымен өзгертуге мүмкіндік беретін төменгі деңгейдегі командалар да кіреді.

4. Математикалық	функциялар кітапханасы. Бұл қосынды, синус,
косинус, кешенді арифметика сияқты элементарлық функциялардан бастап өзіндік
мəнін табу, Бессель функциясы, Фурьені тез түрлендіру сияқты		күрделі
функцияларға дейінгі есептеу алгоритмдерінің кең ауқымды коллекциясы.
5. Бағдарламалық	интерфейс. Бұл MatLab-пен өзара əрекеттесетін	Си
жəне Фортран тілдерінде бағдарлама құруға мүмкіндік беретін кітапхана. Оның
құрамына MatLab-тан	бағдарламаны шақыруға(динамикалық байланыс)

қажетті құрал кіреді жəне MatLab-ты МАТ-файл жазбаларын оқу үшін, сондай-ақ есептеу құралы үшін шақырады.

1.2 Бағдарламадағы мəтіндік түсініктемелер

MatLab айтарлықтай күрделі есептеуіштер үшін қолданылатындықтан, олардың жазылу ерекшелігі маңызды болып табылады.Ол көбінесе мəтіндік түсінік көмегімен жеткізіледі.Бағдарламадағы мəтіндік түсініктемелер% символ көмегімен енгізіледі, себебі: % It is factorial function

MatLab−тың жаңа нұсқасында кириллица символын енгізумен мəселелер жойылды. Сондықтан осындай түсініктемелер жалпы түрде қарағанда болады:

• Бұл функция факториалды есептеу үшін.

3. Меншіктелген мəндер мен айнымалылар

Айнымалылар –		əдетте		мағынасы	əр түрлі кейбір мəліметтерді					сақтай
алатын аты бар объектілер.Осы мəліметтерге байланысты айнымалылар сандық
жəне символдық, векторлық немесе матрицалық болып бөлінеді. Айнымалылар
математика мен бағдарламалауда кең тараған объект болып табылады.MatLab
бағдарламалау тілінде		шамасы анықталған				айнымалыларды			ғана	беруге
болады. Ол	үшін меншіктеу			операциясы		қолданылады, ол		=	таңбасымен
енгізіледі.
Айнымалы аты = шама
Айнымалы типтері алдын ала декларацияланады.Олардың шамасы
айнымалыға меншіктеледі. Егер осы шама вектор немесе матрица болса,онда
айнымалы вектор немесе матрица болады.Тек бір мəні бар айнымалы1х1
өлшемді матрица ретінде қарастырылады.
Айнымалы атының (оның идентификаторы) қанша символдан тұратыны
маңызды	емес, алайда		бастапқы 31		символы		ғана	сақталады			жəне
идентификацияланады. Кез – келген айнымалының аты басқа айнымалының,
функцияның, процедуралардың атымен сəйкес келмеуі керек,яғни ерекше
болуы керек.	Аты əріптен басталуы керек, əріптен, саннан жəне асты сызылған
символдан	тұруы мүмкін.		Айнымалы		атына бос		орын	мен	арнайы		таңба

10

қосылмайды, мысалы +, -, *, /жəне т. б., себебі осындай жағдайда дұрыс интерпретацияланбайды.

Мағынасы бар аттарды қолдану керек,мысалы бірінші объектінің жылдамдығын білдіретін айнымалы үшін speed_1

Айнымалылар қарапайым жəне индекстелген болуы мүмкін, яғни вектор немесе матрица элементтері қолданылуы мүмкін. Символдық шамалар да қолданылуы мүмкін, онымен қоса символдық шамалар апострофпен бекітіледі, мысалы s='Demo'. Айнымалы аттарын тек латын əріптерімен, санымен жəне əр түрлі символдарымен жазылу керек (оператор символы қолданылмайды).

1.4 Айнымалылардың анықтамасын жою

Компьютер жадысында айнымалылардың жұмыс аймағы (workspace) деп аталатын орны бар. Жұмыс аумағын тазарту үшін əр түрлі формадағыclear функциясы қолданылады, мысалы:

• clear – барлық айнымалылардың шешімін жою;

• clear x – х айнымалысының шешімін жою x;

• clear a, b, c – бірнеше айнымалылардың шешімін жою.

Жойылған (жұмыс аумағында өшірілген) айнымалы анықталмаған болып табылады. Анықталмаған айнымалыларды қолдануға болмайды.

1.5 MatLab ортасы

Енді MatLab ортасына қалай кіру керектігін көрсетейік:

Жұмыс столынан ^{MATLAB 6.5.lnk} белгісіне кіреміз. 1.1 суреттегідей жұмыс ортасы (Command History) ашылады. «Вид» менюінен «Command Window»

командасын белгілейміз.

1.1 сурет. MatLab ортасы

11

Сол кезде 1.2 сурет ашылады, яғни жұмыс ортасының оң жағынан командалар терезесі ашылады. Ал, сол жағына бүкіл жазылған командалар қатары автоматты түрде жазылып отырады. Біз өзімізге керекті тапсырмаларды сол командалар терезесіне жазып отырамыз.

1.2 сурет. Командалар терезесі Жұмыс ортасы келесі негізгі элементтерден тұрады:

• меню;

• тізімі, батырмалары бар саймандар тақтасы;

• Workspace, Current Directory командалары (айнымалыларды қарау жəне ағымдағы каталогты орнату үшін қажет) бар терезе;

• Командаларды енгізуге жəне нəтижені шығаруға арналғанCommand Window терезесі;

• Бұрын енгізілген командаларды қайта орындау жəне қарау үшін керекті

Command History терезесі;

• Start батырмасы бар күй қатары.

Мысалға а жə неb сандарының қосындысын есептейік,ол 1.3 суреттегідей жазылады:

3. сурет. Екі санның қосындысы

6. Жұмыс ортасын сақтау

Сақтау үшін File (Файл) менюінен Save Workspace As (Сохранить рабочую среду как) командасына кіріп, пайда болған диалогтық терезеге файл атын жазамыз. Бұл файл кеңейтілуі.mat болады. Жұмыс ортасында барлық

12

сеанс бойынша қолданылған айнымалылардың мəндері сақталады.Келесі сеанста айнымалылар мəндерін қайта қалпына келтіру үшін сақталған файлды ашамыз да, File (Файл) менюінен Load Workspace (Открыть рабочую область) пунктін ашамыз.

Əдебиет: 1 нег.[19-24 ], 2 нег.[ 5-10], интернет.

Бақылау сұрақтары:

1. MatLab қандай тіл?

2. MatLab сөзі қандай мағына береді?

3. MatLab ортасына қалай кіреміз?

4. MatLab қандай бөліктерден тұрады?

5. MatLab ортасында қалай сақтаймыз?