أعاعٍاخ تشيدح انًاذالب األعرار انذكرٕس نًى َاخً يسًذ ذٕفٍك
أعاعٍاخ تشيدح انًاذالب
األعرار انذكرٕس نًى َاخً يسًذ ذٕفٍك
انطثؼح االٔنى 6102و – ْ0418
سلى االٌذاع فً داس انكرة ٔ انٕثائك انٕغٍُح – تغذاد 1182نغُح 6102 خًٍغ زمٕق انطثغ ٔ انُشش يسفٕظح
1
َنت الْعلِيم الْح ِ ك ََل ِعلْم لَنَا إِاَل َما َعلا ْمتَ نَا إِ ا يم ك أ ك ن َ قَالُوا ُس ْب َحانَ َ َ َ َ ُ ُ َ صدق اهلل العظيم سورة البقرة أية ﴿﴾٢٣
2
انًسرٌٕاخ انًمذيح انفصم االٔل :اعاعٍاخ انًاذالب • ٚاعٙخ اٌجشٔبِظ • رشغ ً١اٌّبرالة • ئغالق اٌّبرالة • ثؼغ األعبع١بد اٌٙبِخ ٌّغزخذِ ٟثشٔبِظ اٌّبرالة • رؼش٠ف اٌؼٍّ١بد األعبع١خ • رؼش٠ف اٌؼٍّ١بد إٌّطم١خ • اعجم١بد رٕف١ز اٌؼٍّ١بد اٌؾغبث١خ • أعجم١خ رٕف١ز اٌؼٍّ١بد إٌّطم١خ • اٌّزغ١شاد Variables • األٚاِش اٌخبطخ ثجشٔبِظ اٌّبرالة • رٕغ١ك اٌج١بٔبد format • M-File • ٔبفزح M-File
انفصم انثاًَ :انًردٓاخ ٔ انًصفٕفاخ • اٌّزغٙبد • ؽٛي اٌّزغٗ • ئػبفخ ػٕظش اٌ ٝاٌّزغٗ • ئػبفخ أوضش ِٓ ػٕظش ِززبٌٟ • اعزجذاي ػٕظش • ؽزف ػٕظش ِٓ اٌّزغٗ • ؽزف ِغّٛػخ ػٕبطش ِززبٌ١خ • ٔذاء ػٕظش • ٔذاء أوضش ِٓ ػٕظش 3
• ئ٠غبد اٌؼٕظش األوجش ف ٟاٌّزغٗ • ئ٠غبد اٌؼٕظش األطغش ف ٟاٌّزغٗ • ئ٠غبد ِغّٛع ػٕبطش اٌّزغٗ • ئ٠غبد ؽبطً ػشة اٌؼٕبطش ف ٟاٌّزغٗ • ئ٠غبد ؽبطً ػشة اٌؼٕبطش ف ٟاٌّزغٗ • ا٠غبد اٌضا٠ٚخ ثِ ٓ١زغٓ١ٙ • اٌؼشة االرغب٘Cross productٟ • اٌّظفٛفبد • و١ف١خ وزبثخ اٌّظفٛفبد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة • ئ٠غبد ؽغُ اٌّظفٛفخ • ِٕمٛي اٌّظفٛفخ Transpose • اٌّظفٛفخ اٌّزّبصٍخ Symmetrical Matrix • اٌّظفٛفخ اٌّزّبصٍخ ثبٌغبٌت Skew symmetric matrix • اصش اٌّظفٛفخ Trace • اٌّؾذداد Determinant • ِظفٛفخ Adjoint • ِؼىٛط اٌّظفٛفخ Inverse of matrix • اال٠ؼبصاد اٌغب٘ضح ٌىزبثخ اٌّظفٛفبد • اٌؼٍّ١بد األعبع١خ اٌز ٟرزُ ػٍ ٝاٌّظفٛفبد • عّغ اٌّظفٛفبد • ؽشػ اٌّظفٛفبد • ػشة اٌّظفٛفبد • لغّخ اٌّظفٛفبد • اٌشفغ اٌ ٝاألعظ • ئػبفخ ػٕظش ئٌ ٝاٌّظفٛفخ • اعزجذاي ػٕظش 4
• ؽزف أوضش ِٓ ػٕظش • ٔذاء ػٕظش • ئ٠غبد اٌؼٕظش األوجش • ئ٠غبد اٌؼٕظش األطغش • ئ٠غبد ِغّٛع اٌؼٕبطش • ئ٠غبد ؽبطً ػشة اٌؼٕبطش • ئ٠غبد لطش اٌّظفٛفخ • اٌّظفٛفخ اٌغؾش٠خ • رشىِ ً١ظفٛفخ ِزؼذدح االثؼبد Multi- dimensional array • ثؼغ اال٠ؼبصاد اٌّّٙخ ف ٟاٌّظفٛفبد • أدخبي اٌّزغ١شاد اٌشِض٠خ ثبٌّبرالة • ٘١بوً اٌج١بٔبد Data structures • رىِ ٓ٠ٛظفٛفخ ٘١ىٍ١خ Data Structure Array • أشبء ٘١ىً ِزؼذد اٌؾمٛي
انفصم انثانث :زغثاٌ انرفاظم ٔانركايم • اٌغب٠بد limits • اٌّشزمبد Derivatives • ِظفٛفخ اٌغبوٛثJacobian Matrix ٟ • اٌزىبًِ Integration • اٌزىبًِ اٌّؼبػف double Integration • اٌزىبِالد اٌضالص١خ
Triple Integration
• رؾ٠ٛالد فٛسٗ٠
انفصم انشاتغ :انشعى فً انًاذالب • ٔبفزح اٌشعُ • ِؾز٠ٛبد شش٠ؾ اٌمٛائُ • لبئّخ ٍِف File 5
• لبئّخ Edit • لبئّخ View • لبئّخ االدساط Insert • لبئّخ االدٚاد tools • اال٠ؼبص plot • اال٠ؼبص subplot • اٌّخطؾ اٌغٍّ – ٟاال٠ؼبصstairs • ػٍّ١خ ٚػغ شجىخ ػٍ ٝاٌشعُ • ػٍّ١خ ٚػغ اٌشعِٛبد فٛٔ ٟافز ِٕفظٍخ • ئٔشبء سعِٛبد ِٕفظٍخ فٔ ٟبفزح ٚاؽذح • رغّ١خ اٌّؾبٚس • ٚػغ ػٕٛاْ ف ٟأػٍ ٝاٌشعُ • ٚػغ ٔض ػٍٔ ٝمطخ أ ٚأوضش داخً اٌشعُ • األِش Legend • فزؼ ٔبفزح عذ٠ذح ٚرؾذ٠ذ دلزٙب • و١ف١خ ئدخبي إٌمبؽ ِٓ خالي اٌّبٚط • اٌشعُ صالص ٟاألثؼبد • اال٠ؼبص plot3 • اال٠ؼبص EVAL • اال٠ؼبص Zero Crossing • رٍ ٓ٠ٛاٌّمبؽغ )surf(r • ئ٠غبد اٌّغبؽخ رؾذ إٌّؾٕٝ • ِخطؾ اٌذائشح (ثب ٞعبسد) • اٌشعُ اٌشش٠طٟ • اٌشعُ اٌجغ١ؾ ٌٍذٚاي ( )Ezplot • اٌشعُ ثبإلؽذاص١بد اٌمطج١خ ((Polar plot 6
• اٌّخططبد اٌىٕزٛس٠خ contour plots • اظٙبس اٌم ُ١ػٍ ٝاٌخطٛؽ اٌىٕزٛس٠خ • اٌزؾ ِٓ ً٠ٛئؽذاص ٟئٌ ٝآخش Coordinate System Conversion
انفصم انخايظ :زم انًؼادالخ اندثشٌح ٔيطاتمح انًُسٍُاخ فً انًاذالب • ؽً اٌّؼبدالد اٌغجش٠خ • ؽً اٌّؼبدالد راد اٌّزغ١ش اٌٛاؽذ Solve Univariate Equations • Curve Fitting • Linear Curve Fitting • Exponential Curve Fitting • ِطبثمخ إٌّؾٕ١بد ثبعزخذاَ اٌّشثؼبد اٌظغشLeast Squares ٜ • االٔذساط اٌخطLinear Interpolation ٟ • االٔذساط (اٌط١غ) Cubic Spline
انفصم انغادط :زم انًؼادالخ انرفاظهٍح تاعرخذاو انًاذالب • ِب٘ ٟاٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌز٠ ٟزؼبًِ ِؼٙب اٌّبرالة • اال٠ؼبص dsolve • ؽً ِٕظِٛخ ِؼبدالد رفبػٍ١خ اػز١بد٠خ ثبعزخذاَ ا٠ؼبص dsolve • و١ف١خ ؽً ِؼبدٌخ رفبػٍ١خ ثبعزخذاَ ()ode45 • ؽً ِغبئً اٌم ُ١االثزذائ١خ ثطش٠مخ سٔىخ – وٛرب • ؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ االػز١بد٠خ ثبعزخذاَ M-files • ِغبئً اٌم ُ١اٌؾذٚد٠خ • ؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌغضئ١خ ثطشق ِزطٛسح ف ٟاٌّبرالة • ؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌغضئ١خ راد اٌجؼذ اٌٛاؽذ • ؽً ِٕظِٛخ ِؼبدالد رفبػٍ١خ عضئ١خ ثبعزخذاَ اٌّبرالة • ؽً ِؼبدٌخ رفبػٍ١خ عضئ١خ ف ٟاٌجؼذ اٌضبٌٍّٔ ٟغبفخ
7
انفصم انغابع :يثادئ االزصاء فً انًاذالب • ثؼغ اٌذٚاي االؽظبئ١خ • وزبثخ اٌغذاٚي ف ٟاٌّبرالة • ادخبي اٌغذٚي ِغ رؾذ٠ذ ِٛاطفبد اٌّزغ١شاد • ػشع رفبط ً١اٌّزغ١شاد ٚإٌزبئظ االؽظبئ١خ اٌٛطف١خ • اػبفخ ٚؽذاد اٌم١بط ٌٍّزغ١شاد • رجذ ً٠اعُ اٌّزغ١ش • سعُ اٌّخطؾ اٌزىشاسٞ • ا٠غبد ِؼذي اٌظفٛف • رؾذ٠ذ ِٛلغ اٌؼٕظش االوجش • اٌزؾ ِٓ ً٠ٛإٌطبق اٌّغزّش ئٌ ٝاٌّزمطغ • االٔزمبي ِٓ إٌطبق اٌّزمطغ ئٌ ٝاٌّغزّش • ِؼبًِ االسرجبؽ • ِظفٛفخ اٌزغب٠ش • Exponential probability density function • Gamma probability density function • (Least squares fit line(s • Maximum likelihood estimation • Normal probability density function • Mean and variance for the normal distribution
انًصادس
8
انًمذيح اٌّبرالة ٘ ٛؽضِخ ِٓ اٌجشِغ١بد اٌّغزّؼخ ػّٓ ِب٠غّ ٝثجشٔبِظ اٌّبرالة .وٍّخ ِبرالة ٘ٛ اخزظبس ٌٍغٍّخ اٌزبٌ١خ ( ) MATrix LABoratoryأِ ( ٞخزجش اٌّظفٛفبد ) ٌ ٛ٘ ٚغخ ثشِغ١خ ػبٌ ٟاٌّغز ٚ ٜٛاألداء ٚاٌجشٔبِظ ِٓ أزبط ششوخ .Mathworks لبَ ثزأع١ظ اٌجشٔبِظ شخظبْ ,األٚي اٌغ١ذ وٍ١ف ِ١ٌٛش (٘ ٛئعزبر اٌش٠بػ١بد ٚػٍ َٛاٌؾبعت ألوضش ِٓ ػشش ٓ٠ػبِب ً ف ٟعبِؼخ ِزش١غ ٚ ٓ١عبِؼخ عزبٔفٛسد ٚعبِؼخ ِٔ ٛ١ىغ١ى ) ٛأِؼٝ خّظ عٕٛاد ػٕذ ئصِٕ ِٓ ٓ١ظٕؼ ٝاي ّ٘ٚ Hardwareب
Intel Hypercube
Ardent Computer ٚ organizationلجً أْ ٠م َٛثبإلٔزمبي ئٌ ٝششوخ Mathworks اٌششوخ األَ ٌجشٔبِظ اٌّبرالة ,وّب أٔٗ اٌّإٌف األٚي ٌجشٔبِظ اٌّبرالة ٚ .عبن ٌ١زً ٘ ٛاٌّإعظ ٌششوخ Mathworksوّب أٔٗ اٌّغبػذ فٚ ٟػغ رخط١ؾ ثشٔبِظ اٌّبرالة ٛ٘ٚ .ؽبطً ػٍٝ ثىبٌٛسٛ٠ط إٌٙذعخ اٌىٙشثبئ١خ ٚػٍ َٛاٌؾبعت ِٓ عبِؼخ MITػبَ ٚ 1978ؽظً ػٍٝ شٙبدح ِٓ M.S.E.Eعبِؼخ عزبٔفٛسد ػبَ .1981
وٍ١ف ٌِٛش
عبن ٌ١زً
9
تشَايح انًاذالب ثشٔبِظ اٌّبرالة ثشٔبِظ ػبٌ ٟاالداء ّ٠ىٓ ِٓ خالٌٗ اعشاء اٌؼٍّ١بد اٌش٠بػ١خ اٌّخزٍفخ ِضً ؽغبثبد اٌزفبػً ٚاٌزىبًِ ٚؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ .وّب ّ٠ىٓ اعزخذاِٗ العشاء اٌؾغبثبد االؽظبئ١خ فؼال ػٓ اِىبٔ١خ اعشاء اٌؾغبثبد إٌّطم١خ ٚاٌشلّ١خّ٠ ,ىٓ ا٠ؼب رّض ً١االٔظّخ اٌف١ض٠بئ١خ ٚاٌى١ّ١بئ١خ ٚاٌؾ٠ٛ١خ ثشىً ّٔبرط س٠بػ١خ ِٓٚ Mathematical Modelsخالي اٌجشٔبِظ ّ٠ىٓ ا٠ؼب ػًّ اٌشع َٛاٌج١بٔ١خ راد اٌجؼذٚ ٓ٠اٌشعِٛبد اٌّغغّخ . ّ٠ىٓ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة أشبء اٌذٚاي اٌؾغبث ٗ١اٌخبطخ ثبٌّغزخذَ ٚاعز١شاد اٌج١بٔبد ِٓ اٌٍغبد اٌجشِغ١خ االخش ٜوبالوغً ٚاٌفٛسرشاِْ ِٓٚ .ضا٠ب اٌّبرالة اِىبٔ١خ ِؾبوبح ثؼغ االعٙضح ِضً االسدٚ ٕٛ٠ٚغ١ش٘ب ِٓ اٌّىٔٛبد اٌّبد٠خ اٌزطج١م١خ . ٠ؾز ٞٛاٌّبرالة ػٍ ٝاٌؼذ٠ذ ِٓ طٕبد٠ك االدٚاد ِظٕفخ اٌِ ٝغبِ١غ ؽغت رطج١مبرٙب .رخذَ طٕبد٠ك االدٚاد رطج١مبد ػٍّ١خ ٕ٘ٚذع١خ ِخزٍفخ ٠زُ اٌذخٛي اٌٙ١ب ِٓ خالي APPاٌّٛعٛد فٟ شش٠ؾ اٌّٙبَ اٌز٠ ٞمغ اػٍٔ ٝبفزح اٌجشٔبِظ. ِ .1غّٛػخ اٌزطج١مبد اٌّفؼٍخ favorites ِ .2غّٛػخ اٌّؼبٌغخ اٌش٠بػ١خ ٚاالؽظبئ١خ ٚؽغبثبد االفؼٍ١خ Maths, statistics and optimization ِ .3غّٛػخ رظّٚ ُ١رؾٍ ً١أظّخ اٌغ١طشح االٌ١خ. Control system design and analysis ِ .4غّٛػخ ِؼبٌغخ االشبسح ٚاالرظبالد Signal processing and communications ِ .5غّٛػخ ِؼبٌغخ اٌظٛس ا Image processing and computer vision ِ .6غّٛػخ اٌفؾض ٚاٌم١بط Test and measurements ِ .7غّٛػخ اٌؾغبثبد اٌّبٌ١خ Computational finance ِ .8غّٛػخ اٌؾغبثبد اٌجٌٛٛ١ع١خ Computational Biology ِ .9غّٛػخ وزبثخ إٌض اٌجشِغCode generation ٟ ِ .11غّٛػخ اٌزؾمك ِٓ إٌض اٌجشِغCode verificationٟ ِ .11غّٛػخ اٌؾغبثبد
11
ثؼذ رضج١ذ اٌجشٔبِظ ػٍ ٝعٙبص اٌؾبعٛة ٚػٕذ إٌمش ػٍ ٝا٠مٔٛخ اٌزشغ: ً١
ٚف ٟؽبٌخ ػذَ ظٛٙس٘ب ػٍ ٝعطؼ اٌّىزت ٠فزؼ اٌجشٔبِظ ٔٚز٘ت اٌِ ٝغٍذ ثبعُ ٕ٘ ِٓٚ binبن ٠زُ فزؼ اٌجشٔبِظ .
11
انفصم االٔل اعاعٍاخ انًاذالب
ٙ٠ذف ٘زا اٌفظً اٌ ٝرؼٍ ُ١اٌطبٌت • و١ف١خ اعزؼّبي اٌّبرالة ٔ ٚبفزح االٚاِش وبٌخ ؽبعجخ • ثؼغ األعبع١بد اٌٙبِخ ٌّغزخذِ ٟثشٔبِظ اٌّبرالة • اعبع١بد اٌٍغخ وبٌّزغ١شاد ,ا٠ؼبصاد ,رٕغ١ك اٌج١بٔبد
12
• ٔاخٓح انثشَايح رزغُ ٚاعٙخ اٌجشٔبِظ ثبٌغٌٛٙخ ف ٟاٌزؼبًِ ِؼٙب ,ؽ١ش ٠زُ رمغِٕ ُ١بؽك اٌؼًّ ثٙب ئٌ ٝصالس ِٕبؽك سئ١غ١خ ٟ٘ٚ ,وبٌزبٌٔ ٟبفزح األٚاِش ِٕ ٚ Command Windowطمخ اٌؼًّ
ٚ Workspaceربس٠خ األٚاِش Command History,أٔظش اٌظٛسح اٌزبٌ١خ.
َافزج األٔايش :Command Windowؽ١ش ٠زُ ئدخبي اٌّذخالد ٚ Inputsاألٚاِش ٠ٚ Commands,ؼًّ اٌّبرالة ػٍ ٝرؾٍ ً١رٍه اٌج١بٔبد ِٚذِ ٜطبثمخ اٌّذخالد ٌٍٛظ١فخ اٌّطٍٛثخ ِٕٗ ,ؽز ٝرؾظً ػٍ ٝإٌزبئظ فٔ ٟفظ اٌشبشخ. يُطمح انؼًم :Workspaceؽ١ش ٠م َٛاٌّبرالة ثزغغ ً١اٌّذخالد ٚ Inputsاٌّخشعبد Outputsف٘ ٟزٖ اٌشبشخ. يالزظح :ػٕذ ثذء اٌؼًّ ػٍ ٝاٌّبرالة ألٚي ِشح ,ال رظٙش ٔبفزح ٚ Workspaceؽز ٝرظٙش أػغؾ ثضس اٌفأسح ػٍ ٝوٍّخ . Workspace 13
َافزج ذغدٍم األٔايش٠ :Command Historyزُ رغغ ً١وً ِب ٠م َٛثٗ اٌّغزخذَ ػٍ ٝثشٔبِظ اٌّبرالة ف٘ ٟزٖ إٌبفزح. لائًح إتذأ :Startرغزخذَ ٘زٖ اٌمبئّخ ٌٍٛطٛي ئٌ ٝاٌزطج١ك اٌّشاد رٕف١زٖ ٚ ,رغزخذَ ف ٟاٌّشاؽً اٌّزمذِخ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة.
• ذشغٍم انًاذالب ٠زُ رشغ ً١ثشٔبِظ MATLABثبٌؼغؾ ِشر ٓ١ػٍ ٝاأل٠مٔٛخ اٌّٛعٛدح ػٍ ٝعطؼ اٌّىزت فٔ ٟظبَ .Windowsوّب ّ٠ىٕٕب أْ ٔؼجؾ خظبئض رشغ ً١ثشٔبِظ .MATLAB ؽ١ش ّ٠ىٕٕب أْ ٔغؼً ثشٔبِظ ٕ٠ MATLABفز أِشا ِب أ ٚثشٔبِظ ِب ٚرٌه ػٓ ؽش٠ك اٌٍّف ( )startup.mؽ١ش ٔىزت ف ٗ١اٌزؼٍّ١بد اٌزٔ ٟش٠ذ رٕف١ز٘ب ػٕذ ثذا٠خ رشغ ً١اٌجشٔبِظ.
• إغالق انًاذالب ّ٠ىٕٕب اٌخشٚط ِٓ ثشٔبِظ MATLABػٓ ؽش٠ك اخز١بس األِش ( ِٓ )Exitاٌمبئّخ ) )Fileأٚ ػٓ ؽش٠ك وزبثخ األِش ( )quitف ٟاي ( .) Command Window وّب ّ٠ىٕٕب أْ ٕٔفز اٌٍّف ) )finish.mلجً أْ ٔم َٛثاغالق ثشٔبِظ ٘ MATLABزا اٌٍّف ٠مَٛ ثؼذح ٚظبئف ِّٙخ ,ؽ١ش ٠م َٛثزٕف١ز ثشٔبِظ ٌؾفع اٌّزغ١شاد اٌّغزخذِخ ف ٟثشٔبِغٕب ٚلّٙ١ب ٚ خظبئظٙب أ ٚأٔٗ ٠م َٛثاظٙبس طٕذٚق ؽٛاس اٌخبص ثؼٍّ١خ ئغالق .MATLAB
• تؼط األعاعٍاخ انٓايح نًغرخذيً تشَايح انًاذالب عٕزؼشف ثارْ هللا ػٍ ٝاٌمٛائُِٚ ,ب ٠م َٛثٗ وً اخز١بس. لائًح يهف :Fileرزى٘ ْٛزٖ اٌمبئّخ ِٓ اٌؼذ٠ذ ِٓ اٌخ١بسادٚ ,اٌز ٟرٕفز وً ِٕٙب ٚظ١فخ ِؾذدح
14
لائًح انرؼذٌم :Editفىّب رؼٛدٔب ف ٟرٍه اٌمبئّخ أْ ٔغذ أٚاِش ( ٔغخ Copy ,لضCut , ٌ Pasteظك ,ثؾش ٌٚ ) Findىٓ ٕ٘بٌه صالس أدٚاد ٘بِخ ثٙب :ُ٘ٚ Clear Command Window, Clear Command History, Clear Workspace ؽ١ش رؼًّ رٍه األدٚاد ػٍِ ٝغؼ عّ١غ اٌّذخالد ٚإٌزبئظ ِٓ اٌجشٔبِظ لائًح ٘:Debugزٖ اٌمبئّخ خبطخ ثّؼبٌغخ اٌج١بٔبدٚ ,اٌطش٠مخ اٌّزجؼخ ِٓ لجً ثشٔبِظ اٌّبرالة فِٛ ٟاعٙخ األخطبء. لائًح :Desktopف٘ ٟزٖ اٌمبئّخ ٠زُ اٌزؾىُ ثّؾز ٜٛاٌٛاعٙخ اٌخبطخ ثجشٔبِظ اٌّبرالة ,فّضالً ّ٠ىٕٕب ئظٙبس ٔبفزح األٚاِش أ ٚئخفبئٙب. لائًح :Windowؽ١ش ّ٠ىٕه اٌزٕمً ثٍِ ٓ١فبد اٌّبرالة اٌّخزٍفخٚ ,وزٌه إٌٛافز ِضً ٔبفزح األٚاِشٚ Window Commandغ١ش٘ب اٌىض١ش. لائًح :Helpؽ١ش رم َٛرٍه اٌمبئّخ ,ثزٛف١ش اٌّغبػذاد اٌؼشٚس٠خ ف ٟاٌجشٔبِظٚٚ ,عبئً االرظبي ثبٌششوخ اٌّظٕؼخٚ ,آخش اٌزؾذ٠ضبدٚ ,وزٌه رؼٍُ اٌّبرالة ثبٌٍغخ اإلٔغٍ١ض٠خ.
• ذؼشٌف انؼًهٍاخ األعاعٍح ّ٠ىٓ اعزخذاَ اٌّبرالة وبٌخ ؽبعجخ ٚرٌه ثبٌىزبثخ ِجبششح فٔ ٟبفزح االٚاِش ٚػٕذ اٌؼغؾ ػٍٝ ِفزبػ اٌزٕف١ز (٠ )Enterزُ اٌؾظٛي ػٍ ٝإٌز١غخ .وّب ِٛػؼ ف ٟاٌغذٚي ( )1اٌزبٌٟ
15
خذٔل ()1 اانؼًهٍح
يثال
انصٍغح اندثشٌح
صٍغح انًاذالب
اٌغّغ
2+3
a+b
a+b
اٌطشػ
3-2
a-b
a-b
اٌؼشة
3*5
a*b
a*b
Multiplication اٌمغّخ ػٍ ٝآٌ١ّ١
2/4
b
a/b
Left Division اٌمغّخ ػٍ ٝاٌ١غبس
4\2
a
a\b
Right Division االعظ Exponential
2^3
ab
a^b
اٌّفىٛن Factorial
)factorial(3
!n
)factorial(n
ّ٠ ٚىٓ اعشاء اٌؼٍّ١بد اٌؾغبث١خ ػٍ ٝاالػذاد اٌّشوجخ ا٠ؼبُ .ػٍ ٝعج ً١اٌّضبي )>> (5+2i) / (3-2i = ans 4.6923 + 0.4615i الؽع اْ إٌز١غخ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة رظٙش ِغجٛلخ ثىٍّخ ( ٌٛٚ )ansرفؾظذ ٔبفزح عبؽخ اٌؼًّ work spaceرغذ اخش ٔز١غخ ِخضٔٚخ ف٘ٚ ٗ١زا ٠ؼٕ ٟاِىبٔ١خ اعشاء اٌؼٍّ١بد اٌغجش٠خ ػٍ ٝاخش ٔز١غخ ؽظٍذ ػٍٙ١ب .عذٚي ( )2اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ ثؼغ اال٠ؼبصاد االعبع١خ ٌألػذاد اٌّشوجخ .
16
خذٔل ()2 Complex angle Conj Imag real abs i j
نركٌٍٕ أػذاد يشكثح يٍ أػذاد زمٍمٍح ٌرى ذًشٌشْا نهذانح. إلٌداد انضأٌح phase angle نًؼشفح انًشافك نهؼذد انخٍانً. إلٌداد اندضء انرخٍهً يٍ انؼذد انًشكة إلٌداد اندضء انسمٍمً يٍ انؼذد انًشكة انمًٍح انًطهمح نهؼذد انًشكة (انًسصهح) ٔزذاخ انؼذد انثشَايح تمٍاط i
انخٍانً
)z=complex (2,3
2.0000+3.0000i
)angle(z )zc = conj(z )imag(z
0.9828 3.0000
)real(z
2.0000
)abs(3+4i
5
2+3i 1+2j
2+3i 1+2i
ٌٔؼطٍٓا
2.0000- 3.0000i
• ذؼشٌف انؼًهٍاخ انًُطمٍح ال ٠مزظش ػًّ اٌّبرالة ػٍ ٝاعشاء اٌؼٍّ١بد اٌؾغبث١خ ثً ّ٠ىٓ اعشاء اٌؼٍّ١بد إٌّطم١خ ا٠ؼب ٠ٚى ْٛإٌبرظ 1ف ٟؽبٌخ اٌؼجبسح اٌظؾ١ؾخ ٌٍ 0 ٚؼجبسح اٌخبؽئخ. اٌغذٚي ( )3االرٛ٠ ٟػؼ رٌه خذٔل ()3 انؼًهٍح
صٍغح ياذالب انصٍغح انشٌاظٍح
يثال
انُرٍدح
اوجش ِٓ
8>2
>
>
1
اطغش ِٓ
13<7
<
<
0
٠غبٞٚ
5==2
==
=
0
ال ٠غبٞٚ
5~=2
=~
1
ٚا ٚاٌؼطف
1&0
&
AND
0
أ ٚاالخز١بس
1|0
|
OR
1
ال إٌبف١خ
~0
~
NOT
1 0
~1 17
يثال ذٕظٍسً ]E = true F = [0 1 0 2 0 3 0 1
A = 0 B = false C = 1 D = 8
أؽغت ِب ٍٟ٠ A&B ٚ A|F ٚ ~C&F اٌغٛاة >> A = 0 ;B = false; C = 1; D = 8 ;E = true; F = [ 0 1 0 20 3 0 1];. >> A&B = ans 0 >> A|F = ans 0
1
0
0
1 0 1
0
1
0
0
>>~C&F = ans 0 0
0
0
اعثمٍاخ ذُفٍز انؼًهٍاخ انسغاتٍح ِٓ االِٛس اٌّّٙخ عذا اْ ٍ٠زضَ اٌّغزخذَ ٌجشٔبِظ اٌّبرالة ثزغٍغً اٌؼٍّ١بد اٌؾغبث١خ ػٕذ وزبثخ اٌؼجبساد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة ِٓ اعً اٌؾظٛي ػٍٔ ٝزبئظ طؾ١ؾخ٠ .ى ْٛرشر١ت رٕف١ز اال٠ؼبصاد وّب :ٍٟ٠ .1رٕف١ز داخً االلٛاط ( ) ١ٌ ٚىٓ ِؼٍِٛب ثبْ االلٛاط اٌظغ١شح فمؾ ٘ ٟاٌّغزخذِخ الْ وً ٔٛع ِٓ االلٛاط ٌٗ اعزخذاَ خبص ف ٟاٌجشٔبِظ. .2االعظ (^) ٠ٚزُ سفغ االعظ ثبٌؼالِخ .3اٌؼشة ٚاٌمغّخ ( * ٌّٙ ) / ,ب ثٕفظ اٌذسعخ االعجم١خ. .4اٌغّغ ٚاٌطشػ ( ٌّٙ ) - , +ب ثٕفظ اٌذسعخ االعجم١خ.
أعثمٍح ذُفٍز انؼًهٍاخ انًُطمٍح ٔ .1ف١ز ِب ثذاخً االلٛاط 18
NOT .2 AND .3 OR .4
انًرغٍشاخ Variables رزظف اٌّزغ١شاد ف ٟاٌّبرالة ثّب ٠بر: ٟ .1رجذأ ثؾشف اثغذ ٚ ٞثبٌٍغخ االٔىٍ١ض٠خ. .2رزبصش ثؾبٌخ االؽشف ا ٞاْ اٌؾشف اٌىج١ش ِزغ١ش ٚاٌظغ١ش ّ٠ىٓ اعزخذاِٗ ٌّزغ١ش اخش. .3اٌّزغ١ش االػز١بدٌٍٕ ٞبرظ ثبٌّبرالة ٘ans ٛ ٕ٘ .4بٌه سِٛص ِؾغٛصح ال رغزخذَ :ٟ٘ٚ
pi, inf , i , j
.5وٍّخ clearرّؾ ٛاٌم ُ١اٌّخضٔٚخ ف ٟعبؽخ اٌؼًّ .workspace .6وٍّخ whoرؼط ٟلبئّخ ثبٌّزغ١شاد اٌّٛعٛدح. .7ال رغزخذَ اٌشِٛص اٌخبطخ ثأعّبء اٌّزغ١شاد =…., () ,{} ,[] ,% ,^ ,& ,# ,@ , عذٚي ) (4اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ ثؼغ اٌّزغ١شاد اٌّؼشفخ ِغجمب ً ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة ٚاٌّؼشٚفخ خذٔل ()4
األٔايش انخاصح تثشَايح انًاذالب ٔزٕبٚي ف٘ ٟزا اٌجٕذ ثؼغ األٚاِش اٌخبطخ ثجشٔبِظ اٌّبرالة ِٕٙ ٚب اٌذٚاي اٌش٠بػ١خ ِٛ ٚػؾخ ف ٟاٌغذٚي سلُ ()5 19
اٌذٚاي اٌّضٍض١خ ِٛ ٚ Trigonometric Functionsػؾخ ف ٟاٌغذٚي سلُ ()6 اٌذٚاي اٌّضٍض١خ اٌؼىغ١خ ِٛ ٚ Inverse Trigonometric Functionsػؾخ ف ٟاٌغذٚي سلُ ()7 اٌذٚاي اٌضائذ٠خ ِٛ ٚ Hyperbolic Functionsػؾخ ف ٟاٌغذٚي سلُ ()8 اٌذٚاي اٌضائذ٠خ اٌؼىغ١خ ِٛ ٚ Inverse Hyperbolic functionsػؾخ ف ٟاٌغذٚي سلُ ()9 يالزظح٠ :زؼبًِ اٌّبرالة االطذاس ) ِ ( 2015aغ اٌضٚا٠ب ثبٌٕظبَ اٌذائش radian ٞفؼال ػٓ ٔظبَ اٌذسعبد ف ٟل١بط اٌضٚا٠ب ٚثزٌه ال ٠زطٍت رؾ ً٠ٛاٌضٚا٠ب اٌّؼطبح اٌ ٝاٌذسعبد وّب فٟ االطذاساد اٌغبثمخ .الؽع اْ ا ٞداٌخ رغزخذَ ٠غت اْ رؼغ ِب ٠زطٍت ؽغبثٗ ث ٓ١ألٛاط طغ١شح. خذٔل ()5 ِبرالة
اٌذاٌخ
) sqrt( x
اندزس انرشتٍؼً انذانح االعٍح
إٌز١غخ
ِضبي
3
)sqrt(9
)exp(x
انهٕغاسذًٍاخ نالعاط log :10
)log10(x
)log10(100
2
انهٕغاسذًٍاخ نالعاط Log 2
)Log2(x
)Log2(1000
10
ln
)log(x
انهٕغاسذٍى انطثٍؼً انمًٍح انًطهمح
││
)abs(x
)log(100
4.6052
)abs(-6
6 4
=A ;)]sym([4,8,12
انؼايم انًشرشن االكثش
gcd
انًعاػف انًشرشن األصغش(ٌدة اٌ َسٕل انًصفٕفح انى صٍغح سيضٌح)
lcm
زاصم ظشب انؼٕايم
prod
)]prod([4,3,5
انرسهٍم انى انؼٕايم االٔنٍح
factor
)Factor) 12
انثالً انصسٍر نهمغًح
rem
)rem(7,-2
1
انمًٍح انًطهمح نهثالً انصسٍر نهمغًح
mod
)mod(7,-2
-1
)gcd(A )lcm (A
21
24
60 223
دٔال انرمشٌة انرمشٌة أللشب ػذد صسٍر
round
)round(1.6
2
انرمشٌة نهؼذد انصسٍر االصغش
floor
)floor(-1.6
-2
انرمشٌة نهؼذد انصسٍر االكثش
ceil
)ceil(2.1
3
ذمشٌة انشلى انؼششي تاذداِ انصفش
fix
)Fix(2.1
2
)sign(x
)sign(-125
-1
)sign(0
0
)sign(12
1
زصش االسلاو تٍٍ 1- ٔ 1+ذؼطً 1 نهمٍى انًٕخثح ٔ 1-نهمٍى انغانثح ٔ0 نهمًٍح 0
خذٔل ()6 اٌذاٌخ
ِبرالة
ِضبي
إٌز١غخ
ع١ت اٌضا٠ٚخ )اٌم١بط اٌذائش(ٞ
)sin(x )sind(x
)sin(pi/4 )sind(45
0.7071
اٌغ١ت رّبَ )اٌم١بط اٌذائش(ٞ
)cos(x )cosd(x
)cos(pi/4 )cosd(45
)tan(x )tand(x
)tan(pi/4 )tand(45
اٌظً رّبَ )اٌم١بط اٌذائش(ٞ
)cot(x
)cot(pi/4
)اٌم١بط ثبٌذسعبد)
)cotd(x
)cotd(45
اٌمبؽغ ) اٌم١بط اٌذائش(ٞ
)sec(x
)sec(pi/6
)اٌم١بط ثبٌذسعبد(
)secd(x
)sec(30
اٌمبؽغ رّبَ )اٌم١بط اٌذائش(ٞ
)csc(x
)csc(pi/6
)اٌم١بط ثبٌذسعبد(
)cscd(x
)cscd(30
)اٌم١بط ثبٌذسعبد( )اٌم١بط ثبٌذسعبد( اٌظً )اٌم١بط اٌذائش(ٞ )اٌم١بط ثبٌذسعبد(
21
0.7071
1
1
1.1547
2
)7( خذٔل ِضبي
غخ اٌّبرالة١ط
خ١بػ٠غخ اٌش١اٌظ
asin(1)
asin(x)
sin-1(x)
acos(1)
acos(x)
cos-1(x)
atan(1)
atan(x)
tan-1(x)
acot(1)
acot(x)
cot-1(x)
asec(1)
asec(x)
sec-1(x)
acsc(1)
acsc(x)
csc-1(x)
)8( خذٔل غخ اٌّبرالة١ط
خ١بػ٠غخ اٌش١اٌظ
sinh(x)
sinh(x)
cosh(x)
cosh(x)
tanh(x)
tanh(x)
coth(x)
coth(x)
sech(x)
sech(x)
csch(x)
csch(x) )9( خذٔل
غخ اٌّبرالة١ط
خ١بػ٠غخ اٌش١اٌظ
Asinh(x)
sinh-1(x)
Acosh(x)
cosh-1(x)
Atanh(x)
tanh-1(x)
Acoth(x)
coth-1(x)
Asech(x)
sech-1(x)
Acsch(x)
csch-1(x) 22
ذُغٍك انثٍاَاخ format عذٚي ) (10اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ رٌه خذٔل ()10 ٠ؼط ٟإٌزبئظ ِ 15شرجخ ثؼذ اٌفبطٍخ اٌؼشش٠خ ٠ؼط ٟإٌزبئظ ِ 4شرجخ ثؼذ اٌفبطٍخ اٌؼشش٠خ ٠ؼط ٟإٌزبئظ ِ 15شرجخ ثؼذ اٌفبطٍخ ِؼشٚة ف 10 ٟلٛح وزا >>PI ِضال 3.141.59265358979e+000 format ShortEng 3.1416e+000 format compact 3.1416e+000 format long format short format longEng
ِشرجز ٓ١ثؼذ اٌفبطٍخ اٌؼشش٠خ
3.14
format bank
٠ىزت ٔغجخ
133/155
format rat
M-File ٘ٚ ٟعٍ١خ إلدخبي األٚاِش ٌٚىٓ ٌ١ظ ِٓ خالي ٔبفزح األٚاِش ,االخزالف ٕ٘ب ٠زؾذد ف ٟػٍّ١خ ئدخبي األٚاِش اٌز ٟوٕب ٔغزخذِٙب ,ئرا أسدٔب رؼذ ً٠ػٕظش أ ٚأوضش ٠غت ئػبدح ئدخبي األِش ِٓ عذ٠ذ ٚئرا ٚعذ خطأ ,ف١غت وزبثخ األِش ِٓ عذ٠ذ ٚػٕذ وزبثخ ثشٔبِظ وج١شٚ ,أسدٔب ئػبدح اٌؼٍّ١خ ِشح أخش٠ ٜغت ئدخبي عّ١غ األٚاِش ِٓ عذ٠ذ ٚثٕفظ اٌزشر١ت ٚئرا ؽذس خطأ ف ٟرشر١ت األٚاِش ٌٙزا اٌجشٔبِظ اٌىج١ش عزم َٛثاػبدح اإلدخبي األٚاِش ِٓ اٌجذا٠خ ِشح أخش .ٜوزٌه ٠ظؼت رظؾ١ؼ األخطبء ٚ Debuggingوً ٘زا ثبٌطجغ ٠غزغشق ٚلزب ً وج١شاً ثبإلػبفخ ئٌ ٝاًٌٍّ اٌزٞ ٠ؾذس ٌٍّغزخذَ ٚؽجؼب ً ؽالً ٌٙزٖ اٌّشىٍخ ,رُ اٌؼًّ ثّب ٠غّٚ M-File ٝاٌز ٟرؼط ٟاٌمذسح ػٍٝ وزبثخ اٌجشٔبِظ وبِالً أٚالً ثذ ْٚرشغٚ ,ً١ثؼذ االٔزٙبء ِٕٗ ٠زُ رشغ٘, ٍٗ١زٖ اٌخبط١خ رؼط ٟاٌمذسح ػٍ ٝرؼذ ً٠اٌم ُّ١د ْٚاٌؾبعخ ئٌ ٝوزبثزٙب ِشح أخش ,ٜأ ٚئػبدح ئدخبي األٚاِش اٌز ٟرؼزّذ ػٍ٘ ٝزا األِش .فى١ف ٠زُ رشغ ً١رٍه اٌخبط١خ؟ الؽع اٌشىً اٌزبٌٟ
23
ٚثبٌزبٌ ٟعزظٙش ٔبفزٖ عذ٠ذح ,رأخز اٌشىً اٌزبٌٟ
َ افزج M-File ف٘ ٟزٖ اٌفمشح ٔزؼشف ػٍٔ ٝبفزح M-Fileالؽع اٌشىً اٌزبٌٟ 24
ٌٚىٓ ػٕذ اٌؼغؾ ػٍ ٝصس اٌزشغ ,ً١ع١طبٌجه اٌّبرالة ثؾفع اٌجشٔبِظٌٚ ,ىٓ ٠شزشؽ ا٢ر ٟػٕذ ؽفع اٌجشٔبِظ :أْ ال ٠جذأ ثأسلبَ ,أْ ال ٠ى ْٛأِشاً ِؼشفب ً ف ٟاٌّبرالة ,أْ ال ٠ؾز ٞٛاالعُ ػٍٝ ِغبفبد فبطٍخ ,أْ ال رؾز ٞٛػٍ ٝسِٛص خبطخ ِضً* , & , - , + ٠غت ِشاػبح رٍه اٌششٚؽ ٚئال ٌٓ ٠م َٛاٌّبرالة ثزٕف١ز اٌجشٔبِظ.
25
انفصم انثاًَ انًردٓاخ ٔ انًصفٕفاخ
ٌٓذف ْزا انفصم انى ذؼهٍى انطانة و١ف١خ وزبثخ اٌّزغٙبد ٚاٌّظفٛفبد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة اٌؼٍّ١بد اٌؾغبث١خ ف ٟاٌّزغٙبد ٚاٌّظفٛفبد اعزخشاط ػٕظش ِؾذد ِٓ اٌّظفٛفخ و١ف١خ رغ١١ش ػٕظش ِب ف ٟاٌّظفٛفخ
26
عّ١غ اٌؾغبثبد اٌغبثمخ اٌز ٟأعش٠زٙب ؽز ٝاِ ْ٢إٌفخ ِٓ أػذاد ف ٟاٌجؼذ اٌٛاؽذ ٚرؼزجش اٌؼٍّ١بد اٌز ٟأعش٠ذ ػٍٙ١ب ٘ ٟأعبع١بدٚ .ػٕذِب ٠ش٠ذ اٌشخض ئعشاء ٔفظ اٌؼٍّ١خ ٌىٓ ف ٟثؼذٓ٠ فغ١ؾزبط ئٌ ٝعٙذ ٚ ٚلذ أوضش ٌٚؾً ٘زٖ اٌّشىٍخ ػّذ ثشٔبِظ MATLABئٌ ٝرشر١ت اٌج١بٔبد ػٍ ٝشىً ِظفٛفبد.
أٔال :انًردٓاخ اٌّزغٙبد ٘ ٟثجغبؽخ ِظفٛفخ ٌٚىٓ ئِب ثؼّٛد ٚاؽذ Column Vectorأ ٚطف ٚاؽذ Row ٚ Vectorػٍ ٝعج ً١اٌّضبي اٌّزغٗ ِ Aى ِٓ ْٛطف ٚاؽذ 12 ٚػّٛد ٌزا ِ ٛ٘ Aزغٗ طفٟ ]A=[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ٠زُ وزبثخ ِزغٗ اٌظف ثبٌّبرالة ِٓ خالي ادخبي ػٕبطش اٌظف ٚاٌفظً ث ٓ١اٌؼٕبطش ئِب ثفبطٍخ ) Comma (,أ ٚثؼًّ ِغبفخ Spaceث ٓ١األسلبَ٠ ٚ .زُ ئدخبي ل ُ١ػٕبطش ِزغٗ اٌؼّٛد ٠ ٚزُ اٌفظً ث ٓ١اٌؼٕبطش ئِب ثبٌؼغؾ ػٍِ ٝفزبػ Enterأ ٚثبعزخذاَ اٌفبطٍخ إٌّمٛؽخ ) ; ( . Semicolon ياًْ انؼًهٍاخ انشائؼح ػهى انًردٓاخ؟ -1ؽٛي اٌّزغٗ -2ئػبفخ ػٕظش -3اعزجذاي ػٕظش -4ػٍّ١خ ؽزف ػٕظش ٔ -5ذاء ػٕظش -7ئ٠غبد اٌؼٕظش األوجش -8ئ٠غبد اٌؼٕظش األطغش -9ئ٠غبد ؽبطً ػشة اٌؼٕبطش ٘زٖ ٘ ٟاٌؼٍّ١بد اٌشبئؼخ ف ٟاٌّبرالة ٚعٕزٕبٚي وً ِٕٙب ثبٌزفظ ً١ثارْ هللا ٚأ ْ٢م َٛثبٌؼٍّ١خ األٟ٘ ٚ ٌٝٚ غٕل انًردّ ٚوّب ِٛػؼ ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ 27
ٌٕفزشع ٌذٕ٠ب اٌّزغٗ ّ٠ىٓ ا٠غبد ؽٛي اٌّزغٗ ثبٌؼاللخ اٌش٠بػ١خ ف ٟاٌّبرالة ٠زُ ا٠غبد ؽٛي اٌّزغٗ Aثباال٠ؼبص )norm(A يثال :اٚعذ ؽٛي اٌّزغٗ
A= 2i+3j+4k ]>>A=[2 3 4 )>>norm(A ans=5.3852
إظافح ػُصش انى انًردّ أرا أسدٔب ئػبفخ اٌشلُ 120ف ٟاٌخبٔخ اٌؾبد٠خ ػششح ,أ ٞاٌخبٔخ اٌزبٌ١خ ٌٍخبٔخ اٌؼبششح٠ ,زُ رٌه وّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
28
يالزظح :ف ٟاٌّضبي اٌغبثك رّذ ئػبفخ اٌشلُ 120ئٌ ٝاٌخبٔخ 11فّبرا ئرا لّٕب ثاػبفخ سلُ عذ٠ذ ٌٚىٓ ف ٟاٌخبٔخ سلُ 13فّبرا عزى ْٛلّ١خ اٌخبٔخ 12اٌز٠ ٌُ ٟزُ ئػبفخ أ ٞػٕظش ٌٙب أٔظش اٌظٛسح اٌزبٌ١خ
29
• إظافح أكثش يٍ ػُصش يررانً ٌٕفزشع إٔٔب ٔش٠ذ ئػبفخ ِغّٛػخ ِٓ اٌؼٕبطش اٌّززبٌ١خ ف ٟاٌخبٔبد ّ٠ٚ 13 ٚ 12 ٚ 11ىٓ ثذالً ِٓ ئدخبي وً سلُ ػٍ ٝؽذٔ ٜذخً اٌىً ف ٟاْ ٚاؽذ ٚوّب ف ٟاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
31
و لكن قد ٌبدوا ذلك مستنفذا للوقت ,إذا تم إدخال 100رقم متتالً أو 1000رقم فما العمل؟ ٕ٘ بٌه ؽش٠مخ ف ٟاٌّبرالة رغزخذَ ئرا أسدد أْ رؼ١ف ِغّٛػخ ِٓ األسلبَ اٌّززبٌ١خ فّضالً ػٕذِب ٔش٠ذ أْ ٔزوش ِغّٛػخ ِٓ األسلبَ اٌّززبٌ١خ ِٓ 1ئٌٔ 11 ٝىزت اٌزبٌٚ 1:10 ٟػٕذِب ٔش٠ذ وزبثخ ِغّٛػخ ِٓ األسلبَ اٌّززبٌ١خ ِٓ 10ئٌٔ 1200 ٝىزت
ٚ 10:1200ثبٌزبٌ ٟئرا أسدٔب وزبثخ
ِغّٛػخ ِٓ األسلبَ اٌّززبٌ١خ ِٓ 11ئٌ 13 ٝوّب فِ ٟضبٌٕب ٔىزت ٚ 11:13ثبٌزبٌ ٟرى ْٛاٌىزبثخ ف ٟاٌّبرالة وّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
31
ٕ٘بن ؽش٠مخ اخشٚ ٜاٌز٠ ٞغزخذَ ف ٟػٍّ١خ ئٔزبط ِزغٗ ,ػٓ ؽش٠ك رؾذ٠ذ اٌشلُ األطغش ٚاٌشلُ األوجشٚ ,ػذد إٌمؾ اٌّشغٛثخ ث٘ ٓ١ز ٓ٠اٌشلّ ٚ ٓ١رٌه ثبعزخذاَ اإل٠ؼبص linspaceاالر:ٟ
اٌّضبي اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ و١ف١خ اعزخذاَ ٔ 10مبؽ ِٓ ث ٓ١اٌشلّ10ٚ 1 ٓ١
)A= linespace( 1, 10, 10 )B=linspace(1,9,2 ٌ ٛوبٔذ االسلبَ ِزٛاٌ١خ ثض٠بدح ِؼٕ١خ ِضً 2ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ رىزت B=1:2:9 ا ٚثبٌشىً الؽع اْ اٌض٠بدح ا ٚخطٛح اٌؾشوخ ِمذاس٘ب ٚ 2ػؼذ ثؼذ االشبسح (ّ٠ٚ ):ىٓ اْ رى ْٛاٌخطٛح اٌ ٝاٌٛساء (رٕبلظ١خ) ٚف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ رؼط ٝلّ١خ عبٌجخ وّب ٍٟ٠ B=9:-2:1 ans B =9 7 5 3 1 32
• اعرثذال ػُصش ػٍّ١خ اعزجذاي ػٕظش رزطٍت ػذح ششٚؽ -1أْ ٠ى ْٛاٌؼٕظش ِٛعٛداً ثبٌفؼً -2أْ رؾذد ِىبْ ٘زا اٌؼٕظش فف ٟاٌّضبي اٌزبٌ ٟأسدٔب أْ ٔغزجذي اٌؼٕظش اٌضبٌش ِٓ اٌشلُ 3ئٌ ٝاٌشلُ 15وً ِب ػٍٕ١ب فؼٍٗ ٘ٛ وزبثخ اٌزبٌ , A(3)=15 :ٟؽ١ش ٛ٘ Aاٌّزغٗ اٌز٠ ٞؾز ٜٛاٌؼٕظش اٌزٔ ٞش٠ذ رغ١١شٖ
33
اعرثذال يدًٕػح ػُاصش يررانٍح وّب ششؽٕب و١ف١خ ئػبفخ ِغّٛػخ ػٕبطش ِززبٌ١خ ,عٕم َٛثبعزجذاي ِغّٛػخ ػٕبطش ِززبٌ١خ وّب ف ٟاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
ززف ػُصش يٍ انًردّ ٌزم َٛثؾزف ػٕظش ِٓ اٌّزغٗ ٠غت أْ ٠زٛفش اٌششؽبْ اٌزبٌ١بْ 34
-1ؽذ٠ذ اٌؼٕظش اٌز ٞرش٠ذ ؽزفٗ ٚ -2ػغ ألٛاص ِشثؼخ Square Bracketsخبٌ١خ ِٓ أ ٞسلُ اٌّضبي اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ إٔٔب ٔش٠ذ ؽزف اٌؼٕظش ف ٟاٌخبٔخ اٌؼبششح ,أٔظش اٌظٛسح اٌزبٌ١خ
ززف يدًٕػح ػُاصش يررانٍح ٌؾزف ِغّٛػخ ػٕبطش ِززبٌ١خ ,أٔظش اٌشىً اٌزبٌٟ
35
َ ذاء ػُصش اٌّمظٛد ثٗ ٘ ٛاٌؾظٛي ػٍ ٝلّ١خ اٌؼٕظش ف ٟأِ ٞىبْ ِٓ اٌّزغٗ ّ٠ٚىٓ رٌه ِٓ خالي وزبثخ اٌزبٌٟ
36
َ ذاء أكثش يٍ ػُصش ٌٍؾظٛي ػٍ ٝلِ ُ١غّٛػخ ػٕبطش ِؾذدح ِٓ ِزغٗ ,لُ ثؼًّ ا٢ر ٟػٍٔ ٝبفزح األٚاِش
37
إٌداد انؼُصش األكثش فً انًردّ إل٠غبد اٌؼٕظش األوجش فِ ٟزغٗ٠ ,زُ اعزخذاَ األِش maxؽ١ش ّ٠ىٓ اعزخذاِٗ ف ٟاٌّبرالة ثبٌشىً اٌزبٌٟ
إٌداد انؼُصش األصغش فً انًردّ إل٠غبد اٌؼٕظش األطغش ف ٟاٌّزغٗ٠ ,غت اعزخذاَ األِش ٟ٘ ٚ minاخزظبس ٌىٍّخ minimum
38
إٌداد يدًٕع ػُاصش انًردّ ّ٠ىٓ عّغ عّ١غ ػٕبطش اٌّزغٗ ,ثبعزخذاَ األِش ٕ٠ ٚ sumفز وّب ( :ٍٟ٠اعُ اٌّزغٗ(sum
إٌداد زاصم ظشب انؼُاصش فً انًردّ ٠غزط١غ اٌّبرالة ؽغبة ؽبطً ػشة ػٕبطش اٌّزغٗٚ ,رٌه ثبعزخذاَ األِش ٛ٘ٚ prod اخزظبس ٕ٠ ٚ productفز وّب ( :ٍٟ٠اعُ اٌّزغٗ)prod
إٌداد زاصم ظشب انؼُاصش فً انًردّ ]>>A=[1 2 3
]>>B=[3 4 5 )>>dot(A,B ans=26 ؽغجذ ثبٌشىً االرٟ
)3(1) +4(2)+ 5(3
اٌداد انضأٌح تٍٍ يردٍٍٓ رؾغت اٌضا٠ٚخ ِٓ لغّخ ؽبطً اٌؼشة اٌؼذدٌٍّ ٞزغ ٓ١ٙػٍ ٝؽبطً ػشة ؽٛي اٌّزغٓ١ٙ ٚوّب ٍٟ٠ 39
ِضبي رٛػ١ؾ :ٟاؽغت اٌضا٠ٚخ ث ٓ١اٌّزغ A ٚ B ٓ١ٙف ٟاػالٖ ))>> theta=acos(AB/(lA*lB ans 0.9827 يالزظح :ؽٛي اٌّزغٗ ٠ؾغت وّب ٍٟ٠ )>> lA=norm(A ans 3.7417 )>>lB=norm(B ans 7.0711
انعشب االذداًْ Cross product ؽ١ش اْ ٟ٘ αاٌضا٠ٚخ اٌّؾظٛسح ث ٓ١اٌّزغٓ١ٙ ٔ ٚ B ٚ Aبرظ ػٍّ١خ اٌؼشة ػجبسح ػٓ ِزغٗ ػّٛد ٞػٍ ٝاٌّغز ٞٛاٌز٠ ٞى ْٛاٌّزغA ٓ١ٙ .Bٚ ٠ؾغت ِمذاس اٌّزغٗ اٌغذ٠ذ ِٓ اٌؼاللخ اٌزبٌ١خ: ))i (A2 B3 –A3 B2) + j (A3 B2 –A2 B3) + k (A1 B2 – A2 B1 رغزخذَ اٌؼجبساد اٌزبٌ١خ ػٕذ ؽغبثٙب ف ٟاٌّبرالة: )C = cross(A,B )C = cross(A,B,dim
41
يثال ذٕظٍسً اٚعذ اٌّزغٗ cاٌؼّٛد ػٍ ٝاٌّزغbٚ a ٓ١ٙ ٠ى ْٛاٌؾً ثبٌّبرالة وّب ٍٟ٠ ;]>>a=[1 2 3 ;]>>b=[3 4 5 )>>cross(a,b = ans 4 -6
-2
ثاٍَا :انًصفٕفاخ اٌّظفٛفخ ثجغبؽخ ػجبسح ػٓ ث١بٔبد ِشرجخ ػٍ ٝشىً طفٛف ٚ Rowsاػّذح Columns داخً لٛع٠ٚ [ ] ٓ١شِض ٌٍّظفٛفخ ػبدح ( Matric_name (m,nؽ١ش ٛ٘ mػذد اٌظفٛف n ٚػذد االػّذح . a1n a2 n M mn a3n amn mn
a11 a12 a13 a 21 a22 a 23 A [aij ] a31 a32 a33 am1 am 2 am 3
كٍفٍح كراتح انًصفٕفاخ فً تشَايح انًاذالب ٠زُ ئدخبي اٌّظفٛفخ ثىزبثخ ػٕبطش اٌظف األٚي ,صُ اٌضبٔ٘ٚ ٟىزا٠ ٚ .زُ وزبثخ ػٕبطش اٌظف األٚي٠ٚ ,زُ اٌفظً ث ٓ١أسلبَ اٌظف األٚي ئِب ثفبطٍخ ) Comma (,أ ٚثؼًّ ِغبفخ Space ث ٓ١األسلبَ ثؼذ ئدخبي ل ُ١اٌظف األٚي ٠زُ فظً ػٕبطش اٌظف األٚي ػٓ ػٕبطش اٌظف اٌضبٔ ( ٟاٌز ٞع١زُ ئدخبي ل ) ّٗ١ئِب ثبٌؼغؾ ػٍِ ٝفزبػ Enterأ ٚثبعزخذاَ اٌفبطٍخ إٌّمٛؽخ ) ; ( Semicolonوّب ِٛػؼ ف ٟاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
41
إٌداد زدى انًصفٕفح إل٠غبد ؽغُ اٌّظفٛفخ أ ٚئ٠غبد ػذد اٌظفٛف ٚاألػّذح ٌّظفٛفخ ٠غت اعزخذاَ األِش ٚ size ٌزٛػ١ؼ األِش ٔؼطِ ٟضبي ِجغؾ ٌششػ ٘زا األِش
42
أِب ئرا أسدٔب أْ ٔؼشف ػذد اٌظفٛف فمؾ ٔم َٛثؼًّ ا٢رٟ
أِب ئرا أسدٔب أْ ٔؼشف ػذد األػّذح فمؾ ٔم َٛثىزبثخ االرٟ
يُمٕل انًصفٕفح Transpose ٔؼٕ ٟثبٌّٕمٛي ٔمً طفٛف اٌّظفٛفخ ٚعؼٍٙب أػّذح ٚاٌؼىظ طؾ١ؼ. ٘زٖ اٌؼٍّ١خ رزُ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة ثٛػغ ػالِخ ( ‘ ) أٞ
;’>>A
انًصفٕفح انًرًاثهح Symmetrical Matrix ٟ٘ٚرٍه اٌّظفٛفخ اٌز٠ ٟزغب ٜٚػٕبطش٘ب ؽٛي اٌمطش اٌشئ١غ ٟ٘ٚ ,ٟرؾمك ثزٌه . A = AT اخزجبس اٌزّبصً ف ٟاٌّبرالة ٌٍّظفٛفبد ٠زُ ثبعزخذاَ اال٠ؼبص )tf = issymmetric(A 43
انًصفٕفح انًرًاثهح تانغانة Skew symmetric matrix ٟ٘ٚاٌّظفٛفخ اٌز ٟرؾمك اٌششؽ االرAji ٟ
= ٠ٚ Aijشزشؽ اْ رى ْٛػٕبطش اٌمطش اٌشئ١غٟ
ٌٙب اطفبس ِضً اخزجبس ٘زا إٌٛع ِٓ اٌزّبصً ف ٟاٌّبرالة ٌٍّظفٛفبد ٠زُ ثبعزخذاَ اال٠ؼبص )tf = issymmetric(A,skewOption
اثش انًصفٕفح Trace ٠ٚؼشف اصش اٌّظفٛفخ ثبٌؼاللخ االر١خ ) Tr (A B ) Tr (A ) Tr (B ) Tr (kB ) kTr (A
ٚرزّ١ض ثبٌخٛاص االر١خ ;) Tr (A T ) Tr (A ;) Tr (AB ) Tr (BA
ٚرؾغت ثبٌّبرالة ثبإل٠ؼبص االرٟ
)>> trace(A
انًسذداخ Determinant اٌّؾذداد رؾغت فمؾ ٌٍّظفٛفخ اٌّشثؼخ ٠ ٚشِض ٌٙب )det(A ٠ٚؾغت ِؾذد اٌّظفٛفخ ثبٌّبرالة ثبإل٠ؼبص
= )Det (A
يصفٕفح ٚ Adjointرؾغت ثبٌّبرالة ثبإل٠ؼبص )X = adjoint(A
يؼكٕط انًصفٕفح Inverse of matrix ٠ٚغّ ٝا٠ؼب ثبٌٕظ١ش اٌؼشث٠ ٚ ٟشزشؽ ػٕذ ؽغبثٙب اْ رى ْٛاٌّظفٛفخ ِشثؼخ ِ ٚؾذد٘ب ال ٠غب ٞٚطفش ٚرؾغت ثبٌّبرالة ثبعزخذاَ اإل٠ؼبص )inv(A
االٌؼاصاخ انداْضج نكراتح انًصفٕفاخ ٕ٘بٌه أٚاِش عب٘ضح ألٔٛاع خبطخ ِٓ اٌّظفٛفبد ٚاٌّزغٙبد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالةٚ .وّب ِٛػؾخ ف ٟاٌغذٚي ( ) 1االرٟ 44
اندذٔل ()1 االٌؼاص
انرفاصٍم
يثال
eye
ٌُشأ يصفٕفح انٕزذج )(Unity Matrix ًْٔ يصفٕفح لطشٌح ػُاصش لطشْا انشئٍغً ()1
)>>eye(3
zeros
ٌُشأ يصفٕفح صفشٌح )(Null Matrix
)>>zeros(3
انُرٍدح
ًْٔ يصفٕفح خًٍغ ػُاصشْا ذأخز انمًٍح صفش ones
ٕ٠شأ ِظفٛفخ عّ١غ ػٕبطش٘ب )(1
rand
ٕ٠شأ ِظفٛفخ ػشٛائ١خ ػٕبطش٘ب رزشاٚػ
)>>ones(3
ث ٓ١اٌظفش ٚاٌٛاؽذ randn
ٌُشأ يصفٕفح ػشٕائٍح ػُاصشْا ذرشأذ تٍٍ انصفش ٔانؼذد ٔ Nزدًٓا N xN
)>>randn(3
ٌُشأ يصفٕفح ػشٕائٍح ػُاصشْا ذرشأذ تٍٍ انصفش ٔانؼذد ٔ mزدًٓاm x n )>>blkdiag(1,2,3 ٕ٠شأ ِظفٛفخ لطش٠خ )>>randn(2,3
blkdiag
0.6160 0.8308 0.9172 0.4733 0.5853 0.2858 0.757 0.5497 0.3517 0.7269 -0.7873 -1.0689 -0.3034 0.8884 -0.8095 0.2939 1.1537 -0.2984 -0.8637 -1.2141 -0.0068 0.0774 -1.1135 1.5326
انؼًهٍاخ األعاعٍح انرً ذرى ػهى انًصفٕفاخ خًغ انًصفٕفاخ ششؽ عّغ ِظفٛفز ٛ٘ ٓ١أْ ٠ى ْٛوالّ٘ب ٌٗ ٔفظ اٌؾغُ أٔ ٞفظ ػذد اٌظفٛف ٚ االػّذح ٚرزُ ػٍّ١خ عّغ ِظفٛفز ٓ١ف ٟاٌّبرالة وّب ٠ ٍٟ٠غت أٚالً وزبثخ اٌّظفٛفزA&B ٓ١ وّب رؼٍّٕب عبثمب ً صُ اعزخذاَ سِض اٌغّغ ( )+وبالرٟ اٚعذ A+B ;]>>A=[-1 2 0;3 0 -4;1 -1 2;4 2 -1 ;]>>B=[2 5 -3;1 -1 2;4 -2 0;1 -1 1
45
>>A+B ans=>> A+B 7 -3
1
= ans
4 -1 -2 2 0
-3
5
1
5
غشذ انًصفٕفاخ ؽم١مخ ٘ٔ ٟفظ ششؽ اٌغّغ ٔٚفظ اٌطش٠مخ اٌّزجؼخ ِغ اثذاي ػالِخ اٌغّغ ثؼالِخ اٌطشػ اٌّؼشٚفخ
ظشب انًصفٕفاخ ششؽ ػشة أِ ٞظفٛفز ٛ٘ ٓ١أْ ٠ى ْٛػذد أػّذح اٌّظفٛفخ األِ ٌٝٚغب٠ٚب ً ٌؼذد طفٛف اٌّظفٛفخ اٌضبٔ١خ ارا وبٔذ
ٚ
ؽ١ش اْ
فبْ = Cij
ٚرزُ ػٍّ١خ ػشة ِظفٛفز ٓ١ف ٟاٌّبرالة وّب ٠ ٍٟ٠غت أٚالً وزبثخ اٌّظفٛفز A&B ٓ١وّب رؼٍّٕب عبثمب ً صُ اعزخذاَ سِض (*) وبالرA*B ٟ = Aإل٠غبد اٌّظفٛفخ C = 3A
ّ٠ىٓ ػشة اٌّظفٛفخ ف ٟصبثذ ِضال ارا وبٔذ ف ٟاٌّبرالة ٠ى ْٛوبالرٟ
;]>>A=[2 1.5;4 6 >>C=3*A ans
46
• لغًح انًصفٕفاخ اٌّمظٛد ثمغّخ اٌّظفٛفبد
٠ؼٕ= A* inv(B) ٟ
* Aؽ١ش اْ ِ ٟ٘ invخزظش وٍّخ
ٚ inverseثزٌه إلرّبَ اٌؼٍّ١خ ٚا٠غبد إٌبرظ ٠غت اْ ٠زؾمك ششؽ ا٠غبد اٌّؼىٛط ػٍٝ اٌّظفٛفخ ٚ Bوزٌه ٠زؾمك ششؽ ػشة اٌّظفٛفزٓ١
انشفغ انى األعظ اٌشفغ اٌ ٝاالط إٌمط ٛ٘ٚ ٟسفغ وً ػٕظش ِٓ ػٕبطش اٌّظفٛفخ اٌ ٝاالط. ثبٌّبرالة
يثال :اٚعذ رشث١غ ػٕبطش اٌّظفٛفخ
]>>[2 4;6 9 ans
اِب ارا وبْ اٌّطٍٛة ٘ ٛسفغ اٌّظفٛفخ وٍٙب اٌ ٝلٛح ِؼٕ١خ ف١غت اْ رى ْٛاٌّظفٛفخ ِشثؼخ اٞ اْ ػذد اٌظفٛف ٠غب ٞٚػذد األػّذح ٚرؼٕ ٟػشة اٌّظفٛفخ فٔ ٟفغٙب ثؼذد ِشاد االط. ِضبي ػٍ ٝرٌه >>[2 4;6 9] ^2 ans
االط ٕ٘ 2ب ٠ؼٕ ٟؽبطً ػشة اٌّظفٛفخ فٔ ٟفغٙب
إظافح ػُصش إنى انًصفٕفح ػٍّ١خ ئػبفخ ػٕظش أ ٚػذح ػٕبطش ٘ ِٓ ٟاٌؼٍّ١بد اٌٙبِخ عذاً ف ٟاٌّبرالة ٚ,دائّب ً ٠زُ اعزخذاِٙب ف ٟاٌىض١ش ِٓ اٌجشاِظ اٌّزمذِخ وّب ع١زؼؼ فّ١ب ثؼذٌٚ ,زٛػ١ؼ رٌه األِش ٔؼطٟ اٌّضبي االرٟ أٚالً ٔم َٛثزؼش٠ف ِظفٛفخ ف ٟاٌّبرالة
47
ٌٕفزشع إٔٔب ٔش٠ذ أْ ٔؼغ سلُ 42ف ٟاٌظف اٌضبٔٚ ٟاٌؼّٛد اٌخبِظ ٔم َٛثىزبثخ اٌزبٌ ٟفٟ اٌّبرالة
وّب رالؽع فاْ اٌظف األٚي ٚاٌظف اٌضبٌش ٌٍؼّٛد اٌخبِظ٠ ٌُ ,زُ ٚػغ ل ُ١ثّٙبٌ ,زٌه لبَ اٌّبرالة ثبفزشاػّٙب طفشاً. ئرا أسدٔب ئػبفخ ػذح ػٕبطش ف ٟاٌّظفٛفخ فّ١ىٓ ئ٠ؼبػ رٌه ثبعزخذاَ اٌّضبي اٌزبٌ:ٟ ٌٕفزشع إٔٔب ٔش٠ذ ئػبفخ األػذاد 11 ٚ 13 ٚ 54 ٚ 31ف ٟاٌظف اٌشاثغ ٚاٌؼّٛد األٚي ,اٌضبٔ,ٟ اٌضبٌش ٚاٌشاثغ ػٍ ٝاٌزٛاٌ٠ ,ٟى ْٛرٌه ف ٟاٌّبرالة ثبٌشىً اٌزبٌٟ
اعرثذال ػُصش ٠ى ْٛرٌه ثادخبي اٌّظفٛفخ اٚال وّب ٍٟ٠ 48
ٚاسدٔب اعزجذاي اٌؼٕظش ف ٟاٌظف اٌضبٌش ٚاٌؼّٛد األٚي ئٌ ٝاٌشلُ طفش ٠ى ْٛوّب ٍٟ٠
ٚئرا أسدٔب اعزجذاي ػذح ػٕبطش ّ٠ىٓ رٌه ثؼًّ ِضبي ثغ١ؾ ٌٕفشع إٔٔب ٔش٠ذ أْ ٔغزجذي اٌظف األٚي ٚاٌضبٔٚ ٟاٌؼّٛد ِٓ ٓ٠األٚي ئٌ ٝاٌضبٌش ثمّ١خ طفش
ززف أكثش يٍ ػُصش ال ٠م َٛاٌّبرالة ثؼٍّ١خ ؽزف ٌؼٕظش ٚاؽذ فمؾ فِ ٟظفٛفخ ؽ١ش أٔٗ ِٓ غ١ش اٌّؼمٛي ؽزف ػٕظش ِٓ داخً اٌّظفٛفخ ٚثم١خ اٌظف ٚاٌؼّٛد ثٙب لٌٚ ُ١ىٓ ئرا أسدد أْ رم َٛثؾزف طف وبًِ أ ٚػّٛد وبًِ فّ١ىٓ رٌه ثؼًّ اٌزبٌٔ .ٟم َٛأٚالً ثؼًّ ِظفٛفخ ٌٍؼًّ ػٍٙ١ب
49
ٌٕمً إٔب ٔش٠ذ ؽزف اٌظف اٌضبٌش وٍٗ
ٌٚؾزف اٌؼّٛد اٌشاثغ وٍٗ أػًّ اٌزبٌٟ
َ ذاء ػُصش ػٍّ١خ ٔذاء ػٕظش ِٓ أوضش اٌؼٍّ١بد اٌٙبِخ عذاً ف ٟاٌّبرالة٠ ٚ ,ؼٕ ٟإٔٔب ٔٛد اٌؾظٛي ػٍٝ ػٕظش ٚؽ١ذ ِٓ اٌّظفٛفخٚ ,رٌه ثزوش سلُ اٌظف ٚسلُ اٌؼّٛد اٌز٠ ٞمغ ثٗ ٘زا اٌؼٕظش, ٌٚزٛػ١ؼ ٘زا األِش ٔؼطِ ٟضبي ثغ١ؾِ ,ؼزّذ ٓ٠ػٍٔ ٝفظ اٌّظفٛفخ اٌز ٟرُ روش٘ب ف ٟاٌّضبي اٌغبثك
51
ٌٕمً إٔب ٔش٠ذ اٌؼٕظش ف ٟاٌظف األٚي ٚاٌؼّٛد اٌضبٌش
ٌٕٚذاء أوضش ِٓ ػٕظش ِضالً ٔش٠ذ ٔذاء اٌظف اٌضبٔ ِٓٚ ٟاٌؼّٛد اٌضبٔ ٟئٌ ٝاٌشاثغ
٘زا ف ٟؽبٌخ إٔٔب ٔؼشف ؽغُ اٌّظفٛفخ ٌٚىٓ ِبرا ئرا ٌُ ٔىٓ ٔؼشف ؽغّٙب ٔٚش٠ذ أْ ٔؾظً ػٍ ٝاٌؼٕظش األخ١ش ِضالً ِٓ اٌظف اٌضبٟٔ
إٌداد انؼُصش األكثش ٠غزط١غ اٌّبرالة ئ٠غبد اٌؼٕظش األوجش ف ٟاٌّظفٛفخ ِٓ خالي االِش maxؽ١ش ٠م َٛثبٌجؾش ػٓ اٌؼٕظش األوجش ف ٟوً ػّٛد ف ٟاٌّظفٛفخ ٚثزٌه ٠ؼًّ ِزغٗ ٠زؼّٓ اٌشلُ األوجش ِٓ وً ػّٛد أٔظش اٌّضبي اٌزبٌٌٍ ٟزٛػ١ؼ ٌذٕ٠ب اِ ْ٢ظفٛفخ رُ ئٔشبئٙب ػٍ ٝاٌّبرالة
51
ٚػٕذ وزبثخ األِش maxوّب ٍٟ٠
وّب رالؽع لبَ اٌّبرالة ثبخز١بس اٌؼٕظش األوجش ِٓ وً ػّٛد ٚ ,الخز١بس اٌشلُ األوجش ِٓ ثُٕٙ١ ٠غت وزبثخ ٔفظ األِش ٌٍٕبرظ اٌخبسط ٚثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝاٌشلُ األوجش ف ٟاٌّظفٛفخ وىً ٚوّب ٍٟ٠
إٌداد انؼُصش األصغش ٘زٖ اٌؼٍّ١خ أ٠ؼب ً وض١شح االعزخذاَ ف ٟاٌزطج١مبد اٌّخزٍفخٔ ٟ٘ٚ ,فظ اٌخطٛاد اٌغبثك روش٘ب فٟ ئ٠غبد اٌؼٕظش األوجش ٌٚىٓ ٠زُ اعزخذاَ األِش ٚ minئٌ١ىُ اٌّضبي اٌزبٌٟ
52
إٌداد يدًٕع انؼُاصش إل٠غبد اٌّغّٛع ٠ى ْٛثبعزخذاَ األِش ٚ sumػٕذ٘ب ٠م َٛاٌّبرالة ثا٠غبد عّغ وً ػّٛد ػٍٝ ؽذٚ ٜرٛػغ ف ٟطٛسح ِزغٗ ,وّب ف ٟاٌّضبي اٌزبٌٟ
53
إٌداد زاصم ظشب انؼُاصش ّ٠ىٓ ػشة ػٕبطش اٌّظفٛفخ ٚرٌه ثبعزخذاَ االِش .prodف ٟاٌّبرالة ػٍّ١خ اٌؼشة رىْٛ ٌىً ػّٛد ػٍ ٝؽذ٠ٚ ٜزُ ٚػغ إٌبرظ فِ ٟزغٗ ِٓ ٚصُ اعزخذاَ األِش ِشح أخش ٚ ٜف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ ٠زُ ػشة ػٕبطش اٌّزغٗ عّ١ؼٙب ٌٕ١زظ ؽبطً اٌؼشة اٌّظفٛفخ عّ١ؼٙب أٔظش اٌّضبي اٌزبٌٟ
إٌداد لطش انًصفٕفح ٘زٖ اٌؼٍّ١خ لذ رى ْٛراد اعزخذاَ أوبدٌٚ ّٟ٠ىٕٙب ٘بِخ عذاً ٚخظٛطب ً أْ ٘زٖ اٌخبط١خ رخذَ اٌّظفٛفخ اٌّشثؼخ ٠ٚزُ ثبعزخذاَ األِش ٚ diagاٌّضبي االرٛ٠ ٟػؼ رٌه
54
ّ٠ىٕٕب ا ْ٢ػًّ اٌؼذ٠ذ ِٓ اٌؼٍّ١بد ػٍ ٝلطش اٌّظفٛفخ ,فّضالً ٔش٠ذ اٌؾظٛي ػٍ ٝػٍّ١خ اٌغّغ ٌؼٕبطش اٌّظفٛفخ ف ٟاٌّبرالة ٠ ٚى ْٛوّبٍٟ٠
أ ٚإٔٔب ٔش٠ذ اٌؾظٛي ػٍ ٝؽبطً ػشة رٍه اٌؼٕبطش (ػٕبطش اٌمطش) 55
انًصفٕفح انغسشٌح ؽمب ً وٍّخ لذ ٠غزغشثٙب اٌجؼغ ٌٚىٕٙب ؽم١مخ فؾمب ً ئٔٙب عؾش٠خ ؽ١ش أْ اٌّبرالة ٌذ ٗ٠اٌمذسح ػٍٝ ئٔزبط ِظفٛفخ ِشثؼخ ٠م َٛاٌّبرالة ثبخز١بس أسلبِٙب ثشىً ػشٛائ ٟوً ِب ػٍ١ه ئال اعزخذاَ األِش ٚ magicرؾذ٠ذ Nؽ١ش أٙب رّضً ػذد اٌظفٛف اٌّغبٌ ٞٚؼذد األػّذح٘ .زٖ اٌّظفٛفخ ِّٙخ عذاً ٚخظٛطب ً ف ٟػٍّ١بد اخزجبس األٔظّخ ف ٟاٌشجىبد اٌؼظج١خ ٚغ١ش٘ب ِٓ اٌزطج١مبد. ٌٕٚأخز ِضبالً ِجغطب ً
56
ذشكٍم يصفٕفح يرؼذدج االتؼاد Multi- dimensional array ٌٕؼًّ ِظفٛفز ٓ١وً ِّٕٙب ثضالس اثؼبد ف ٟاٌّبرالة ٚوّب ٍٟ٠ )]A = cat(3,[1 1;1 1],[2 3;4 5],[6 7;8 9 الؽع عبؽخ اٌؼًّ ٠ش١ش اٌ ٝؽغُ اٌّظفٛفخ ) 2,2,3( Aاٚ ٞعٛد صالس ِظفٛفبد ثؾغُ ()2,2 اٌجؼذ االٚي ِٓ اٌّظفٛفخ = )A(:,:,1 1
1
1
1
اٌجؼذ اٌضبٔ ِٓ ٟاٌّظفٛفخ
= )A(:,:,2 3
2
5
4
اٌجؼذ اٌضبٌش ِٓ اٌّظفٛفخ
= )A(:,:,3 7
6
9
8
• تؼط االٌؼاصاخ انًًٓح فً انًصفٕفاخ -1اال٠ؼبص٠ lengthؼط ٟاؽٛي ثؼذ ف ٟاٌّظفٛفخ ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب L = length(X) ٍٟ٠ -2اال٠ؼبص ٠ numelؼط ٟػذد ػٕبطش اٌّظفٛفخ ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب n = numel(A) ٍٟ٠ -3اال٠ؼبص٠ widthؼط ٟػذد اٌّزغ١شاد ف ٟاٌغذٚي ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب W= width(T) ٍٟ٠
-4اال٠ؼبص ٠ ٚ iscolumnغزؼًّ ٌج١بْ ؽبٌخ اٌّزغ١ش ػّٛد ا ٚال ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب ٍٟ٠ )iscolumn(V -5اال٠ؼبص ٠ ٚ isrowغزؼًّ ٌج١بْ ؽبٌخ اٌّزغ١ش طف ا ٚال ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب ٍٟ٠ )isrow(V -6اال٠ؼبص ٠ ٚ num2strغزؼًّ إلظٙبس اٌشِض ِغ لّ١خ ٌذاٌخ ٠ٚىزت ثبٌّبرالة وّب ٍٟ٠ )num2str(f 57
ِ ٚضبي رٌه ;]>> f=[1 2 3 4 )>> s = num2str(f =s 1 2 3 4
أدخال انًرغٍشاخ انشيضٌح تانًاذالب ٠زُ ثبعزخذاَ االِش ٚ symsرزوش اٌّزغ١شاد ثؼذ٘ب ّ٠ٚىٓ وزبثٗ ِظفٛفخ وبٍِخ ثبٌؾشٚف. رىزت ِظفٛفخ اٌشِٛص ث ٓ١الٛاط ِٓ إٌٛع } { ٚرىزت اٌشِٛص ث ٓ١شبسؽز ٓ١ػٍ٠ٛزٚ ٓ١رغّٝ ثّظفٛفخ اٌخال٠ب ( )Cell arrayرّ١١ضا ٌٙب ػٓ اٌّظفٛفخ اٌشلّ١خ. ِضبي: }'a={'a1' 'a2' ;'a3' 'a4 =a ''a1' 'a2 ''a3' 'a4
• ٍْاكم انثٍاَاخ Data structures اٌج١بٔبد ِ٘ ٟغّٛػخ ِٓ اٌؾمبئك ٠ؼجش ػٕٙب ثؾشٚف ا ٚاسلبَ ا ٚطٛس اِ ٚمبؽغ ف١ذ , ٛ٠ر١ٙىً اٌج١بٔبد ث١ٙئخ ِزغٙبد ا ٚعذاٚي ا ٚعغالد ٘ٚزٖ اٌ١ٙبوً رى ْٛصبثزٗ ّ٠ٚ .ىٓ اْ رى١٘ ْٛبوً ػٍ ٝشىً شغ١شاد ا ٚخشائؾ.
• ذكٌٍٕ يصفٕفح ٍْكهٍح Data Structure Array ٠ ٚى ْٛوّب :ٍٟ٠ struct )struct(field,value )struct(field1,value1,...,fieldN,valueN )][(struct )struct(obj ّ٠ ٚىٓ أشبء ٘١ىً ِٓ ؽمً ٚاؽذ ٚ one field structureوّب :ٍٟ٠ 58
= = = = =
s s s s s
field = 'f'; value = {'some text'; [10, 20, 30]; magic(5)}; s = struct(field,value) ٍٟ٠ ْ وّبٛى٠ ًى١ٌٙ اٟ وً ػٕظش فٌّٜٛشب٘ذح ِؾز s= 3x1 struct array with fields: f ans = some text ans = 10 20 30 ans = 17 24 1
8 15
23
5
7 14 16
4
6 13 20 22
10 12 19 21
3
11 18 25
9
2
field1 = 'f1';
value1 = zeros(1,10);
field2 = 'f2';
value2 = {'a', 'b'};
field3 = 'f3';
value3 = {pi, pi.^2};
field4 = 'f4';
value4 = {'fourth'};
s = struct(field1,value1,field2,value2,field3,value3,field4,value4)
اَشاء ٍْكم يرؼذد انسمٕل :ٍٟ٠ ْ وّبٛى٠ 59
s= 1x2 struct array with fields: f1 f2 f3 f4 s(1) ans = f1: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] f2: 'a' f3: 3.1416 f4: 'fourth' s(2) ans = f1: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] f2: 'b' f3: 9.8696 f4: 'fourth'
61
انفصم انثانث زغثاٌ انرفاظم ٔانركايم
ٌٓذف ْزا انفصم انى ذؼهٍى انطانة و١ف١خ وزبثخ ٚا٠غبد اٌغب٠بد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة و١ف١خ ؽغبة اٌّشزمبد ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة و١ف١خ ؽغبة اٌزىبًِ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة رؾ٠ٛالد فٛس ٗ٠ثبعزخذاَ ثشٔبِظ اٌّبرالة
61
ّ٠ىٓ اعشاء ؽغجبْ اٌزفبػً ٚاٌزىبًِ ثبعزخذاَ اٌّبرالة ٚثغٌٛٙخ ٚف٘ ٟزا اٌفظً عٕزطشق اٌ ٝرٌه ثطش٠مخ ثغ١طخ ٚعٍٙخ .
انغاٌاخ limits ثّىٓ ا٠غبد اٌغب٠بد ثبعزخذاَ اٌّبرالة ثأؽذ اٌزؼبث١ش ا٢ر١خ )limit(expr,x,a )limit(expr,a )limit(expr )'limit(expr,x,a,'left )'limit(expr,x,a,'right اٌؼجبسح االر١خ رف١ذ ف ٟا٠غبد اٌغب٠خ ٌٍذاٌخ ػٕذِب رمزشة xاٌa ٝ اٚ
)limit(expr,x,a )limit(expr,a
ٚإل٠غبد غب٠خ اٌذاٌخ ػٕذِب رمزشة xأٌ 0 ٝغزخذَ اٌؼجبسح إل٠غبد اٌغب٠خ ٌٍذاٌخ ػٕذِب رمزشة xاٌ ِٓ a ٝعٙخ اٌ١غبس ٚإل٠غبد اٌغب٠خ ٌٍذاٌخ ػٕذِب رمزشة xاٌ ِٓ a ٝعٙخ آٌ١ّ١
)limit(expr )'limit(expr,x,a,'left )'limit(expr,x,a,'right
ٌ ٚزٛػ١ؼ زٌه ٔأخز االِضٍخ االر١خ: syms x h )limit(sin(x)/x )limit((sin(x + h) - sin(x))/h, h, 0 = ans 1 = ans )cos(x ِضبي ٛ٠ػؼ ؽغبة اٌغب٠بد ِٓ اٌ ٓ١ّ١أ ٚاٌ١غبس syms x )'limit(1/x, x, 0, 'right 62
)'limit(1/x, x, 0, 'left = ans Inf = ans -Inf ِضبي ٛ٠ػؼ ؽغبة اٌغب٠بد ٌٍّزغٙبد syms x a ;])v = [(1 + a/x)^x, exp(-x )limit(v, x, inf = ans ][exp(a), 0
انًشرماخ Derivatives ف٘ ٟزٖ اٌفمشح ٔٛػؼ و١ف١خ ؽغبة اٌّشزمبد ثبعزخذاَ اٌّبرالة. رغزخذَ اٌؼجبساد اٌزبٌ١خ إل٠غبد اٌّشزمبد )diff(F )diff(F,var )diff(F,n )diff(F,var,n )diff(F,n,var )diff(F,var1,...,varN
ؽ١ش اْ : Fاٌذاٌخ : Varاٌّزغ١ش : nدسعخ اٌّشزمخ رٛػ١ؼ: ٠شزك Fاٌ x ٝاٌّؼشف وشِض ثؼجبسح syms
)diff(F
ٔغزخذَ اٌؼجبسح ا٢ر١خ ػٕذِب ٛ٠عذ اوضش ِٓ ِزغ١ش ٕ٘ٚب رغٕذ اٌّشزمخ اٌِ ٝزغ١ش ِؾذد )diff(F,var إل٠غبد اٌّشزمبد راد اٌشرت اٌؼبٌ١خ وبٌّشزمخ اٌضبٔ١خ ا ٚاٌضبٌضخ اٌخ ٔغزخذَ اٌؼجبسح ا٢ر١خ ) diff(F,var,nؽ١ش اْ nرّضً سرجخ اٌّشزمخ 63
ٚإل٠غبد اٌّشزمبد ٌٍذاٌخ ف ٟاوضش ِٓ ِزغ١ش أ ٞاٌّزغ١ش االٚي ٚاٌضبٔٚ ٟاٌضبٌش اٌخ ٔغزخذَ اٌؼجبسح االر١خ )diff(F,var1,...,varN ٌ ٚزٛػ١ؼ رٌه ٔأخز االِضٍخ االر١خ .1أٚعذ اٌّشزمخ االٌٍ ٌٝٚذاٌخ f(x) = sinx2ثبعزخذاَ اٌّبرالة syms x ;)f(x) = sin(x^2 )df = diff(f = )df(x )2*x*cos(x^2 .2اٚعذ اٌّشزمخ االٌٍ ٌٝٚذاٌخ ( sin(7xثبعزخذاَ اٌّبرالة syms x ))diff(sin(7*x = ans )7*cos(7*x .3اشزك اٌذاٌخ ) sin(xt2ثبٌٕغجخ اٌt ٝ )diff(sin(x*t^2),t = ans )2*t*x*cos(x* t^2 الؽع اْ اٌّزغ١ش االعبع ٟف ٟاٌجشٔبِظ ٘ ٚ x ٛاٌز ٞرغش ٜػٍ ٗ١ػٍّ١خ االشزمبق ِبٌُ رٕغت اٌّشزمخ اٌِ ٝزغ١ش اخشٌٚ .غشع اٌزأوذ ّ٠ىٓ وزبثخ اٌؼجبساد اٌزبٌ١خ )symvar(sin(x*t^2),1 =ans x .4اشزك داٌخ ) tan-1(xثبعزخذاَ اٌّبرالة 64
>> syms x ))>>diff(atan(x
.5اٚعذ اٌّشزمبد اٌشاثؼخ ٚاٌخبِغخ ٚاٌغبدعخ ٌٍذاٌخ t6ثبعزخذاَ اٌّبرالة syms t )d4 = diff(t^6,4 )d5 = diff(t^6,5 )d6 = diff(t^6,6 = d4 360*t^2 = d5 720*t = d6 720 .6اٚعذ اٌّشزمخ اٌضبٔ١خ ثبٌٕغجخ اٌٌٍ y ٝذاٌخ (xcos(xy syms x y )diff(x*cos(x*y), y, 2 = ans )-x^3*cos(x*y .7اٚعذ ِشزمخ اٌذاٌخ ) x*sin(x*yثبعزخذاَ اٌّبرالة ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ ٔشزك اٚال ثبٌٕغجخ اٌ ِٓٚ x ٝصُ ٔشزك إٌبرظ ثبٌٕغجخ اٌy ٝ )diff(x*sin(x*y), x, y = ans 65
)2*x*cos(x*y) – y*x^2*sin(x*y ّ٠ىٓ ا٠ؼب ؽغبة اٌّشزمبد راد اٌّشارت اٌؼٍ١ب ٌ ٚؼذح ِزغ١شاد فّضال ٔشزك صالس ِشاد ٔغجخ ٌـٍّزغ١ش ِٓٚ xصُ ٔشزك ٌٍّزغ١ش ٌٍ yذاٌخ ف ٟاٌفمشح 7 syms x y )diff(x*sin(x*y), x, x, x, y )x^2*y^3*sin(x*y) – 6*x*y^2*cos(x*y) – 6*y*sin(x*y
يصفٕفح انداكٕتً Jacobian Matrix ارا وبْ ِ Xزغٗ ِٓ اٌّزغ١شاد ِ F ٚغّٛػخ ِٓ اٌذٚاي ٚاٌّطٍٛة ؽغبة اٌّشزمبد ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ ٠ى ْٛاالشزمبق عضئٚ ٟف ٟاٌّبرالة رغزخذَ اٌّظفٛفبد ف ٟا٠غبد اٌّشزمبد اٌغضئ١خ ٌزغ ً١ٙاالِش ٠ٚ ,غّٝ
ثبٌغبوٛث٠ٚ ٟشِض ٌٗ ثبٌشِض ٚ Jوّب ِٛػؼ.
ِظفٛفخ اٌغبوٛثٌٙ ٟب اعزخذاِبد ػذ٠ذح ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة ِٕٙب اٌّضبي االر:ٟ ؽٛي االؽذاص١بد االلٍ١ذ٠خ ) Euclidean (x, y, zاٌ ٝاالؽذاص١بد اٌىش٠ٚخ )spherical (r, λ, φ x=rcosλcosφ, y=rcosλsinϕ, and z=rsinλ
syms r l f 66
;)x = r*cos(l)*cos(f ;)y = r*cos(l)*sin(f ;)z = r*sin(l )]J = jacobian([x; y; z], [r l f =J ])[ cos(f)*cos(l), -r*cos(f)*sin(l), -r*cos(l)*sin(f ])[ cos(l)*sin(f), -r*sin(f)*sin(l), r*cos(f)*cos(l ]0
r*cos(l),
sin(l),
[
= detJ )-r^2*cos(l
انركايم Integration ٠غزخذَ اال٠ؼبص )ٌ (intؾغبة اٌزىبًِ ثبٌّبرالة .اِب ؽش٠مخ االعزخذاَ فزى ْٛثأؽذ اٌظ١غ اٌزبٌ١خ:
)int(expr )int(expr, v )int(expr, a, b )int(expr, v, a, b
• • • •
ؽ١ش اْ exprرش١ش اٌ ٝاٌؼجبسح اٌش٠بػ١خ اٌّطٍٛة اعشاء ػٍّ١خ اٌزىبًِ اٌٙ١ب اِب ػٕذِب ٛ٠عذ اوضش ِٓ ِزغ١ش ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ ٔؾذد اٌّزغ١ش اٌّطٍٛة اعشاء ػٍّ١خ اٌزىبًِ ٔغجخ اٌ ٗ١ثبٌشِض .v ٚاْ ٟ٘ b ٚ aؽذٚد اٌزىبًِ ٚاالِضٍخ اٌزبٌ١خ رٛػؼ رٌه . يثال :1اٚعذ رىبًِ اٌذاٌخ
ثبعزخذاَ اٌّبرالة ;syms x )int(-2*x/(1 + x^2)^2 67
= ans )1/(1+x^2 يثال :2اٚعذ رىبًِ اٌذاٌخ
ٔغجخ اٌ z ٝثبعزخذاَ اٌّبرالة ;syms x z )int(x/(1+z^2), z = ans )x*atan(z
يثال :3اٚعذ رىبًِ اٌذاٌخ ٚ 2xاْ ؽذٚد اٌزىبًِ ِٓ ) sin(tاٌ 1 ٝثبعزخذاَ اٌّبرالة ;syms x t )int(2*x, sin(t), 1 ans: cos(t)^2 يثال :4اٚعذ رىبًِ وً ِّب ٍٟ٠ثبعزخذاَ اٌّبرالة :
>>syms x )>> int(exp(sin(x)),0,pi )>> int(sqrt(x^3+1),0,1
انركايم انًعاػف double Integration رغزخذَ اٌظ١غ اٌزبٌ١خ ف ٟاٌّبرالة ٌؾغبة اٌزىبِالد اٌّؼبػفخ 68
q = integral2(fun,xmin,xmax,ymin,ymax) q=integral2(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,Name,Value) حٌث ان بٍِٙة رىبٍّٛضً اٌذاٌخ اٌّط٠ :fun يٚد اٌزىبًِ االّٚخ اٌؾذ االطغش ِٓ ؽذ١ ل:xmin يٚد اٌزىبًِ االّٚخ اٌؾذ االوجش ِٓ ؽذ١ ل:xmax ٟٔد اٌزىبًِ اٌضبّٚخ اٌؾذ االطغش ِٓ ؽذ١ ل:ymin ٟٔد اٌزىبًِ اٌضبّٚخ اٌؾذ االوجش ِٓ ؽذ١ ل:ymax
Triple Integration
انركايالخ انثالثٍح
خ االػؼبف١ اٌّبرالة ٌؾغبة اٌزىبِالد صالصٟخ ف١ٌغ اٌزب١رغزخذَ اٌظ q = integral3(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax) q=integral3(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax,Name,Value) اػبفخٜٛ عٟ اٌزىبًِ اٌضٕبئٟ فٛ٘ شا ػّب١ الرخزٍف وضٟ اٌزىبًِ اٌضالصٟغ خ ف١الؽع اْ اٌظ . د رىبًِ ٌٍزىبًِ اٌضبٌشٚؽذ
ًيثال ذطثٍم ثبٌّبرالةf(x, y, z) = x cos y + x2 cos z ٌٍذاٌخٟاؽغت اٌزىبًِ اٌضالص xmin = -1; xmax = 1; ymin = @(x)-sqrt(1 - x.^2); ymax = @(x) sqrt(1 - x.^2); zmin = @(x,y)-sqrt(1 - x.^2 - y.^2); zmax = @(x,y) sqrt(1 - x.^2 - y.^2); q=integral3(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax,'Method','tiled') 69
ذسٌٕالخ فٕسٌّ
ّ٠ىٓ رّض ً١وً اٌظٛا٘ش اٌضِٕ١خ ثبٔٙب ِغّٛع ٌذٚاي ع١ج١خ ثزشدداد ِخزٍفخ ٚعّ١ذ ثبعُ ػبٌُ اٌش٠بػ١بد اٌفشٔغ ٟعٛص٠ف فٛسٚ ٗ٠رٙذف أٌ ٝمً اٌذاٌخ ِٓ اٌّٛع١خ ٌٍضِٓ اٌ ٝداٌخ ِٛع١خ ٌٍزشدد ثذالٌخ اٌغ١ت ٚاٌغ١ت رّبَ ٚوّب ِٛػؼ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
ٚعٕٛػؼ ِٓ خالي اٌّضبي االر ٟط١غخ اٌّبرالة اٌّغزخذِخ ٌٙزا اٌغشع اعزخذَ رؾ ً٠ٛفٛسٌٍ ٗ٠ذاٌخ
ثٍغخ اٌّبرالة >> syms w )>> fourier(exp(-t^2), t, w = ans )pi^(1/2)*exp(-w^2/4
ٚعٕٛػؼ ِٓ خالي اٌّضبي االر ٟط١غخ اٌّبرالة اٌّغزخذِخ ٌٙزا اٌغشع اعزخذَ رؾ ً٠ٛفٛسٌٍ ٗ٠ذاٌخ
ثٍغخ اٌّبرالة >> syms w )>> fourier(exp(-t^2), t, w = ans )pi^(1/2)*exp(-w^2/4
71
انفصم انشاتغ انشعى فً انًاذالب
ٌٓذف ْزا انفصم انى رؼش٠ف اٌطبٌت ثٕبفزح اٌشعُ ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ اٌشعُ صٕبئ ٟاألثؼبد رؼٍ ُ١اٌطبٌت ٚػغ ػذح سعِٛبد فٔ ٟبفزح ٚاؽذح رؼٍ ُ١اٌطبٌت ٚػغ اٌشعِٛبد فٛٔ ٟافز ِخزٍفخ رؼٍ ُ١اٌطبٌت ئٔشبء سعِٛبد ِٕفظٍخ فٔ ٟبفزح ٚاؽذح رؼٍ ُ١اٌطبٌت اعبع١بد اٌشعُ ٚو١ف١خ :رغّ١خ اٌّؾبٚسٚ ,ػغ ػٕٛاْ ف ٟأػٍ ٝاٌشعُ ,و١ف١خ ئدخبي إٌمبؽ ِٓ خالي اٌّبٚط ٚغ١ش٘ب ِٓ اال٠ؼبصاد اٌّّٙخ ف ٟاٌشعُ ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ اٌشعُ صالص ٟاألثؼبد رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ ئ٠غبد اٌّغبؽخ رؾذ إٌّؾٕ ٝثبعزخذاَ اٌشعُ اٌزؾ ِٓ ً٠ٛئؽذاص ٟئٌ ٝآخش
71
َ افزج انشعى ٔ ٟ٘ٚبفزح ِغزمٍخ ػٓ ٔبفزح االٚاِش ٚػ١فزٙب اظٙبس اٌشعِٛبد ّ٠ٚىٓ ِٓ خالٌٙب اٌزؾىُ ثبالٌٛاْ ٚاػبفخ ػالِبد رؼش٠ف١خ اٌ ٝاٌّؾبٚس ٚاٌزؾىُ ثبؽغبَ اٌخطٛؽ ِٛٚاطفبد اٌشعُ . وّب رز١ؼ ٌٍّغزخذَ اِىبٔ١خ ٔغخ اٌشعُ ٌٚ copy figureظمٗ ف ٟاٌّىبْ اٌز٠ ٞش٠ذٖ ٘ٚزا ِف١ذ ف ٟػًّ اٌزمبس٠ش ٚاٌجؾٛس ٚ .وأٔ ٞبفزح ِٓ إٌٛافز ٛ٠عذ فٙ١ب شش٠ؾ اٌمٛائُ ٚشش٠ؾ االدٚاد. ٚوّب ِج ٓ١ف ٟاٌشىً ادٔبٖ.
شىً ٛ٠ػؼ ٔبفزح اٌشعُ ف ٟاٌّبرالة.
يسرٌٕاخ ششٌػ انمٕائى لائًح يهف File ٚرزؼّٓ االٚاِش االر١خ: : Newأشبء ٍِف عذ٠ذ ٌٍشعُ : open ,فزؼ ٍِف رُ أشبؤٖ عبثمب : Close ,غٍك إٌبفزح. 72
: saveؽفع :save as ٚؽفع اٌٍّف ثبعُ اخش ٚثبٌّىبْ اٌز ٞرخزبسٖ. االخز١بس اٌّ ُٙف ٟلبئّخ ٍِف ٘٘ٚ )Generate code( ٛزا االخز١بس ٠ضٚدن ثٍّف ٔظٟ ِزىبًِ ٠ؼجش ػٓ اٌشعِٛبد إٌّشبح ثبٌشىً اِزذادٖ ( )mوّب ِج ٓ١ادٔبٖ
اٌخ١بس االخش ف ٟلبئّخ ٍِف ٘ (Import data) ٛا ٞاعز١شاد اٌج١بٔبد اٌّطٍٛثخ ٌٍشعُ ٚوزٌه ٛ٠عذ خ١بس ٌخضْ ِغبي اٌؼًّ work spaceوٍّف ِظفٛفبد اِزذاد (. )mat لائًح Edit رؾز ٞٛػٍ ٝاالٚاِش االر١خٔ Copy figure :غخ اٌشىً copy options ,خ١بساد إٌغخ , figure options لائًح View ِ ٛ٘ٚغإٚي ػٓ اظٙبس ٚاخفبء طٕذٚق ادٚاد اٌشىً ؽ١ش رظٙش ٘زٖ االدٚاد ػٕذِب ٠زُ إٌمش ػٍٙ١ب ف ٟلبئّخ ٚ viewوّب ِج ٓ١ف ٟاٌشىً ادٔبٖ.
73
لائًح االدساج Insert ِٓ ٟ٘ٚاُ٘ اٌمٛائُ ِٕٙٚب ّ٠ىٓ اػبفخ ػٕٛاْ اٌشىً ٚػالِبد اٌّؾبٚس ٚاػبفخ اٌّالؽظبد ٚرٍِٕ ٓ٠ٛبؽك ِؾذدح ِٓ اٌشعِٛبد فؼال ػٓ اِىبٔ١خ اػبفخ اٌخطٛؽ ٚاالع ٚ ُٙؽمٛي اٌىزبثخ. • لائًح االدٔاخ tools اُ٘ االدٚاد اٌّٛعٛدح ٘:ٟ رؾش٠ش اٌشىً Edit Plot Zoom In ,Outاٌزىج١ش ٚاٌزظغ١ش اٌزؾش٠ه Pan رذ٠ٚش اٌشىً ثبالثؼبد اٌضالصخ Rotate 3D ػٕذ االخز١بس – إٌمش ػٍ ٝا٠خ ٔمطخ ػٍ ٝإٌّؾٕ ٟثبٌّبٚط ٠ؼط ٟاؽذاص١برٙب Data Curser ٠غزؾذَ ٌزؾذ٠ذ ِٕطمخ ِؼٕ١خ ِٓ اٌشىً Brush Basic Fittingsرمش٠ت اٌشعُ اٌ ٝالشة ِزؼذدح ؽذٚد اٚػاللخ ٌٛغبسر١ّ١خ .... Data Statisticsاعشاء اٌؼٍّ١بد االؽظبئ١خػٍ ٝاٌشىً 74
االٌؼاص plot ٠غزخذَ اال٠ؼبص ٌٍشعُ ثبٌجؼذ اٌضبٟٔ Syntax
i.e., plot(independent Variable, dependent
1. plot(X,Y), )Variable
)plot(X,Y,LineSpec )plot(X1,Y1,...,Xn,Yn )plot(X1,Y1,LineSpec1,...,Xn,Yn,LineSpecn )plot(Y )plot(Y,LineSpec
2. 3. 4. 5. 6.
اػالٖ ط١غ اعزخذاَ اال٠ؼبص plotف ٟاٌشعُ اٌظ١غخ ( )1سعُ إٌّؾٕ ٟثِ ٓ١زغ١شِ ٓ٠غزمً x ٚاٌّؼزّذ . yاٌظ١غخ ( )2رف١ذ ف ٟاػطبء ِٛاطفبد اٌخؾ اٌز٠ ٞشعُ ثٗ إٌّؾٕ . ٟاٌظ١غخ ()3 سعُ ِغّٛػخ ِٓ إٌّؾٕ١بد (عبسربد) اِب اٌظ١غخ ( )4ف ٟٙرؾذد ِٛاطفبد سعُ وً خؾ . اٌظ١غخ (ٌ )5شعُ عٍغٍخ ِٓ اٌج١بٔبد. ٘ٚزا ِضبي ثغ١ؾ ٌى١ف١خ سعُ sine Wave
75
ف١ى ْٛاٌشعُ ثبٌشىً االرٟ
ف ٟثؼغ األؽ١بْ ٠ى ِٓ ْٛاٌؼشٚس ٞعذاً رغ١١ش ثؼغ اٌخٛاص ٌذ ٜاٌشعِٛبد اٌزٔ ٟؾظً ػٍٙ١ب ِضً رغ١١ش األٌٛاْٚ ,رغ١١ش اٌشعّخ ِٓ خطٛؽ ِزظٍخ ئٌٔ ٝغٔٚ َٛمبؽ ٚغ١ش٘ب٘ٚ ,زٖ ٟ٘ ِغّٛػخ اٌخظبئض اٌز ٟرزُ ِٓ خالي اٌّبرالة.
Specifier
Line Style Solid lineخؾ ِزظً Dashed lineخؾ ِزمطغ Dotted lineخؾ ِٕمؾ Dash-dot lineخؾ ِزمطغ ثٕمبؽ 76
-: -.
Marker Specifies دٚائش > ِضٍش ٔغّخ s ِشثغ رمبؽغ d ِٛشٛس Color Specifies اؽّش اطفش y اخؼش اعٛد k اصسق اث١غ w
o * x
r g b
ٚثشىً ػبَ :
فى١ف ٠زُ ٚػغ رٍه اٌخظبئض داخً اٌّبرالة رى٘ ْٛزٖ اٌخظبئض ِزؼّٕخ ف ٟاألِش plot ؽ١ش رأخز اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ:
77
اػزّبدا ػٍ ٝاٌّضبي اٌغبثك عٕم َٛثزؼذ ً٠ثؼغ اٌخظبئض ِضال عٕؼًّ ػٍ ٝرغ١١ش ٌ ْٛاٌخؾ ئٌٝ األؽّش
ٚثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
ٌٕٚمُ ا ْ٢ثاػبفخ خبط١خ عذ٠ذح ثأْ ٠ى ْٛاٌخؾ غ١ش ِزظً ٚئّٔب ػجبسح ػٓ ٔغَٛ
78
ٚثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝاٌشىً اٌزبٌٟ
ٚئرا أسدٔب أْ ٔؾظً ػٍٔ ٝغ َٛؽّشاء ( أ ٞدِظ اٌخبط١زِ ٓ١ؼب )
79
عٕؾظً ػٍ ٝاٌشىً اٌزبٌٟ
ٌزٛػ١ؼ اوضش ٔؼط ٟاالِضٍخ االر١خ يثال :1اكتب االٌعا المناسب لرسم المتجه ] b=[1 2 3 4 6 4 3 4 5بلغة ماتالب 6 5.5
]>>b=[1 2 3 4 6 4 3 4 5
5 4.5 4
)>>Plot (b
3.5 3 2.5 2 1.5
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1
81
ارا اسدٔب اْ ٠ى ْٛسعُ إٌمبؽ ث١ٙئخ ٔغ َٛوالمحاور من 10 - 0 )'*'>>plot(b, )]>>axis([0 10 0 10
يثال : 2اسعُ اٌّظفٛفخ
=a
الؽع اْ اٌجشٔبِظ ٠شعُ اػّذح اٌّظفٛفخ ٚاْ وً ػّٛد ٠ؼط ٝثٍِ ْٛخزٍف ػٓ اٌؼّٛد االخش ;]>>a=[1 2 3;3 4 5;7 8 9 )]>> colormap([0 1 0;1 0 0;0 0 1 )>> plot (a 9 8 7 6 5 4 3 2
3
2.8
2.6
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
1
يثال :3اسعُ اٌذاٌخ ))y = tan(sin(x)) - sin(tan(x
81
ؽ١ش اْ x = -pi:pi/10:pi
لُ١
;x = -pi:pi/10:pi
x
اٌذاٌخ اٌّطٍٛة سعّٙب
;))y = tan(sin(x)) - sin(tan(x
خؾ ِزمطغ ثغّه ٚ 2إٌمبؽ ِشثؼخ اٌشىً
plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,...
إٌمطخ ِؾبؽخ ثٍ ْٛاعٛد
'MarkerEdgeColor','k',...
ٌ ْٛإٌمطخ اخؼش
'MarkerFaceColor','g',... )'MarkerSize',10
عّه اٌخؾ = ٕ٘ٚ "72\1ب ٠ؼٕ ٟػؼف اٌؾغُ "72\1*2اٌؾغُ االػز١بد1,5 ٞ ؽغُ إٌمطخ اٌّشثؼخ "72\1*11اٌؾغُ االػز١بد6 ٞ
االٌؼاص subplot ٠ ٚغزخذَ وّب ٍٟ٠
(subplot(m, n, p
٠مغُ ٔبفزح اٌشعُ اٌ ِٓ n.m ٝإٌٛافز اٌفشػ١خ اِب pف١ش١ش اٌِٛ ٝلغ إٌبفزح اٌفشػ١خ اٌفؼبٌخ ≤ 1 .p ≤ n . mرشِض إٌٛافز ِٓ اٌ١غبس اٌ ٝاٌ ٓ١ّ١اثزذاءا" ِٓ اٌظف االٚي ػٍ ٝعج ً١اٌّضبي 82
)٠ subplot(2, 2, 3ؼٕ ٟاْ ٔبفزح اٌشىً ِمغّخ اٌ ٝاسثؼخ ِمبؽغ 2 :طف × 2ػّٛد ٚاْ اٌشعُ اٌؾبٌ٠ ٟمغ ف ٟاٌظف اٌضبٔ – ٟاٌؼّٛد االٚي ٠شعُ داٌخ xف ٟاٌّغبي االفزشاػٌٍ ٟؾبعٛة ٚاٌز٠ ٚ -2pi < x < 2pi ٛ٘ ٞؼجش ػٕٗ وّب ٍٟ٠
)ezplot(fun
٠شعُ داٌخ xف ٟاٌّغبي اٌّؾذد ث ٓ١اطغش لّ١خ ٚاوجش لّ١خ ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )]ezplot(fun,[min,max يثال ذٕظٍسً اسعُ ) y=tan(x), sin(2x), sin(xفٔ ٟبفزح ٚاؽذح )’)>>subplot(3,1,1);ezplot(‘sin(x ;)’)>> subplot(3,1,2);ezplot(‘sin(2*x ;)’)>> subplot(3,1,3);ezplot(‘y=tan(x
يثال :5ثبعزخذاَ subplotلغُ إٌبفزح اٌ ٝاسثؼخ الغبَ فشػ١خ ثىزبثخ ٍِف ٔظٌ ٟشعُ اٌذاٌخ ٌ y = 5x2م x ُ١ث 50ٚ 0 ٓ١ثخطٛح ِمذاس٘ب 0.5 ثؾ١ش ٠شعُ ف ٟاٌّٛلغ x, y 1,1 اٌّٛلغ ِ 1,2ؾٛس ٌٛ xغبسرّٟ اٌّٛلغ ِ 2,1ؾٛس ٌٛ yغبسرّٟ الموقع 2,2كال المحورٌن بمقٌاس x, yلوغارتمً 83
الؽع ف ٟاٌجشٔبِظ 1 % Generate subplots of a polynomial ;2 x = 0:0.5:50 ;3 y = 5*x.^2 4 subplot(2,2,1),plot(x,y),... 5 title('Polynomial - linear/linear (plot)'),... 6 ylabel('y'),grid,... 7 subplot(2,2,2),semilogx(x,y),... 8 title('Polynomial - log/linear(semilogx)'),... 9 ylabel('y'),grid,... 10 subplot(2,2,3),semilogy(x,y),... 11 title('Polynomial - linear/log semilogy)'),... 12 xlabel('x’'),ylabel('y'),grid,... 13 subplot(2,2,4),loglog(x,y),... 14 title('Polynomial - log/log (loglog)'),... 15 xlabel('x'),ylabel('y'),grid
اٌؼجبسح اال ٌٝٚف ٟاٌجشٔبِظ رش١ش اٌٚ ٝظ١فخ اٌجشٔبِظ ٚوزجذ ثؼذ االشبسح % اْ اٌٍّف إٌظ٠ ٟشلُ ػجبساد اٌجشٔبِظ افزشاػ١ب اٌؼجبسح سلُ :2رزغ١ش 0 ِٓ xاٌ 50 ٝثض٠بدح ِمذاس٘ب0.5 اٌؼجبسح سلُ ٌ :3ؾغبة لّ١خ اٌذاٌخ y اٌؼجبسح سلُ ٌ :4زمغٔ ُ١بفزح اٌشىً اٌ ٝاسثؼخ الغبَ ٚاٌمغُ االٚي ٌشعُ yػذ x اٌؼجبسح سلُ : 5إلػبفخ ػٕٛاْ اٌشىً ثبعزخذاَ ػجبسح titleالؽع ٍٟ٠اٌؼجبسح لٛعٓ١ طغ١ش٠ٚ ٓ٠ىزت اٌؼٕٛاْ وٕض داخً ػالِبد االلزجبط ٌٚ .ى ٟرى ْٛإٌبفزح إٌظ١خ ػّٓ اٌؼشع إٌّظٛس رىزت صالس ٔمبؽ الوّبي اٌؼجبسح ف ٟاٌغطش اٌزبٌ.ٟ اٌؼجبسح ٌ ylabelىزبثخ ػٕٛاْ اٌّؾٛس yرٍٙ١ب فبسصح grid ٚإلظٙبس خطٛؽ اٌشجىخ. اٌؼجبسح سلُ ٌ subplot(2,2,2),semilogx(x,y) :7زمغٔ ُ١بفزح اٌشىً اٌ ٝاسثؼخ الغبَ ٚاٌمغُ اٌضبٌٔ ٟشعُ yػذ logx اٌؼجبسح سلُ ٌ subplot(2,2,3),semilogy(x,y) :10زمغٔ ُ١بفزح اٌشىً اٌ ٝاسثؼخ الغبَ ٚاٌمغُ اٌضبٌش ٌشعُ logyػذ x 84
اٌؼجبسح سلُ ٌ subplot(2,2,4),loglog(x,y),... :13زمغٔ ُ١بفزح اٌشىً اٌ ٝاسثؼخ الغبَ ٚاٌمغُ اٌشاثغ ٌشعُ logyػذ logx
انًخطػ انغهًً – االٌؼاص stairs )]>>Stairs([4,7,5,2 او ]>>a=[4,7,5, 2 )>>stairs(a
85
ػًهٍح ٔظغ شثكح ػهى انشعى ٠م َٛاٌّبرالة ثٛػغ شجىخ ػٍ ٝاٌشعُ ثؾ١ش ٠ى ِٓ ْٛاٌغ ًٙرؾذ٠ذ اٌم ِٓ ُ١ػٍ ٝاٌشعُ ؽ١ش رأخز األِش gridثؼذ األِش plot
٠ٚى ْٛشىً اٌشعُ وبٌزبٌٟ
وذٌه ّ٠ىٓ سعُ اوضش ِٓ داٌخ فٔ ٟفظ إٌبفذح ػٍ ٝعج ً١اٌّضبي ٔؼ١ف داٌخ أخش ٜئٌ ٝاٌذاٌخ اٌّزوٛسح ف١ىٌ ْٛذٕ٠ب سعّبْ ثؾ١ش رأخز اٌشىً اٌزبٌٟ 86
ٌٚىٓ ػٕذ رشغ ً١اٌجشٔبِظ ع١م َٛاٌّبرالة ثاظٙبس اٌشعُ األخ١ش فمؾ فى١ف ٠زُ ئظٙبس اٌشعّ,ٓ١ ٠زُ رٌه ثبعزخذاَ األِش Hold onلجً األِش ٌ plotى٠ ٟزُ ٚػغ اٌشعّ ٓ١فٔ ٟبفزح ٚاؽذح ٚفٟ ٔٙب٠خ األِش ٠زُ ٚػغ األِش hold offأٔظش اٌظٛسح اٌزبٌ١خ
87
ٚثبٌزبٌ٠ ٟى ْٛاٌشعّبْ وبٌزبٌٟ
ػًهٍح ٔظغ انشعٕياخ فً َٕافز يُفصهح ثذالً ِٓ ٚػغ اٌشعِٛبد فٔ ٟفظ إٌبفزح ّ٠ىٓ ٚػؼٙب فٛٔ ٟافز ِخزٍفخ ٚػٍٔ ٗ١ؾزبط ئٌ ٝاألِش ٚ figureاٌز٠ ٞم َٛثفزؼ ٔبفزح فبسغخ ئرا رُ ٚػؼٗ ِٕفظالً ,عشة رٌه فٔ ٟبفزح األٚاِش عزالؽع اْ اٌّبرالة لبَ ثاظٙبس ٔبفزح سِبد٠خ اٌٍ ْٛفبسغخ شب٘ذ اٌظٛسح اٌزبٌ١خ
88
ؽ١ش ٚعٛد رٍه إٌبفزح ٠ؼٕ ٟأٗ ع١زُ رٕف١ز أِش اٌشعُ plotاٌز ٞثؼذ أِش figureػٍّب ً أٔٗ ثؼذ وً أِش ٠ figureزُ ٚػغ اٌخظبئض اٌز ٟرخزض ثٙزا اٌشعُ ِضً أِش gridاٌز ٞعجك ششؽٗ. ٘ٚزا ِضبي ثغ١ؾ ػٍ ٝرٌه
ٚعزؾظً ػٍٔ ٝبفزر ٓ١فٙ١ب وال اٌشعّٓ١
89
ٚا ْ٢لُ ثزشغ ً١اٌجشٔبِظ ِشح أخش ٜعزالؽع أْ ػذد إٌٛافز لذ صاد ٔبفزح ٚاؽذح فى١ف ؽذس ٘زا؟ ٠م َٛاٌّبرالة ثشعُ أٚي داٌخ ػٍ ٝإٌبفزح األخ١شح اٌز ٟرُ سعُ اٌذاٌخ اٌضبٔ١خ ثٙب صُ ٠م َٛثشعُ اٌذاٌخ اٌضبٔ١خ فٔ ٟبفزح عذ٠ذح ثغجت ٚعٛد األِش ٌٚ figureؾً ٘زٖ اٌّشىٍخ لُ ثبعزخذاَ األِش close allثؼذ األِش clearثؾ١ش ٠زُ ئغالق أٛٔ ٞافز وبٔذ ِفزٛؽخ لجً رٌه ػٕذ رشغً١
91
اٌجشٔبِظ وً ِشح ٚثبٌزبٌ ٟع١ىٕ٘ ْٛبٌه صالصخ أٚاِش الثذ ِٓ اعزخذاِٙب ف ٟوً ِشح ٠زُ ػًّ أٞ ثشٔبِظ ٘ٚ clc, clear, close all :ُ٘ٚزا ٘ ٛاٌّضبي اٌز ٞرُ ػٍّٗ ِٕز لٍ ً١ثؼذ اٌزؼذً٠
إَشاء سعٕياخ يُفصهح فً َافزج ٔازذج ٚػؾٕب عبثمب أٔٗ ثاِىبٕٔب ػًّ أوضش ِٓ سعُ ػٍٔ ٝفظ إٌبفزح ٌٚىٓ ً٘ ٔغزط١غ أْ ٔم َٛثٛػغ ػذح سعِٛبد ِٕفظٍخ فٔ ٟبفزح ٚاؽذح .ف ٟاٌؾم١مخ ّ٠ىٓ رٌه ثبعزخذاَ األِش subplotلجً وً أِش .plot ٠ؼًّ األِش ِٓ subplotخالي رؾذ٠ذ ػذد اٌشعِٛبد اٌز ٟع١م َٛثاظٙبس٘ب ؽ١ش ٠م َٛاالِش subplotػٍٚ ٝػغ اٌظٛس ٚوأٔٙب ِظفٛفخ أِ ٚزغٗ ٠ٚغت ػٕذ اعزخذاَ األِش ِؼشفخ ػذد اٌشعِٛبد اٌز ٟع١ظٙش٘ب ٚو١ف١خ ٚػؼٙب ٠ٚفؼً اعزخذاَ اٌشىً اٌزبٌٌ ٟزؾذ٠ذ األِبوٓ اٌزٟ ع١م َٛثٛػغ اٌشعِٛبد ثٙب
91
ٔفشع ٌذٕ٠ب ِؼبدٌزبْ ٠غت سعّّٙب ٚ ٚػؼّٙب ثغٛاس ثؼؼّٙب وّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
92
ٚثبٌزبٌ ٟاٌشعّبْ ع١ىٚ ْٛوأّٔٙب ِزغٗ ػذد طفٛفٙب ٚ 1ػذد األػّذح ٚ 2اٌشعُ األٚي ٠أخز اٌخبٔخ األ ٚ ٌٝٚاٌشعُ اٌضبٔ ٟع١أخز اٌخبٔخ اٌضبٔ١خ ٘زا ِب ٠غت رؾذ٠ذٖ ثبٌزفظ ً١ػٕذ اعزخذاَ األِش subplotصُ ٔغزخذَ اٌظٛسح اٌؼبِخ ألِش ٚ subplotاٌز ٟرى ْٛوبٌزبٌ:ٟ
و لرسم الشكل األول البد من كتابة األمر كما فً الصورة التالٌة
ٌ ٚشعُ اٌشىً اٌضبٔ ٟالثذ ِٓ وزبثخ األِش وّب ف ٟاٌظٛسح اٌزبٌ١خ 93
ٚاألْ ٔؼشع اٌجشٔبِظ وبِالً ٌ١ى ْٛاٌّؼٕ ٝلذ ٚػؼ رّبِب ً
٠ى ْٛاٌشعُ إٌٙبئ ٟوّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
94
ِالؽظخ ئرا وبْ اٌشعُ ٠شغً أوضش ِٓ خبٔخ ٠زُ اعزخذاَ األلٛاط اٌّشثؼخٚ ,رأخز اٌشىً اٌزبٌٟ ]أسلبَ عّ١غ اٌخبٔبد اٌز٠ ٟشغٍٙب اٌشعُ[ ٚعٕٛػؼ ثاػطبء ِضبئ ,ش٠ذ أْ ٠ى ْٛاٌشىً اٌخبسط ػٍ ٝشىً اٌظٛسح اٌزبٌ١خ
95
فاْ ػذد اٌظفٛف ٚ 3ػذد األػّذح ٚ 3أسلبَ اٌخبٔبد اٌز٠ ٞشغٍٙب اٌشعُ األٚي ,5 ,4 ,3 ,2 ,1 6ػٍ ٝاٌزٛاٌٚ ,ٟأسلبَ اٌخبٔبد اٌز٠ ٞشغٍٙب اٌشعُ اٌضبٔٚ 7 ٟأسلبَ اٌخبٔبد اٌز٠ ٞشغٍٙب اٌشعُ اٌضبٌش ٘ٚ 9 ٛاٌجشٔبِظ ٠ى ْٛثبٌشىً اٌزبٌٟ
ٚعزى ْٛإٌز١غخ وبٌزبٌٟ
96
• ذغًٍح انًسأس ٔؼًّ ا ْ٢ػٍ ٝرغّ١خ اٌّؾبٚس فّضالً ئرا أسدٔب رغّ١خ ِؾٛس اٌغٕ١بد ٠ X-Axisفزشع اعزخذاَ األِش ٚ xlabelئرا أسدٔب رغّ١خ ِؾٛس اٌظبداد ٠فزشع اعزخذاَ األِش ylabelؽ١ش ٠أخز وال األِش ٓ٠ط١غخ ٚاؽذح ٟ٘ٚوبٌزبٌٟ
ٔفظ اٌشئ ٠زُ رطج١مٗ ػٍِ ٝؾٛس اٌظبداد ٛٔ ٚ ylabelػؼ ا ْ٢ثّضبي رطج١مٟ
97
ٚثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
98
ٔ ظغ ػُٕاٌ فً أػهى انشعى ّ٠ىٓ ٚػغ ػٕٛاْ أػٍ ٝوً سعُ ٚرٌه ِٓ خالي األِش titleؽ١ش ٠غزخذَ ٘زا األِش ثبٌشىً اٌزبٌٟ
ٚثبٌشعٛع ئٌ ٝاٌّضبي اٌغبثك ٚٚػغ اٌزؼذ٠الد ػٍ ٗ١وّب ِ٘ٛ ٛػؼ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
99
فٕؾظً ػٍ ٝاٌظٛسح اٌزبٌ١خ
ٔ ظغ َص ػهى َمطح أٔ أكثش داخم انشعى ّ٠ىٓ ئػبفخ ٔض ػٍٔ ٝمطخ أ ٚأوضش ػٍ ٝاٌشعُ ٚ,رٌه ثبعزخذاَ األِش ٠ٚ textأخز اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ
عٕأخز ِضبالً ثغ١طب ً ٛ٠ػؼ و١ف١خ ئ٠غبد اٌشلُ األوجش ,صُ ٚػغ دائشح ؽّشاء ؽٛي إٌمطخ اٌؼظّٝ ٚٚػغ وٍّخ ٌ . maximum pointىٓ اٚال عٕششػ األِش اٌٙبَ ٘ findزا األِش ٠م َٛثا٠غبد ِىبْ اٌؼٕظش داخً اٌّزغٗ ثّغشد رؾذ٠ذ خظبئض ٘زا اٌؼٕظش ,فّضالً ٔشعُ داٌخ ٚعٕجؾش ػٍٝ اٌؼٕظش األوجش فٙ١ب وّب ف ٟاٌجشٔبِظ اٌزبٌٟ 111
ٚػٕذ رشغ ً١اٌجشٔبِظٔ ,غذ اٌم ُ١وبٌزبٌٟ
111
ٚثبٌزبٌ ٟئرا أسدٔب اٌؾظٛي ػٍ ٝلّ١خ Xػٕذ اٌمّ١خ اٌؼظّ Y ًٌ ٝعٕم َٛثبٌخطٛاد اٌزبٌ١خ
ٚوّب رالؽع فاْ لّ١خ ٚ Xاٌز ٟرؼط ٟاٌمّ١خ اٌؼظّ Y ٝرظٙش ف workspace ٟأٔظش اٌشىً اٌزبٌٟ
112
ٚا ْ٢عٕم َٛثزطج١ك اٌّضبي ٚٚػغ وٍّخ إٌمطخ اٌؼظّ ٝػٍٙ١ب
ٚثبٌزبٌ ٟع١ظٙش اٌشعُ وبٌزبٌٟ
113
• األيش Legend ٠غزخذَ ٘زا األِش فٚ ٟػغ دٌ ً١ػٍ ٝطفؾخ اٌشعُ ٌ١جِ ٓ١برا ٠ؼٕ ٟوً ٌ ْٛػٍ ٝاٌشعُ ,فّضالً ٛ٠ػغ األِش legendف ٟاٌّضبي اٌزبٌ ٟػٍّب ً أْ ٘زا األِش ٠أخز اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ ّ٠ٚىٓ وزبثخ اٌجشٔبِظ اٌزبٌ ٟػٍ ٝاٌّبرالة
ٚعزغذ إٌبرظ اٌزبٌٟ
114
األِش ٠ legendؼزّذ ػٍ ٝػذد اٌؼاللبد اٌّشعِٛخ داخً اٌشعُ ,فّضالً اٌّضبي اٌز ٞعجك أخزٖ وبْ ٠غزخذَ ف ٟسعُ ػاللخ صُ ئ٠غبد إٌمطخ اٌؼظّ ٝأ ٞأْ ػذد اٌؼاللبد اٌّشعِٛخ اصٕبْ, ٚثبٌزبٌ ٟرزُ ثشِغزٗ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
115
ف١ى ْٛاٌشعُ وبٌزبٌٟ
116
٠ ٚغت ِشاػبح اعزخذاَ األِش legendثؼذ األِش ١ٌٚ plotظ اٌؼىظ.
• فرر َافزج خذٌذج ٔ ذسذٌذ دلرٓا ٠ؼط ٟاٌّبرالة اٌمذسح ػٍ ٝفزؼ ٔبفزح عذ٠ذح ٚرؾذ٠ذ اٌم ُ١اٌؼظّٚ ٝاٌظغشٌّ ٜؾٛس اٌغٕ١بد ٚوزٌه ثبٌٕغجخ ٌّؾٛس اٌظبدادٚ ,رٌه ثبعزخذاَ األِش ٚ axisاٌز٠ ٞىزت ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ:
يثال ذطثٍمً افزؼ ٔبفزح ٌٍشعُ رى ْٛثبٌّٛاطفبد اٌزبٌ١خ: -1ألً لّ١خ ٌّؾٛس اٌغٕ١بد ٘-10 ٟ -2أوجش لّ١خ ٌّؾٛس اٌغٕ١بد ٘10 ٟ -3ألً لّ١خ ٌّؾٛس اٌظبداد -10 -4أوجش لّ١خ ٌّؾٛس اٌظبداد 10 خطٛاد اٌؾً :فٔ ٟبفزح األٚاِش ادخً اٌزبٌٟ 117
ٚعزظٙش إٌبفزح اٌزبٌ١خ
ٚثبٌزبٌٔ ٟى ْٛلذ أرّّٕب ششػ و١ف١خ فزؼ ٔبفزح ٌٍشعُ ثٕغبػّ٠ ,ىٕه اٚ ْ٢ػغ اٌخظبئض اٌزٟ رش٠ذ٘ب ػٍ ٝرٍه إٌبفزح.
• كٍفٍح إدخال انُماغ يٍ خالل انًأط رؼٍّٕب ئدخبي اٌم ُ١ثبعزخذاَ اٌّزغٙبد أ ٚاٌّظفٛفبدٌٚ ,ىٓ ٛ٠فش اٌّبرالة لذسح ف ٟئدخبي إٌمبؽ ِٓ خالي اٌشعُ ثبعزخذاَ اٌّبٚط ٚ ,ألٕٔب ٔم َٛثبخز١بس إٌمبؽ ِٓ ػٍ ٝاٌشعُ فٙزا ٠ؼٕ ٟأْ إٌمبؽ اٌز٠ ٟزُ اخز١بس٘ ب ٠زُ رّضٍٙ١ب ف ٟلّ١خ فِ ٟؾٛس اٌغٕ١بد ٚلّ١خ فِ ٟؾٛس اٌظبداد ٠ٚ,زُ ٚػغ لِ ُ١ؾبٚس اٌغٕ١بد ٚاٌظبداد ف ٟطٛسح ِزغٗ. ٠غزخذَ األِش ginputف ٟػٍّ١خ ئدخبي إٌمبؽ ثبعزخذاَ اٌّبٚط٠ٚ ,زُ وزبثخ األِش وّب فٟ اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ
118
ئرا أسدٔب ئدخبي ػذد ال ٔٙبئ ِٓ ٟإٌمبؽ ّ٠ىٓ رٌه ثؼذَ روش ػذد ٔمبؽ اإلدخبي ,وّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
ٚثؼذ اإلٔٙبء ِٓ ئدخبي إٌمبؽ ٠زُ اٌؼغؾ ػٍِ ٝفزبػ Enterفٌٛ ٟؽخ اٌّفبر١ؼ.
يثال ذطثٍمً ٔجذأ ثفزؼ ٔبفزح ٌٍشعُ ثٙب شجىخٚ ,ألً لّ١خ ٌّؾٛس اٌغٕ١بد ٘ ٟطفش ٚأوجش لّ١خ ٌّؾٛس اٌغٕ١بد ٘ٚ 10 ٟوزٌه ثبٌٕغجخ ٌّؾٛس اٌظبداد ,صُ ئدخبي ػذد وج١ش ِٓ إٌمبؽ ػٍ ٝاٌشعُ ثبعزخذاَ األِش ٘ٚ ginputزٖ إٌمبؽ ٠زُ ؽجبػزٙب ػٍ ٝشىً دٚائش ؽّشاء٠ٚ .زُ وزبثخ األٚاِش ثبٌشىً االرٟ
119
عزظٙش ٌه ٔبفزح إلدخبي إٌمبؽ ٚ ,ثؼذ ئرّبَ ػٍّ١خ اإلدخبي اػغؾ ػٍ Enter ٝإلرّبَ اإلدخبي ٚعزظٙش ٌه إٌبفزح اٌزبٌ١خ:
111
انشعى ثالثً األتؼاد اٌشعُ صالص ٟاألثؼبد ٠ؼزّذ ػٍ ٝصالصخ ِؾبٚس ٌشعّٗ ِؾٛس ٚ X, Y, Zأْ والً ِٓ ّ٠ X, Yضالْ اٌّغز ٜٛاألفمٚ ٟأْ اٌّؾٛس ّ٠ Zضً االسرفبعٌٚ ,ىٓ رٍه اٌم ٟ٘ ُ١ل ُ١إٌمبؽ اٌّٛعٛدح اٌّؾبٚس, ٌٚىٓ ؽز٠ ٝزُ سعُ أٔ ٞمطخ ف ٟاٌّغز ٜٛاألفم٠ ٟغت رؼش٠ف رٌه ٌٍّبرالة ٚرٌه ثبعزخذاَ األِش meshgridؽ١ش ٠م َٛاٌّبرالة ثأزبط ِظفٛفخ ٠زُ رىشاس لِ ُ١ؾٛس اٌغٕ١بد X-Axis ثٕفظ ؽٛي ِؾٛس اٌظبداد Y-Axisوّب ٠م َٛثزىشاس لِ ُ١ؾٛس اٌظبداد Y-Axisثٕفظ ؽٛي ل ُ١اٌغٕ١بد ٚ X-Axisثٙزا رى ْٛاٌّظفٛفخ اٌّزىٔٛخ ٘ ٟاٌّغز ٜٛاألفم ٟوّب ٘ٚ ٛاػؼ ثبٌشعُ اٌزبٌ.ٟ
ػٍّب أْ األِش ٠ meshgridىزت ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ :
)[ x y ]=meshgrid(x,y
ٚثؼذ اعزخذاَ األِش ٠ meshgridزُ اعزخذاَ األِش ٚ meshاٌز٠ ٞغزخذَ وجذ ً٠األِش plotفٟ اٌشعُ صالص ٟاألثؼبد.
111
يثال ذطثٍمً ٔؼشف لِ ُ١ؾٛس اٌغٕ١بد ٔ ٚ X-Axisؼغ اٌّؼبدٌخ اٌز ٟرظف ِؾٛس اٌظبداد ٚػاللزٗ ثّؾٛس اٌغٕ١بد ,صُ ٔؼغ اٌؼاللخ اٌز ٟرشثؾ ثِ ٓ١ؾٛس اٌغٕ١بد ٚاٌظبداد.
ف١ى ْٛاٌشعُ إٌبرظ وبٌزبٌٟ
112
وّب رش ٜئْ اٌشعُ إٌبرظ ػجبسح ػٓ شجىخ رؼزّذ ِغّٛػخ إٌمبؽ ػٍ X, Y ٝػٕذ ص٠بدح ػذد ٔمبؽ ٠ Xضداد ػذد ٔمبؽ .Yالؽع اٌشىً اٌزبٌ:ٟ
فاْ اٌشعُ إٌبرظ ٠ى ْٛوبٌزبٌٟ
113
ِالؽظخ وٍّب صادد ػذد إٌمبؽ وٍّب صاد اٌٛلذ اٌّغزغشق إلظٙبس إٌزبئظ ف ٟاٌّبرالة.
االٌؼاص plot3 ٠غزؼًّ ٌٍشعُ ف ٟفؼبء اٌّؾبٚس اٌضالصخ ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )>>plot3(X1,Y1,Z1,LineSpec,... يثال ذطثٍمً :اسعُ اٌذاٌخ اٌّّضٍخ ثبألثؼبد ِ t, cos t, sin tغ اظٙبس خطٛؽ اٌشجىخ ;>>t = 0:pi/50:10*pi )>>plot3(sin(t),cos(t),t >>grid on
يالزظحّ٠ :ىٓ ادساط اوضش ِٓ ِغّٛػخ ٌٍذٚاي اٌّّضٍخ ثبٌّؾبٚس اٌضالصخ ثبعزؼّبي الصٌغة التالٌة: (plot3(X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2,LineSpec,X3,Y3,Z3
االٌؼاص EVAL األِش ٘ evalبَ ٘ ٌٗ ٚذف سائغ ٔٛػؾٗ ثّضبي ٌٕفشع ٌذٕ٠ب ٚ ٚ Sine Waveػؼذ ثبٌّبرالة ثبٌشىً اٌزبٌٟ 114
ٌٍٚزأوذ أٔٙب ف ٟطٛسح ٠ stringغت اٌز٘بة ئٌ ٝاي Workspace
ٌ ٚشعُ Sine Waveالثذ ِٓ رؼش٠ف ل ٔ t ُ١اٌزؼ٠ٛغ فٙ١ب ٌٚىٓ ٕ٘ب ٠ظؼت اٌزؼ٠ٛغ فٟ اٌّؼبدٌخ ثغجت ٚعٛد٘ب ث ٓ١لٛعٚ ٓ١رٍه األلٛاط ٘ ٟثّضبثخ ؽبعض ٌٍ ٚزؼ٠ٛغ ٕ٘ب ٠غت اخزشاق اٌؾبعض ٚرٌه ثبعزخذاَ األِش evalؽ١ش ٠ؼًّ األِش ػٍ ٝاٌجؾش ػٓ اٌّؼبدٌخ ث ٓ١األلٛاط ,صُ ٠جؾش ػٓ اٌم ُ١اٌز ٟعٛف ٠زُ رؼ٠ٛؼٙب ف ٟرٍه اٌّؼبدٌخ ٚ ,وزبثخ اٌجشٔبِظ ف ٟاٌّبرالة وبٌزبٌٟ
115
عزظٙش إٌز١غخ وبٌزبٌٟ
116
االٌؼاص Zero Crossing ٔٛػؼ اال٠ؼبص ِٓ خالي ِضبي ٔششػ ف ٗ١و١ف١خ سعُ ِؼبدٌخٚٚ ,ػغ دائشح صسلبء ػٍِٕ ٝبؽك رمبؽؼٙب ِغ ِؾٛس اٌغٕ١بدٚ ,اٌز ٟرأخز اٌشىً اٌزبٌٟ
٠ؼزمذ اٌجؼغ ثأْ ٘زا اٌجشٔبِظ عٙالًٌ ,ىٓ اٌجشٔبِظ ٠ؾزبط ئٌ ٝاٌزفى١ش ؽ١ش عٕم َٛثىزبثخ اٌجشٔبِظ اٌز٠ ٞجؾش ػٓ إٌمبؽ اٌز ٟرؾمك اٌّؼبدٌخ Y = 0وّب ٍٟ٠
117
٠ٚى ْٛاٌشعُ إٌبرظ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
ِب عجت ٘زٖ اٌّشىٍخ ,ؽم١مخ عججٙب ِب ٠غّ ٝة Digital Domainفّب ٘Digital ٛ Domain؟ ِؼٕ ٝرٌه أْ أِ ٞؼبدٌخ ٠زُ سعّٙب ٌ١غذ ػجبسح ػٓ خؾ ِزظً ٚئّٔب ِغّٛػخ ِٓ إٌمبؽ رؼزّذ ػٍ ٝػذد إٌمبؽ اٌز ٟرُ اخز١بس٘ب ف ٟسعُ اٌذاٌخ ,صُ اٌزٛط ً١ث ٓ١رٍه إٌمبؽ فّضالً ػٕذ اػذاد ثشٔبِظ ٌشعُ sine waveثؼذد ٔمبؽ لٍ ,ً١وّب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
118
ٚعزغذ اٌذاٌخ ثٙزا اٌشىً
وّب رش ,ٜفاْ اٌّبرالة لبَ ثزؾذ٠ذ إٌمبؽ ٚاٌزٛط ً١ثٕٙ١بٌٍٚ ,زأوذ ِٓ رٌه لُ ثؼًّ اٌزبٌ ٟفٟ اٌجشٔبِظ
فاْ اٌشعُ إٌبرظ ٠ى ْٛف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ 119
وهذا ما ٌسمى Digital Domainو اآلن لنقم ب ٌادة عدد النقاط فً نفس البرنامج و كما ٌلً
ف١ى ْٛاٌشعُ وبٌزبٌٟ
121
و ّب رش ٜف ٟاٌشعُ ال٠ضاي ٕ٘بٌه فشاغبد ث ٓ١إٌمبؽ ٚ ,اٌز ِٓ ٟاٌّّىٓ أْ ال رزمبؽغ ِغ ِؾٛس اٌغٕ١بد و ّب ؽذس ف ٟاٌجشٔبِظ اٌز ٞلّٕب ثؼٍّٗ٘ٚ ,زا ٘ ٛعجت ػذَ ظٛٙس دائشح ؽّشاء ؽٛي ِٕطمخ اٌزمبؽغٚ ,دػٔٛب ٔم َٛثؼًّ اٌجشٔبِظ األٚي ٌٚىٓ ف ٟط١غخ Digital Domain
121
ٚع١ظٙش اٌشعُ ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ
ٚإٔ ْ٢بلش ؽالً ٌٙزٖ اٌّشىٍخ ,ػٕذ ػشة ٔمطخ ف ٟإٌمطخ اٌز ٟثؼذ٘ب عٕؾظً ػٍ ٝسلٌُٚ ,ىٓ اٌفىشح أْ اٌشلُ لذ ٠ىِٛ ْٛعجب ً ف ٟؽبٌخ اْ إٌمطزبْ فٛق ِؾٛس اٌغٕ١بد ,ثّٕ١ب ئرا وبٔذ ئؽذٜ إٌمؾ فٛق ِؾٛس اٌغٕ١بد ٚاألخش ٜرؾذ ِؾٛس اٌغٕ١بد فاْ اٌشلُ إٌبرظ ٠ى ْٛعبٌجبً ,أِب ئرا وبْ وال إٌمطز ٓ١أعفً ِؾٛس اٌغٕ١بد فاْ ٔبرظ ػشة إٌمطز٠ ٓ١ىِٛ ْٛعجبً ,أ ٞئرا ظٙش سلُ عبٌت فٙزا ٠ؼٕٔ ٟمطخ رمبؽغ ,صُ ٠زُ ٚػغ دائشح ؽّشاء ػٍ ٝرٍه إٌمطخ شب٘ذ اٌشىً اٌزبٌٟ
122
وً ِب ػٍٕ١ب ٘ ٛػشة وً ٔمطخ ف ٟإٌمطخ اٌز ٟرٍٙ١بٚ ,رٌه ػٓ ؽش٠ك رؼش٠ف yصُ رؼش٠ف ٔفظ اٌذاٌخٌٚ ,ىٓ ِزمذِخ ػٕٙب ثشلُ ٚاؽذ ,صُ ػشثِ ُٙؼبً ,فّضالً ئرا وبٔذ لّ١خ yوب٢ر] 1 2 3 4 [ ٟ صُ ٔؼ١ف سلُ ٌ١زُ رؾش٠ه رٍه اٌم٠ٚ ,ُ١فؼً أْ ٠ى ْٛاٌشلُ طفشاً ,وّب ع١زُ ؽزف اٌشلُ األخ١ش ؽ١ش أٔٙب عزى ْٛأؽٛي ثؼذد ٚاؽذ فمؾ ِٓ اٌذاٌخ األطٍ١خ ِّب ع١زشرت ػٍ ٗ١خطأ داخً اٌّبرالة ٚثبٌزبٌ ٟفاْ اٌذاٌخ اٌغذ٠ذح عزىِ ْٛزأخشح ثشلُ [ٚ ,]0 1 2 3 4ا ْ٢عٕم َٛثىزبثخ اٌجشٔبِظ وّب ٍٟ٠
123
عزالؽع اٌشعُ ٠ى ْٛثبٌشىً اٌزبٌٟ
124
ٌكون الرسم قد أصبح صحٌحا
ذهٌٍٕ انًماغغ )surf(r ٠م َٛاال٠ؼبص ثزٍ ٓ٠ٛاٌّمبؽغ وّب ِج ٓ١ف ٟاٌشىً االرٟ
125
إٌداد انًغازح ذسد انًُسُى ِٓ ٛ٘ٚاٌزطج١مبد اٌّّٙخ ,ؽ١ش عٕم َٛثزؼش٠ف اٌّذخالد ٚسعُ اٌذاٌخ ,صُ عٕخزبس ٔمطزبْ ٔمطزبْ ِٓ ػٍ ٝاٌشعُ ,صُ عٕم َٛثا٠غبد اٌّغبؽخ ث ٓ١رٍه إٌمطزٔٚ ,ٓ١م َٛثزظٍ ً١اٌغضء اٌّخزبس٠ ٚ ,ى ْٛرٌه ثبعزخذاَ أِش ٓ٠عذ٠ذّ٘ٚ ٓ٠ب: ٠ :trapzغزخذَ إل٠غبد اٌّغبؽخ رؾذ إٌّؾٕ٠ ٚ ٝغزخذَ ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )trapz (x, y ٠ :areaغزخذَ ٌزظٍ ً١رٍه اٌّغبؽخ ِٓ اٌذاٌخ ٠ ٚغزخذَ ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )area( x, y ٚعٕم َٛثزٕف١ز ِضبي ثغ١ؾ ػٍ ٝاٌّبرالة ثشعُ داٌخ اٌغ١ت صُ رظٍ ً١رٍه اٌذاٌخ
ٚع١ظٙش اٌشعُ وبٌزبٌٟ
126
عٕمذَ االْ ثشٔبِظ ثغ١ؾ ف ٟئ٠غبد اٌّغبؽخ رؾذ ِٕؾٕ ٝداٌخ اٌغ١ت
ٚثبٌزبٌ ٟعزالؽع لّ١خ اٌّغبؽخ ِٓ خالي ٔبفزح Workspace 127
أ ْ٢زٛعٗ ئٌ ٝاٌجشٔبِظ اٌزٔ ٞش٠ذ رٕف١زٖ ,عٕم َٛثادخبي اٌّذخالد inputsصُ عٕم َٛثبٌزؼ٠ٛغ ثٙب ف ٟاٌّخشعبد outputsصُ عٕم َٛثبخز١بس إٌمطزبْ ِٓ ػٍ ٝاٌشعُ ,صُ عٕٛعذ اٌّغبؽخ رؾذ إٌّؾٕ ٝث ٓ١رٍه إٌمطز ,ٓ١صُ ٔم َٛثزظٍ ً١اٌّغبؽخ ث ٓ١إٌمطز.ٓ١
128
ٚرُ اخز١بس ٔمطزبْ ػشٛائ١زبْٚ ,ظٙش اٌشعُ وّب ٍٟ٠
يخطػ انذائشج (تاي خاسخ) عٕٛػؼ و١ف١خ ػٍّٗ ثبٌّضبي االرٟ اسعُ إٌغت اٌّئ٠ٛخ اٌّّضٍخ ثبٌّزغٗ ] a= [10,15,35,20,12,8ثّخطؾ ثبٞ ]>>a=[10,15,35,20,12,8 )>> pie(a
129
انشعى انششٌطً رغزخذَ اٌؼجبسح ) ٌٍ bar (func or matrixشعُ شش٠طٌٍ ٟذٚاي ا ٚاٌج١بٔبد ؽ١ش رشعُ اػّذح اٌّظفٛفخ وً ػّٛد ثٍ ٚ ْٛوّب ِٛػؼ ف ٟاٌّضبي اٌزبٌٟ ِضبي :اسعُ اٌّزغٗ ) (bاٌـّؼشف ِغجمب ف ٟؽمً اٌزشغٌٍّ ً١برالة ف ٟاالِضٍخ اٌغبثمخ )>> bar(b 6
5
4
3
2
1
9
8
7
6
5
4
اِب )ٚ bar(aاٌزِ ٟ٘ ٟظفٛفخ ِشثؼخ ؽغّٙب (
3
2
1
0
اٌّخضٔٚخ ف ٟؽمً اٌزشغً١ )>> bar(a
اال٠ؼبص ٠ bar3شعُ اٌج١بٔبد ثشىً طٕبد٠ك وّب ٍٟ٠ ;]>> a=[1 2 3;3 4 5;7 8 9 )>>bar3(a
131
)Ezplot ( انشعى انثغٍػ نهذٔال غ١ ثبعزخذاَ اٌظٚ شاد١ِبد ػٓ اٌّزغٍٛ ادخبي ِؼٌْٝ اٌؾبعخ اٚاي دّٚىٓ ٌٍّبرالة سعُ اٌذ٠ :خ١ٌاٌزب ezplot(fun) ezplot(fun,[xmin,xmax]) ezplot(fun2,[xymin,xymax]) ezplot(fun2,[xmin,xmax,ymin,ymax]) ezplot(funx,funy) ezplot(funx,funy,[tmin,tmax])
ًيثال ذطثٍم ezplot('sin(x)')
131
sin(x)
1
0.5
0
-0.5
-1 -6
-4
-2
0 x
2
4
6
>>ezplot('x^2-y^4')
(Polar plot( انشعى تاإلزذاثٍاخ انمطثٍح خ١ٌغ اٌزب١ اٌّبرالة ِٓ خالي اعزخذاَ اؽذ اٌظٟخ ف١بد اٌمطج١ّىٓ اٌشعُ ثبإلؽذاص٠ Syntax
polar(theta,rho) polar(theta,rho,LineSpec) h = polar(...)
ًيثال ذطثٍم ً ثخؾ اؽّش ِزظsin(2t) * cos(2t) اسعُ اٌذاٌخ >>t= 0:.01:2*pi; >>polar(t,sin(2*t).*cos(2*t),'-r')
132
ارسم الدالة )sin(2t ))>> polar(t,sin(2*t
انًخططاخ انكُرٕسٌح contour plots اٌخطٛؽ اٌىٕزٛس٠خ ا ٚخطٛؽ إٌّبع١ت وّب ٠غّٙ١ب اٌّغبؽ ٟ٘ ْٛدٚاي س٠بػ١خ ٌّزغ١ش ٓ٠اٚ اوضش وً خؾ ّ٠ضً لِ ّٗ١ؼّ٠ ٚ ٕٗ١ىٓ رؼّ ُ١اعزخذاِٙب ثؾ١ش ال ٠مزظش ػٍ ٝاٌّغبؽبد اٌطجٛغشاف١خ ٚأّب ّ٠ىٓ سعُ ا ٞخطٛؽ ِزغب٠ٚخ اٌمّ١خ وبٌّغبي اٌّغٕبؽ١غٚ ٟاٌّغبي اٌىٙشثبئٟ ٚا٠ضٚص١شِبد اٌؾشاسح ٚغ١ش٘ب ِٓ اٌزطج١مبد ٚ .رغزخذَ ثبٌّبرالة ثبٌظ١غ اٌزبٌ١خ Syntax
)contour(Z )contour(Z,n )contour(Z,v )contour(X,Y,Z )contour(X,Y,Z,n )contour(X,Y,Z,v )contour(...,LineSpec 133
contour(...,Name,Value) contour(ax,...) [C,h] = contour(...) ٖغ اػال١ اٌظٟف . (X,Y ) ُٞٛ صبثزٗ رفغش وبسرفبع ٌٍّغز١خ راد ل٠سٛؽ وٕزٛ خطٟ٘ )Z( .خ٠سٛؽ اٌىٕزٛػذد اٌخط:(n)
ًيثال ذطثٍم (0, 4*pi) ػّٓ اٌفزشحY ُ١ لٚ (-2*pi, 2*pi( ػّٓ اٌفزشحX ُ١ٌزىٓ ل Z= sin(X) + cos(Y) ٍٟ٠ ْ وّبٛى٠ mesh ػٕذ سعُ ٘زٖ اٌذاٌخ ثؼجبسح x = linspace(-2*pi,2*pi); y = linspace(0,4*pi); [X,Y] = meshgrid(x,y); Z = sin(X)+cos(Y); mesh(z) ٌْٟ اٌشىً إٌبرظ وبٌزبٛى٠ ٚ
134
ٓ١ ؽٟف x = linspace(-2*pi,2*pi); y = linspace(0,4*pi); [X,Y] = meshgrid(x,y); Z = sin(X)+cos(Y); contour(z) ٌْٟ اٌشىً إٌبرظ وبٌزبٛى٠
وّبٚ peaks ساد) ِٓ اٌمُّ ثبعزخذاَ االِشٛخ اٌشذح (اٌىٕز٠ٚؽ اٌّزغبٛذ ػذد اٌخط٠ّىٓ رؾذ٠ ٚ ٍٟ٠ >> contour(Z) >> mesh(Z) >> contour(Z) >> [X,Y,Z] = peaks; figure contour(X,Y,Z,20)
135
اظٓاس انمٍى ػهى انخطٕغ انكُرٕسٌح ' أظش اٌّضبيShowText','on' َزُ ثبعزخذا٠ٚ x = -2:0.2:2; y = -2:0.2:3; [X,Y] = meshgrid(x,y); Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2); figure contour (X,Y,Z,'ShowText','on')
Coordinate System Conversion التحويل من إحداثي إلى آخر ٍٟ٠ اٌّبرالة وّبٟ اخش فٌٝ اًٟ ِٓ اؽذاص٠ّٛىٓ اٌزؾ٠ [THETA,PHI,R] = cart2sph(X,Y,Z) [THETA,RHO,Z] = cart2pol(X,Y,Z) [THETA,RHO] = cart2pol(X,Y) [X,Y] = pol2cart(THETA,RHO) [X,Y,Z] = pol2cart(THETA,RHO,Z) [X,Y,Z] = sph2cart(THETA,PHI,R)
136
انفصم انخايظ زم انًؼادالخ اندثشٌح ٔيطاتمح انًُسٍُاخ فً انًاذالب
ٌٓذف ْزا انفصم انى ذؼهٍى انطانة و١ف١خ وزبثخ اٌّؼبدالد اٌغجش٠خ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة و١ف١خ ؽً اٌّؼبدالد اٌغجش٠خ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة و١ف١خ رؼ ٓ١١إٌّؾٕ ٟاٌّالئُ Curve Fittingف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة
و١ف١خ ِطبثمخ إٌّؾٕ١بد ثبعزخذاَ اٌّشثؼبد اٌظغش ٜف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة
و١ف١خ ػًّ االٔذساط اٌخط ٟف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة و١ف١خ ػًّ االٔذساط اٌط١غ ف ٟثشٔبِظ اٌّبرالة
137
زم انًؼادالخ اندثشٌح أْ اٌّبرالة ٌٗ اٌمذسح ػٍ ٝؽً اٌّؼبدالد فّضالً اٌّؼبدٌزبْ اٌزبٌ١زٓ١
ّ٠ٚىٓ وزبثخ رٌه ػٍ ٝاٌّبرالة وبٌزبٌٟ
ٔ ٚغذ إٌزبئظ وبٌزبٌٟ 138
ٌىننٓ ٘ننزا ٠شننزشؽ أْ ٠ننزُ ئدخننبي اٌّؼننبِالد ٌٍّ coefficientsؼننبدٌز٘ٚ ,ٓ١ننزا ثبٌزننبٌ٠ ٟزطٍننت اٌزّؾنن١ض ٚاٌزننذل١ك فنن ٟونً ِؼبدٌننخ ,فننارا وضننشد اٌّؼننبدالد اصداد اٌٛلننذ اٌّغننزغشق فنن ٟاٌجؾننش. فزغ١ٙالً ٌٍّغزخذَ ٠غت ػًّ ثشٔنبِظ إلدخنبي اٌّؼنبدالد ثشنىً ػنبَ ,فّنضالً عنٕم َٛثؼّنً ثشٔنبِظ ٌؾً صالصخ ِؼبدالد:
ٌٚؾً ٘زٖ اٌّؼبدالد ٠غت ٚػؼٙب ف ٟاٌظ١غخ اٌزبٌ١خ
ػٕذِب ٠م َٛاٌّغزخذَ ثادخبي اٌّؼبدالد اٌضالصخ ٠غت ػٍ ٝاٌّبرالة أْ ٠ؾذد ل ُ١اٌّؼبِالد أٚالً إل٠غبد ؽً ل ُ١اٌّزغ١شاد ٚؽالً ٌٙزٖ اٌّشىٍخ عٕغؼً اٌّبرالة ٠جؾش ػٓ ػالِخ"=" ٌىً ِؼبدٌخ , صُ ٠زُ رؼش٠ف اٌغضء اٌز٠ ٞؾز ٜٛػٍ ٝاٌّزغ١شاد ٌىً ِؼبدٌخ ٔ ٚفشع أْ x=1 , y=0 , z=0 ِٕٙٚب ٔؾظً ػٍ ٝلِ ُ١ؼبِالد xف ٟاٌّؼبدالد اٌضالصخ .صُ عٕفشع أْ , x=0, y=1, z=0 ِٕٙٚب ٔؾظً ػٍ ٝلِ ُ١ؼبِالد yف ٟاٌّؼبدالد اٌضالصخ .صُ ٔفشع أْ x=0 , y=0 , z=1 ِٕٙٚب ٔؾظً ػٍ ٝلِ ُ١ؼبِالد zف ٟاٌّؼبدالد اٌضالصخٚ .ثبٌزبٌٔ ٟى ْٛلذ ؽظٍٕب ػٍِ ٝؼبِالد اٌّؼبدالد اٌضالصخ٠ ٌُ ,زجم ٝع ٜٛئ٠غبد لِ ُ١ؼبِالد ٚ Dعٛف ٠زُ رٛػ١ؼ رٌه ػٕذ وزبثخ اٌجشٔبِظ ػٍ ٝاٌّبرالة. 139
ٚأ ْ٢أخز صالصخ ِؼبدالد وّب ٍٟ٠
141
ٔ ٚطجمٙب ف ٟاٌجشٔبِظ اػالٖ ف١ى ْٛإٌزبئظ وّب ٍٟ٠
ٚػٍٔ ٝفظ إٌّٛاي ّ٠ىٓ ؽً أ ٞػذد ِٓ اٌّؼبدالد ِّٙب وبٔذ وج١شح ٠شزشؽ ػٕذ ؽً ِٕظِٛخ ِؼبدالد عجش٠خ اْ ٠ى ْٛػذد اٌّؼبدالد ِغبٌ ٚؼذد اٌّغب٘ ً١ؽزٝ ٔؾظً ػٍ ٝاٌؾً اٌٛؽ١ذ ٠ ٚزُ رؾ ً٠ٛاٌّؼبدالد اٌِ ٝظفٛفبد ؽ١ش رزؾٛي ِٕظِٛخ اٌّؼبدالد اٌِ ٝظفٛفخ اٌّؼبِالد ِ ٟ٘ٚظفٛفخ ِشثؼخ ٠ٚشزشؽ اْ ٠ىِ ْٛؾذد٘ب ال ٠غب ٞٚطفش ؽزٝ ٠ىٌٙ ْٛب ِؼىٛط ٚثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝاٌؾً اٌٛؽ١ذ ِ ٚزغٗ اٌّزغ١شاد ٠زؼّٓ اٌّزغ١شاد اٌّٛعٛدح فِٕ ٟظِٛخ اٌّؼبدالد ِ ٚزغٗ اٌضٛاثذ اٌّٛعٛدح ف ٓ١ّ٠ ٟاٌّؼبدالد ٚوّب ِٛػؼ فٟ اٌّضبي االرٟ
يثال ذطثٍمً ؽً اٌّؼبدالد اٌزبٌٟ
x+y+z=6 x + 2y + 3z = 14 x + 4y + 9z = 36
ٔؾٛي ِٕظِٛخ اٌّؼبدالد اٌِ ٝظفٛفبد ٚوّب ٍٟ٠ 141
فزظجؼ ِٕظِٛخ اٌّؼبدالد ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خٚ A x = b :اٌّطٍٛة ا٠غبد اٌّزغٗ ٠ٚ xى ْٛوّب ٍٟ٠ ٚ x = A-1 bرىزت ثبٌّبرالة ثبٌظ١غخ االر١خ: ]>>A=[1 1 1;1 2 3;1 4 9 ]>>b=[6 14 36 '>> x=inv(A)*B =x 1 2 3 ّ٠ ٚىٓ رؼّ ُ١اٌطش٠مخ اػالٖ أل ٞػذد ِٓ اٌّؼبدالد
زم انًؼادالخ راخ انًرغٍش انٕازذ Solve Univariate Equations ف٘ ٟزٖ اٌفمشح ٔزؼٍُ و١ف١خ ؽً ِؼبدٌخ عجش٠خ راد ِزغ١ش ٚاؽذ ثبعزخذاَ اال٠ؼبص SOLVE ػٍٕ١ب اْ ٔزجغ اٌخطٛاد اٌزبٌ١خ syms x رؼش٠ف اٌّزغ١شاد اٌشِض٠خ وزبثخ اٌّؼبدٌخ اٌّطٍٛة ؽٍٙب ;eqn = sin(x) = = 1 وزبثخ اال٠ؼبص )solx = solve(eqn,x = solx pi/2
ٔالؽع ف ٟاٌخطٛح اٌضبٔ١خ وزبثخ اعُ اٌّؼبدٌخ (ّ٠ٚ )eqnىٓ وزبثخ ا ٞاعُ ٌٍّؼبدٌخ ٕ٘ٚنب ِطٍنٛة ا٠غبد ؽً ٌٍّؼبدٌخ ٔٚ sin(x) = 1الؽع اعنزخذاَ اشنبسح )= =( ٌٍّغنبٚاح .اِنب اٌؼجنبسح اٌضبٌضنخ
142
فبْ إٌز١غخ ٠زُ خضٔٙب ثبعُ solxاِب عٙخ اٌ ٓ١ّ١ف ٟٙرزؼّٓ ا٠ؼبص اٌؾً ٚ solveاعُ اٌّؼبدٌخ اٌّطٍٛة ؽٍٙب ٚ eqnاٌّزغ١ش اٌّطٍٛة ا٠غبدٖ ) .( x وإلٌجاد مجموعة الحلول لـــ xنستعمل العبارة )[solx, params, conds] = solve(eqn, x, 'ReturnConditions', true ٚػٍ ٝعج ً١اٌّضبي = solx pi/2 + 2*pi*k = params k = conds )'in(k,'integer )-(b - (b^2 - 4*a*c)^(1/2))/(2*a = sola -(c + b*x)/x^2
Curve Fitting عٕأخز االْ رطج١ك ٘بَ عذاً فن ٟئ٠غنبد ػاللنخ ِىبفنأح ألٔ ٞظنبَ ,فّنضالً ػٕنذ ئدخنبي ِغّٛػنخ ِنٓ اٌّذخالد inputsعٕالؽع اْ اٌّخشعبد outputsرأخنز ِغّٛػنخ ِنٓ إٌمنبؽ اٌّشنززخ اٌزن ٟال رغّؼٙب ػاللخ ِؾذدح ,أِب ػٕذ اعزخذاَ curve fittingعنٕالؽع رىن ْٛػاللنخ رمش٠ج١نخ ٌزٛطن١ف إٌظبَ. ٚاٌشىً االرٛ٠ ٟػؼ ِغّٛػخ ِٓ إٌمبؽ اٌخبسعخ ِٓ إٌظبَ ال رغّؼٙب أ ٞػاللخ
143
عٕأخز االْ اال٠ؼبص ones ٚ zeros ٓ٠ؽ١ش اْ ٠ : onesغزط١غ أْ ٠ىِ ْٛظفٛفخ أِ ٚزغٗ عّ١غ ػٕبطشٖ 1 ٠ : zerosغزط١غ أْ ّ ٠ىِ ْٛظفٛفخ أِ ٚزغٗ عّ١غ ػٕبطشٖ طفش الؽع اٌشىً اٌزبٌٛ٠ ٟػؼ ؽش٠مخ وزبثخ وال األِشٓ٠
ٚع١ظٙش إٌزبئظ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
144
أِب ا ْ٢عٕزىٍُ ػٓ أٔٛاع ٕ٘ Curve Fittingبٌه أٔٛاع ػذ٠ذح ِٕٙب: Linear, Quadratic, Sinusoidal, and exponential. ٚعٕزٕبٚي ف٘ ٟزا اٌفظً إٌٛع األٚي ٚاٌشاثغ.
Linear Curve Fitting ف٘ ٟزا إٌظبَ ٠زُ ئ٠غبد خؾ ِغزم ُ١ثؾ١ش رى ْٛاٌّغبفخ اٌؼّٛد٠خ ث ٓ١وً ٔمطخ ٚاٌخؾ اٌّغزمُ١ ألً ِب ّ٠ىٓ ّ٠,ىٓ ِشب٘ذح اٌشىً اٌزبٌ:ٟ
145
ٚاػؼ ف ٟاٌّضبي اْ وً لّ١خ فِ ٟؾٛس اٌغٕ١بد ٌٙب لّ١خ ِٕبظشح فِ ٟؾٛس اٌظبداد ٚؽ١ش إٔب ٔغزخذَ ؽش٠مخ Linear Curve Fittingفاْ ٌىً ٔمطخ ػٍِ ٝؾٛس اٌظبداد ػاللخ خط١خ ِغ ٔمطخ ِؾذدح ػٍِ ٝؾٛس اٌغٕ١بد ٘ٚزٖ اٌؼاللخ رىزت ف ٟاٌظ١غخ اٌزبٌ١خ Y = KX + Tؽ١ش اْ K, Tصٛاثذ ٚثٕفظ االعٍٛة اٌز ٞاعزخذَ ف ٟوزبثخ اٌّؼبدالد ٠زُ وزبثخ رٍه اٌّؼبدٌخ فٟ اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ
ٚثبٌشعٛع ئٌ ٝاٌّؼبدٌخ اٌخبطخ ة ٔ Linear Curve Fittingغزط١غ وزبثزٙب ف ٟاٌظ١غخ اٌزبٌ١خ 146
ٚثٙزا ٔى ْٛلذ ؽظٍٕب ػٍ ٝلّ١خ و ًً ِٓ ٚ K, Tاٌزٔ ٟغزط١غ أْ ٔم َٛثزؼش٠ف ِغّٛػخ لُ١ ٌٍّزغ١ش ٚ Xثبٌزبٌٔ ٟؾظً ػٍ ٝلّ١خ ِٕٙ ٚ Yب ٔشعُ اٌؼاللخ ثٚ X & Y ٓ١اٌز ٟرّضً ِغزمّ١ب رجؼب ً ٌٍّؼبدٌخ اٌزبٌ١خ Y = KX + Tؽ١ش اْ K, Tصٛاثذ ٚ .االْ ٔىزت اٌجشٔبِظ ف ٟاٌّبرالة خطٛح خطٛح ٔجذأ ثزؼش٠ف اٌّبرالة ثّغّٛػخ اٌمٌٍّ ُ١زغ١ش ٚ Xاٌؼاللخ ٌٍٕظبَ اٌز ٟرؼطٕ١ب لّ١خ Y
ٚإٌ ْ٢فزشع أْ ٌذٕ٠ب أوضش ِٓ لّ١خ Xعٕؾظً ػٍ ٝأوضش ِٓ لّ١خ ٚ Yؽ١ش أْ اٌؼاللخ ثٓ١ X & Yخط١خ ٌزا ع١ىٌ ْٛذٕ٠ب أوضش ِٓ ِؼبدٌخ
ّ٠ ٚىٓ ٚػؼٙب ف ٟاٌشىً اٌزبٌٟ 147
ٚعٕم َٛف ٟاٌّبرالة ثزؾِ ً٠ٛزغٗ اٌظف ئٌِ ٝزغٗ ػّٛد ٞصُ ئػبفخ ِزغٗ ػّٛد ٞعّ١غ لّٗ١ ٚاؽذ ثبعزخذاَ األِش onesوّب ٍٟ٠
ٚا ْ٢لذ ٠ظٓ اٌجؼغ أٔٗ ؽزٔ ٝؾظً ػٍ ٝل٠ K & T ُ١غت أْ ٠ى ْٛاٌؾً وب٢رٟ 148
ٌٚىٓ ٘زا طؾ١ؼ ئرا وبٔذ اٌّظفٛفخ ِ Aشثؼخ ,ف ٟ٘ ًٙوزٌه ا ْ٢؟ ثبٌطجغ ال ,فّب اٌؼًّ. ئرا وبٔذ اٌّظفٛفخ ٌ١غذ ِشثؼخ ٠زُ ٚػغ ػالِخ اٌمغّخ ِمٍٛثخ ( \ ) ٚال ٠زُ اعزخذاَ األِش inv أ ٞأْ ط١غخ اٌؾً اٌظؾ١ؼ ٠ىْٛ
ف١ى ْٛاٌؾً ف ٟاٌّبرالة وب٢رٟ
فاْ اٌّؼبدٌخ إٌبرغخ ٚاٌز ِٓ ٟخالٌٙب عٕشعُ اٌّغزم ُ١ثؾ١ش رى ْٛاٌّغبفخ اٌؼّٛد٠خ ثٚ ٕٗ١ثٓ١ إٌمبؽ ألً ِب ّ٠ىٓ ,رى ْٛف ٟاٌظ١غخ اٌزبٌ١خ Y = KX + Tؽ١ش اْ K, Tصٛاثذٚ .اْ٢ عٕم َٛثزؼش٠ف اٌّبرالة ػذح ٔمبؽ ثؾ١ش ٔشعُ رٌه اٌّغزمُ١ 149
عٕؾظً ػٍ ٝاٌشعُ ثبٌشىً اٌزبٌٟ
151
ٕٔٚزمً ئٌ ٝإٌٛع اٌشاثغ Exponential Curve Fitting ٛ٘ٚ
Exponential Curve Fitting
ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ رىزت اٌؼاللخ ث Y ٚ X ٓ١ثبٌظ١غخ االر١خ:
Y = K eX + T
ٚئرا ٚعذد أوضش ِٓ ٔمطخ ,فٙزا ٠ؼٕٚ ٟعٛد أوضش ِٓ ِؼبدٌخ ٚاٌز ٟرىزت ف ٟاٌظ١غخ اٌزبٌ١خ
ٚاٌزّ٠ ٟىٓ وزبثزٙب ف ٟطٛسح اٌّظفٛفخ وّب ٍٟ٠
٠ ٚى ْٛاٌجشٔبِظ ف ٟاٌّبرالة وّب ٍٟ٠
151
ع١ظٙش إٌبرظ وبٌزبٌٟ
152
Least Squares مطابقة المنحنيات باستخدام المربعات الصغرى ٟوزبثخ اٌجشٔبِظ فٚ y=humps(x( خ١ٌغخ اٌزب١زُ زٌه ثبٌظ٠ٚ بِخ عذاٌٙؼبصاد ا٠ ِٓ االٛ٘ٚ ٍٟ٠ اٌّبرالة وّب x=linspace(0,2,15); y=humps(x); order_2=polyfit(x,y,2); x_2=linspace(0,2,100); y_2=polyval(order_2,x_2); order_6=polyfit(x,y,6); x_6=x_2; y_6=polyval(order_6,x_6); plot(x,y,'ro',x_2,y_2,'b:',x_6,y_6,'m'); ٍٟ٠ ْ اٌشىً إٌبرظ وّبٛى١ف
153
Linear Interpolation االندراج الخطي ً رّضٟخ اٌز١غبد اٌذاٌخ اٌخط٠ة اٍٛاٌّطٚ بٔبد١ػخ ثّٕٛب ِغ٠ْ ٌذٛى٠ ؼبص ػٕذِب٠غزخذَ ٘زا اال٠ بٔبد١رٍه اٌج خ١ٌغخ اٌزب١ْ ثبٌظٛى٠ ٚ Linear_x=linspace(0,2,100); Linear_fit=interp1(x,y,Linear_x,'linear'); plot(x,y,'or',Linear_x,Linear_fit,'b')
Cubic Spline ) االندراج (الطيع رّضً رٍهٟغ اٌز١غبد داٌخ اٌط٠ة اٍٛاٌّطٚ بٔبد١ػخ ثّٕٛب ِغ٠ْ ٌذٛى٠ ؼبص ػٕذِب٠غزخذَ ٘زا اال٠ بٔبد١اٌج خ١ٌغخ اٌزب١ْ ثبٌظٛى٠ ٚ Spline_x=linspace(0,2,100); Spline_fit=interp1(x,y,Spline_x,'spline'); plot(x,y,'or',Spline_x,Spline_fit,'b')
154
انفصم انغادط زم انًؼادالخ انرفاظهٍح تاعرخذاو انًاذالب
ٙ٠ذف ٘زا اٌفظً اٌ ٝرؼٍ ُ١اٌطبٌت وف١خ ؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ االػز١بد٠خ ثبعزخذاَ اال٠ؼبص dsolve و١ف١خ حل معادلة تفاضلٌة باستخدام ()ode45 و١ف١خ حل ِغبئً اٌم ُ١االثزذائ١خ ثطش٠مخ سٔىخ -وٛرب و١ف١خ حل اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ ثطشق ِزطٛسح ف ٟاٌّبرالة كٌفٌة حل المعادالت التفاضلٌة اٌغضئ١خ
155
ماهي المعادالت التفاضلية التي يتعامل معها الماتالب
ٛ٠فش ثشٔبِظ اٌّبرالة دٚاي ٌؾً أٛاع اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ ِضً: • ِغبئً اٌم ُ١االثزذائ١خ ٚ Initial value problemsرغزؼًّ اٌؾضِخ ) ( ode45ف ٟاوضش االؽ١بْ ٌؾً اٌّغبئً اٌغ١ش ِؼمذح •
المعادالت التفاضلٌة الجبرٌة و تستعمل الح مة ) (ode15s, ode 23Tلحلها
• ِغبئً اٌم ُ١اٌؾذٚد٠خ ٚ Boundary value problemsرغزؼًّ اٌؾضِخ ) ٌ ( bvp4cؾٍٙب • اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌّزجبؽئخ ٘Delay differential equations :زٖ اٌّؼبدالد ٌٙب اّ٘١خ ف ٟاٌّغبالد اٌى١ّ١ب٠ٚخ ٚاٌؾ٠ٛ١خ ٚرغزؼًّ اٌؾضِخ )ٌ (dde23ؾٍٙب اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌغضئ١خ ٛ٠ partial differential equation :عذ ؽضَ ِزٕٛػخ خبطخ ٌؾٍٙب ؽً ِغبئً اٌم ُ١اٌزار١خ
االٌؼاص dsolve ٠غزؼًّ اال٠ؼبص ٌؾً اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ االػز١بد٠خ ٚاٌغضئ١خ ٔ ٚجذأ اٚال ثزٛػ١ؼ زٌه فٟ ؽبٌخ اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ االػز١بد٠خ ؽ١ش ٠غزخذَ اٌظ١غ االر١خ )S = dsolve(eqn )S = dsolve(eqn,cond )S = dsolve(eqn,cond,Name,Value )Y = dsolve(eqns )Y = dsolve(eqns,conds )Y = dsolve(eqns,conds,Name,Value )[y1,...,yN] = dsolve(eqns )[y1,...,yN] = dsolve(eqns,conds )[y1,...,yN] = dsolve(eqns,conds,Name,Value
156
ؽ١ش اْ اٌّؼبدٌخ اٌزفبػٍ١خ رىزت ثبٌظ١غخ اٌشِض٠خ : cond , eqnاٌششٚؽ اٌؾذٚد٠خ ٠ ٚغزخذاَ اٌشِض Dثذال ػٓ diffوّب ِٛػؼ ثبٌّضبي اٌزبٌٟ )syms y(x); dsolve(diff(y) = = y + 1 ) 'dsolve ( 'Dy = y + 1','x ف ٟاٌّزغ١ش x
وال اٌؼجبسر ٓ١رف١ذاْ ٌؾً اٌّؼبدٌخ = y + 1
يثال ذطثٍمً ؽً اٌّؼبدٌخ اٌزفبػٍ١خ
(= x y(x
ثبعزخذاَ اٌّبرالة
رىزت ثبٌّبرالة ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )syms y(x )dsolve(diff(y, 2) == x*y
زم يُظٕيح يؼادالخ ذفاظهٍح اػرٍادٌح تاعرخذاو اٌؼاص dsolve ّ٠ىٓ ؽً ِٕظِٛخ ِؼبدالد رفبػٍ١خ اػز١بد٠خ ثبعزخذاَ ا٠ؼبص ٚ dsolveوّب ِٛػؼ ثبٌّضبي االرٟ
يثال ذطثٍمً ؽً ِٕظِٛخ اٌّؼبدالد االر١خ ثبعزخذاَ ا٠ؼبص dsolve )x′(t) = x(t) + 2y(t) − z(t )y′(t) = x(t) + z(t (z′(t) =4x(t) − 4y(t) + 5z(t ٔىزت اٌجشٔبِظ االرٟ )’>>[x,y,z]=dsolve(’Dx=x+2*y-z’,’Dy=x+z’,’Dz=4*x-4*y+5*z =x )2*C1*exp(2*t)-2*C1*exp(t)-C2*exp(3*t)+2*C2*exp(2*t)1/2*C3*exp(3*t)+1/2*C3*exp(t =y 157
2*C1*exp(t)-C1*exp(2*t)+C2*exp(3*t)-C2*exp(2*t)+1/2*C3*exp(3*t)1/2*C3*exp(t) z= -4*C1*exp(2*t)+4*C1*exp(t)+4*C2*exp(3*t)-4*C2*exp(2*t)C3*exp(t)+2*C3*exp(3*t) خ١ؽ اثزذائٚب ششٌٙ ٞخ أ١ُ اثزذائ١ِخ ٌّغبئً لٛ اٌؾً اٌؼبَ اِب ارا وبٔذ إٌّظٍٝب ٔؾظً ػِٕٙ ٚ ْٟ اٌجشٔبِظ ثبٌشىً االرٛى٠ ٘زٖ اٌؾبٌخٟ فx(0) = 1, y(0) = 2, and z(0) = 3. ًِض >>inits=’x(0)=1,y(0)=2,z(0)=3’; >>[x,y,z]=dsolve(’Dx=x+2*y-z’,’Dy=x+z’,’Dz=4*x-4*y+5*z’,inits) x= 6*exp(2*t)-5/2*exp(t)-5/2*exp(3*t) y= 5/2*exp(t)-3*exp(2*t)+5/2*exp(3*t) z= -12*exp(2*t)+5*exp(t)+10*exp(3*t) ٟغت وزبثخ اٌجشٔبِظ االر٠ ً ارا اسدٔب سعُ اٌؾٚ >>t=linspace(0,.5,25); >>xx=eval(vectorize(x)); >>yy=eval(vectorize(y)); >>zz=eval(vectorize(z)); >>plot(t, xx, t, yy, t, zz) ٟش إٌبرظ ثبٌشىً االرٙظ١ف
158
كٍفٍح زم يؼادنح ذفاظهٍح تاعرخذاو ()ode45 ٠زؼبًِ (ِ )ode45غ اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ ِٓ اٌذسعخ االٌٚ ٌٝٚؾً اٌّؼبدالد ِٓ اٌذسعبد االػٍٔ ٝغزخذَ ِب ٠غّ ٟ٘ٚ state space representation ٝؽش٠مخ رؾٛي اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ داد سرت ػبٌ١خ اٌِ ٝؼبدالد ِٓ اٌشرجخ اال. ٌٝٚ تؼط انصٍغ انرً ذغرخذو فً ode45نسم يؼادنح ذفاظهٍح اػرٍادٌح
Syntax )[t,y] = ode45(odefun,tspan,y0
•
)[t,y] = ode45(odefun,tspan,y0,options
•
)[t,y,te,ye,ie] = ode45(odefun,tspan,y0,options
•
) (sol = ode45
•
٠ٚ :odefunمظذ ثٙب اٌّؼبدٌخ اٌزفبػٍ١خ ِضال = t^2 :tspanاٌفزشح ا ٚاٌّغبفخ ِٓ t0 to tf :y0اٌمّ١خ االثزذائ١خ ٌٍذاٌخ
159
رىزت ثشىً @t^2
ًيثال ذطثٍم :خ١ٔ ِٓ اٌشرجخ اٌضبVan Der Pool equation ِؼبدٌخٟ٘ٚ خ١ٌخ اٌزب١ٍؽً اٌّؼبدٌخ اٌزفبػ ٍٟ٠ وّبٌٝٚخ ِٓ اٌشرجخ اال١ٍ ِؼبدالد رفبػٌٝي اٌّؼبدٌخ اٛال ٔؾٚا
function ٍِف آخش ٌىزبثخ اٌـٚ ٟغ١ف ٔؾزبط ٍِف ٌىزبثخ اٌجشٔبِظ اٌشئٛثبعزخذاَ اٌّبرالة ع .ٟغ١ ِٓ اٌجشٔبِظ اٌشئfunction زُ اعزذػبء اٌـ٠ ثؼذ٘بstate space رظف إٌظبَ ثـٟاٌز ٟػشف اٌّؼبدالد وبالرٚ m-file ذ٠صُ أفزؼ ٍِف عذ function dydt = vdp1(t,y) %VDP1 Evaluate the van der Pol ODEs for mu = 1 % Jacek Kierzenka and Lawrence F. Shampine % Copyright 1984-2014 The MathWorks, Inc. dydt = [y(2); (1-y(1)^2)*y(2)-y(1)]; [t,y] = ode45(@vdp1,[0 20],[2; 0]); plot(t,y(:,1),'-o',t,y(:,2),'-o') title('Solution of van der Pol Equation (\mu = 1) with ODE45'); xlabel('Time t'); ylabel('Solution y'); legend('y_1','y_2')
161
حل مسائل القيم االبتدائية بطريقة رنكة – كوتا ٠غزخذَ اٌّبرالة اٌطشق اٌؼذد٠خ ف ٟؽً ِغبئً اٌم ُ١االثزذائ١خ ِٕٙ ٚب ؽش٠مخ سٔىخ – وٛرب )(R-K ٚرؼزجش ِٓ اشٙش اٌطشق اٌؼذد٠خ و االٌعا المستخدم ّ٠ ٚ inlineىٓ رٛػ١ؼ زٌه ثبٌّضبي االرٟ
يثال ذطثٍمً ؽً اٌّؼبدٌخ االر١خ ثبعزخذاَ اٌّبرالة = xy2 + y; y(0) = 1, x ∈ [0, 0.5].
ٔؼشف اٌّؼبدٌخ اٚال ثبعزخذاَ اال٠ؼبص ٚ inlineوّب ٍٟ٠ )’>>f=inline(’x*yˆ2+y =f Inline function: f(x,y) = x*y^2+y ٚثبعزخذاَ ٔ MATLAB’s solver ode45غزخذَ اٌظ١غخ االر١خ )ode45(function,domain,initial condition 161
ٚف٘ ٟزا اٌّضبي رى ْٛوّب ٍٟ٠ )>>[x,y]=ode45(f,[0 0.5],1 ٚارا وبْ اٌّطٍٛة ا٠غبد اٌؾً ػٕذ إٌمبؽ ٔٚ 0:0.1:0.5مظذ إٌمبؽ ][0, .1, .2, .3, .4, .5 ٔغزخذَ اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ >>xvalues=0:.1:.5 = xvalues 0 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 )>>[x,y]=ode45(f,xvalues,1 =x 0 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 ِٓ ٚاٌّؼشٚف اْ اٌطشق اٌؼذد٠خ رؼط ٟاٌؾً ِغ ٔغجخ ِٓ اٌخطأ رؾذد ِٓ لجً اٌّغزخذَ ٠ٚىْٛ رؾذ٠ذ لّ١خ اٌخطأ اٌّغّٛػ ثٗ ثبعزخذاَ اال٠ؼبص RelTolفف ٟاٌّضبي اٌغبثك ارا وبْ ِطٍٛة ا٠غبد اٌؾً ثخطأ ِمذاسٖ ٠ 10-14ىزت اٌجشٔبِظ ف٘ ٟزٖ اٌؾبٌخ ثبٌظ١غخ ;)>>options=odeset(’RelTol’,1e-10 ;)>>[x,y]=ode45(f,[0,1],1,options )>>max(y = ans 2.425060345544448e+07
زم انًؼادالخ انرفاظهٍح االػرٍادٌح تاعرخذاو M-files ٠ى ْٛزٌه ِٓ خالي رؼش٠ف اٌّؼبدٌخ ة M-fileثبعزخذاَ اال٠ؼبص firstode.mثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ ;)function yprime = firstode(x,y 162
% FIRSTODE: Computes yprime = x*yˆ2+y yprime = x*yˆ2 + y; >>xspan = [0,.5]; >>y0 = 1; >>[x,y]=ode23(@firstode,xspan,y0); >>x
يغائم انمٍى انسذٔدٌح ٟ اٌّضبي االرٟ وّب فٚ ب ثبعزخذاَ اٌّبرالةٍّٙىٓ ؽ٠ ٚ خ٠دٚؽ ؽذٚخ زاد شش١ٍ ِؼبدٌخ رفبػٟ٘ٚ
ًيثال ذطثٍم خ١ٌ ؽً اٌّؼبدٌخ اٌزبٟاعزخذَ اٌّبرالة ف y′′ − 3y′ + 2y = 0, y(0) =0, y(1) =10, x ∈ [0, 1]. ٍٟ٠ وّبٌٝٚٓ ِٓ اٌشرجخ اال١ِخ ِٓ ِؼبدٌزٛ ِٕظٌٝخ ا١ٔي اٌّؼبدٌخ ِٓ اٌشرجخ اٌضبٛال ٔؾٚا y′1 = y2 y′2 = − 2y1 + 3y2 خ١ٌغخ اٌزب١ ثبٌظٚ bvpexample.m. ؼبص٠ ثبعزخذاَ االM-file ِٟخ فٛٔغغً إٌّظ function yprime = bvpexample(t,y) %BVPEXAMPLE: Differential equation for boundary value %problem example. yprime=[y(2); -2*y(1)+3*y(2)]; خ١ٌغخ اٌزب١ اٌظٟوّب فٚ bc.m ؼبص٠ ثبعزخذاَ االM-file ايٟخ ف٠دٚؽ اٌؾذٚصُ ٔىزت اٌشش function res=bc(y0,y1) %BC: Evaluates the residue of the boundary condition res=[y0(1);y1(1)-10]; اٌّبرالة ثبعزخذاَ اٌؾضِخٟخ ف٠دُٚ اٌؾذ١ّىٓ ؽً ِغبئً اٌم٠ يالزظح 163
MATLAB’s built-in solver bvp4c. خ١ٌغخ اٌزب١ْ اٌجشٔبِظ ثبٌظٛى٠ ٚ >>sol=bvpinit(linspace(0,1,25),[0 1]); >>sol=bvp4c(@bvpexample,@bc,sol); >>sol.x ans = Columns 1 through 9 0 0.0417 0.0833 0.1250 0.1667 0.2083 0.2500 0.2917 0.3333 Columns 10 through 18 0.3750 0.4167 0.4583 0.5000 0.5417 0.5833 0.6250 0.6667 0.7083 Columns 19 through 25 0.7500 0.7917 0.8333 0.8750 0.9167 0.9583 1.0000 >>sol.y ans = Columns 1 through 9 0 0.0950 0.2022 0.3230 0.4587 0.6108 0.7808 0.9706 1.1821 2.1410 2.4220 2.7315 3.0721 3.4467 3.8584 4.3106 4.8072 5.3521 Columns 10 through 18 1.4173 1.6787 1.9686 2.2899 2.6455 3.0386 3.4728 3.9521 4.4805 5.9497 6.6050 7.3230 8.1096 8.9710 9.9138 10.9455 12.0742 13.3084 Columns 19 through 25 5.0627 5.7037 6.4090 7.1845 8.0367 8.9726 9.9999 14.6578 16.1327 17.7443 19.5049 21.4277 23.5274 25.8196
164
زم انًؼادالخ انرفاظهٍح اندضئٍح تطشق يرطٕسج فً انًاذالب رغزخذَ ٌؾً اٌّؼبدالدٟاٌزٚ ODE solvers ode23 and ode45 َ اٌؾضٌٝثبإلػبفخ ا َسح رغزخذٛذ ِٓ اٌؾضَ اٌّزط٠ ٕ٘بن اٌؼذ.ربٛمخ سٔىب – و٠ اعبط ؽشٍٝخ ػ٠بد١خ االػز١ٍاٌزفبػ ٟ٘ ٚ زا اٌغشعٌٙ Multipstep solvers – ode113. If using stringent error tolerances or solving a computationally intensive ODE file. • Stiff problems – ode15s. If ode45 is slow because the problem is stiff. – ode23s. If using crude error tolerances to solve stiff systems and the mass matrix is constant. – ode23t. If the problem is only moderately stiff and you need a solution without numerical damping. – ode23tb. If using crude error tolerances to solve stiff systems.
حل المعادالت التفاضلية اندضئٍح راخ انثؼذ انٕازذ خ٠دٚخ – اٌؾذ١ؽ االثزذائٚخ راد اٌشش١خ اٌغضئ١ٍ ؽً اٌّؼبدالد اٌزفبػّٟىٓ اعزخذاَ اٌّبرالة ف٠ َ ثبعزخذاx اٌّغبفخٚذ ٌٍجؼذ ا١ؽٌٛش اٌّغزمً ا١ اٌّزغٚ ِٓ ثبٌٕغجخ ٌٍضt ًش اٌّغزم١ اٌّزغٚ ٟ اٌّضبي االرٟ وّب فٚ built-in solver pdepe اٌؾضِخ
ًيثال ذطثٍم خ ثبعزخذاَ اٌّبرالة١ؽً ِؼبدٌخ اٌؾشاسح (ِؼبدٌخ اٌمطغ اٌّىبفئ) االر ut = uxx ; u(t, 0) = 0, u(t, 1) = 1, u(0, x) = خ١ٌغخ اٌزب١اٌّبرالة رزؼبًِ ِغ اٌّؼبدٌخ ثبٌظ 165
c(x, t, u, ux) ut = x − m
( xm b (x, t, u, ux ) ) + s( x, t, u, ux ), خ٠دٚؽ اٌؾذٚراد اٌشش
p(xl, t, u) + q(xl, t) · b(xl, t, u, ux) = 0 p(xr, t, u) + q(xr, t) · b(xr, t, u, ux) = 0, اٌششؽٚ د إٌّطٍك ٌٍّؼبدٌخٚخ ؽذ٠بٙٔ xr ٚ د إٌّطٍك ٌٍّؼبدٌخٚخ ؽذ٠ّضً ثذا٠ xl ْش ا١ؽ ٟاالثزذائ u(0, x) = f(x). M-file eqn1.m ٍٝ اػزّبدا ػٍٟ٠ ْ وّبٛ اٌّبرالة رىٟغخ اٌجشٔبِظ ف١ طٚ function [c,b,s] = eqn1(x,t,u,DuDx) %EQN1: MATLAB function M-file that specifies %a PDE in time and one space dimension. c = 1; b = DuDx; s = 0; For our boundary conditions, we have p(0, t, u) =u; q(0, t) = 0 p(1, t, u) =u − 1; q(1, t) = 0, which we specify in the function M-file bc1.m. function [pl,ql,pr,qr] = bc1(xl,ul,xr,ur,t) %BC1: MATLAB function M-file that specifies boundary conditions %for a PDE in time and one space dimension. pl = ul; ql = 0; pr = ur-1; qr = 0; For our initial condition, we have 166
f(x) = which we specify in the function M-file initial1.m. function value = initial1(x) %INITIAL1: MATLAB function M-file that specifies the initial condition %for a PDE in time and one space dimension. value = 2*x/(1+xˆ2); ٌشعُ اٌؾً ٌٍّؼبدٌخ ٔىزتٚ %PDE1: MATLAB script M-file that solves and plots %solutions to the PDE stored in eqn1.m m = 0; %NOTE: m=0 specifies no symmetry in the problem. Taking %m=1 specifies cylindrical symmetry, while m=2 specifies %spherical symmetry. % %Define the solution mesh x = linspace(0,1,20); t = linspace(0,2,10); %Solve the PDE u = pdepe(m,@eqn1,@initial1,@bc1,x,t); %Plot solution surf(x,t,u); title(’Surface plot of solution.’); xlabel(’Distance x’); ylabel(’Time t’); ٌٟ إٌبرظ ثبٌشىً اٌزبٍٝفٕؾظً ػ 167
زم يُظٕيح يؼادالخ ذفاظهٍح خضئٍح تاعرخذاو انًاذالب ّ٠ىٓ ؽً ِٕظِٛخ ِؼبدالد رفبػٍ١خ عضئ١خ ثبعزخذاَ اٌّبرالة ٚعٕٛػؼ رٌه ِٓ خالي اٌّضبي اٌزبٌ ٟاٌز٠ ٞزؼّٓ ِٕظِٛخ ِٓ ِؼبدٌز ٓ١راد ششٚؽ اثزذائ١خ – ؽذٚد٠خ ٚوّب ٍٟ٠
يثال ذطثٍمً )u1t = u1xx + u1 (1 − u1 − u2 u2t = u2xx + u2 (1 − u1 − u2), u1x(t, 0) = 0; u1(t, 1) = 1 u2(t, 0) = 0; u2x(t, 1) = 0, u1(0, x) = x2 u2(0, x) = x (x − 2). ٠زُ اٌؾً ثبٌّبرالة ثٕفظ اعٍٛة ؽً اٌّؼبدٌخ اٌٛاؽذح ٚرىزت اٌّؼبدالد ثبٌظ١غخ اٌزبٌ١خ 168
c1(x, t, u, ux) u1t = x−m
( xm b1 (x, t, u, ux ) ) + s1(x, t, u, ux)
c2(x, t, u, ux) u2t = x−m
( xm b2 (x, t, u, ux ) ) + s2(x, t, u, ux) خ٠دٚؽ اٌؾذِٚغ اٌشش
p1(xl, t, u) + q1(xl, t) · b1(xl, t, u, ux) = 0 p1(xr, t, u) + q1(xr, t) · b1(xr, t, u, ux) = 0 p2(xl, t, u) + q2(xl, t) · b2(xl, t, u, ux) = 0 p2(xr, t, u) + q2(xr, t) · b2(xr, t, u, ux) = 0 خ١ؽ االثزذائٚ اٌششٚ u1(0, x) = f1(x) u2(0, x) = f2(x) ٕب٠ظجؼ ٌذ٠ ثزٌه c= خ١ٌغخ اٌزب١ ٔىزت اٌجشٔبِظ ثبٌظMATLAB M-file eqn2.m. َ ثبعزخذاٚ function [c,b,s] = eqn2(x,t,u,DuDx) %EQN2: MATLAB M-file that contains the coefficents for %a system of two PDE in time and one space dimension. c = [1; 1]; b = [1; 1] .* DuDx; s = [u(1)*(1-u(1)-u(2)); u(2)*(1-u(1)-u(2))]; خ١خ األر٠دٚؽ اٌؾذٕٚب اٌشش٠ٌذٚ p(0, t, u) =
;
p(1, t, u) =
;
خ١ٌغخ اٌزب١ ٔىزت اٌجشٔبِظ ثبٌظM-file bc2.m َ ثبعزخذاٚ function [pl,ql,pr,qr] = bc2(xl,ul,xr,ur,t) %BC2: MATLAB function M-file that defines boundary conditions 169
%for a system of two PDE in time and one space dimension. pl = [0; ul(2)]; ql = [1; 0]; pr = [ur(1)-1; 0]; qr = [0; 1]; خ١خ االر١ؽ االثزذائٚثبعزخذاَ اٌششٚ u1(0, x) = x2 u2(0, x) = x (x − 2), غخ١ ٔىزت اٌجشٔبِظ ثبٌظM-file initial2.m. َ ثبعزخذاٚ function value = initial2(x); %INITIAL2: MATLAB function M-file that defines initial conditions %for a system of two PDE in time and one space variable. value = [xˆ2; x*(x-2)]; خ١ٌغخ اٌزب١ ٔىزت اٌجشٔبِظ ثبٌظٚ pde2.m َسعُ اٌؾً ٔغزخذٚ ٌؾً اٌّؼبدٌخٚ %PDE2: MATLAB script M-file that solves the PDE %stored in eqn2.m, bc2.m, and initial2.m m = 0; x = linspace(0,1,10); t = linspace(0,1,10); sol = pdepe(m,@eqn2,@initial2,@bc2,x,t); u1 = sol(:,:,1); u2 = sol(:,:,2); subplot(2,1,1) surf(x,t,u1); title(’u1(x,t)’); xlabel(’Distance x’); ylabel(’Time t’); subplot(2,1,2) 171
surf(x,t,u2); title(’u2(x,t)’); xlabel(’Distance x’); ylabel(’Time t’); ٌٟ اٌؾً ثبٌشىً اٌزبٍٝعٕؾظً ػ
171
زم يؼادنح ذفاظهٍح خضئٍح فً انثؼذ انثاًَ نهًغافح ٌؾً ٘زا إٌٛع ِٓ اٌّؼبدالد اٌّبرالة ّ٠زٍه )٠ ٚ GUI (graphical user interfaceذػٝ PDE Toolboxاٌز٠ ٞغزط١غ ؽً اسثؼخ أٛاع ِٓ اٌّؼبدالد اٌزفبػٍ١خ اٌغضئ١خ ف ٟاٌجؼذ اٌضبٟٔ ُ٘ٚ 1. Elliptic : −∇ · (c∇u) + au = f. 2. Parabolic : dut − ∇ · (c∇u) + au = f. 3. Hyperbolic : dutt − ∇ · (c∇u) + au = f. 4. Eigenvalue : −∇ · (c∇u) + au = λdu ٕ٘ب ّ٠ dضً ِؼبًِ ١ٌ ٚظ ِشزمخ ٌ ٚزٛػ١ؼ زٌه ٔؼط ٟثؼغ االِضٍخ
172
انفصم انغاتغ يثادئ االزصاء فً انًاذالب
ٙ٠ذف ٘زا اٌفظً اٌٝ رؼش٠ف اٌطبٌت ثبٌذٚاي االؽظبئ١خ ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ وزبثخ اٌغذاٚي ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ سعُ اٌّخطؾ اٌزىشاس ٞف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ ؽغبة ِؼبًِ االسرجبؽ ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ ؽغبة ِظفٛفخ اٌزغب٠ش ف ٟاٌّبرالة رؼٍ ُ١اٌطبٌت و١ف١خ اٌزؼبًِ ِغ ثؼغ اٌزٛص٠ؼبد االؽظبئ١خ ف ٟاٌّبرالة
173
تؼط انذٔال االزصائٍح االؽظبء ِٓ اٌّٛاػ١غ اٌّّٙخ عذا ٚاٌزٌٙ ٟب رطج١مبد ِزٕٛػخ ٚ ٚاعؼخ ٚف٘ ٟزا اٌفظً ٔؼشع و١ف١خ اعزخذاَ االؽظبء ف ٟاٌّبرالة ٔ ٚجذأ اٚال ثزوش اُ٘ اٌذٚاي االؽظبئ١خ ٚاٌّٛػؾخ ف ٟاٌغذٚي اٌزبٌٟ المعدل االنحراف المعٌاري مجموع عناصر اٌؼٕظش االطغش اٌؼٕظش االوجش اٌٛع١ؾ اٌزجبٓ٠
)mean(A )Std)A )sum(A )min(A )max(A )median(A (var(A
لجً اٌخٛع فِٛ ٟػٛع االؽظبء ف ٟاٌّبرالة الثذ ِٓ رؼٍُ ثؼغ االِٛس االعبع١خ ِٕٙ ٚب و١ف١خ وزبثخ اٌغذٚي ف ٟاٌّبرالة
• كراتح اندذأل فً انًاذالب ٠ٚزُ رٌه ثبدخبي اٌّزغ١شاد ٚخضٔٙب ف ٟعبؽخ اٌؼًّ ٠ٚ .زُ رٌه ٚفك اٌخطٛاد اٌزبٌ١خ -1اػزجبس اػّذح اٌغذٚي ٘ ٟاٌّزغ١شاد. -2ادخبي ػٕب ٓ٠ٚاٌظفٛف وّظفٛفخ سِض٠خ. -3ادؽبي اٌج١بٔبد ٌالػّذح وّزغٙبد -4أشبء اٌغذٚي ثبػطبء ػٕب ٓ٠ٚاٌظفٛف ٚثبٌٍغخ االٔىٍ١ض٠خ ؽظشا الْ اٌجشٔبِظ ال٠زؼبًِ ِغ اٌٍغخ اٌؼشث١خ
174
ًيثال ذطثٍم .يٚ شىً عذٍٝ اٌٍّزالة ػٟب فٌٙة ادخبٍٛطً اٌّطٌّٕٛخ ا٠بٖ ٌّذ١ًٌّ ا١ٍادٔبٖ لشاءاد رّضً رؾ
>>TESTS={‘S1’;’EC’;’TDS’;’TH’] >>S1=[8.1000 450.0000 350.0000 204.4000]'; >> S2=[7.7000 472.0000 403.6000 288.8000]'; >>S3=[7.2000 486.0000 424.0000 247.0000]'; >> S4=[6.9000 510.0000 396.5000 245.0000]' >>S5=[7.5000 492.0000 410.1000 243.0000]'; >> S6=[7.1000 512.0000 372.2000 234.5000]' >> Test = {'pH';'EC';'TDS';'TH'}; >> T = table(S1,S2,S3,S4,S5,S6,... 'RowNames',Test) T= S1 _____ pH 8.1 EC 450 TDS 350 TH 204.4
S2 _____
S3 ___
S4 _____
7.7 7.2 472 486 403.6 424 288.8 247
6.9 510 396.5 245
S5 S6 _____ _____ 7.5 492 410.1 243
175
7.1 512 372.2 234.5
•
ادخال اندذٔل يغ ذسذٌذ يٕاصفاخ انًرغٍشاخ
ٌذ٠ه اعّبء اسثغ ؽالة ِٚؼذالد دسعبرٚ ُٙؽبٌخ لج ٌُٙٛف ٟدساعخ اٌّبعغز١ش :ػٍ80: ٝ ٔبعؼ ِمٛ١ي ,اؽّذ ٔ 75 :بعؼ ِمجٛي ,سغذٖ ٔ 55 :بعؼ غ١ش ِمجٌٛخ ,عّ١ش 45ػؼ١ف غ١ش ِمجٛي .اٌّطٍٛة أشبء عذٚي ف ٟاٌّبرالة ثؾ١ش ٠طجغ ٌٍ 1مجٛي ٌٍ 0 ٚشفغ ) غ١ش ِمجٛي )
= >> T table({'ALI';'AHMED';'RAGHAD';'SAMIR'},[85;75;55;45],... {'S';'S';'S';'WEAK'},logical([1;1;0;0]),... )}''VariableNames',{'NAME' 'MARK' 'STATE' 'ACCEPTION = T NAME MARK STATE ACCEPTION ________ ____ ______ _________ true true false false
''S ''S ''S ''WEAK
85 75 55 45
''ALI ''AHMED ''RAGHAD ''SAMIR
ػشض ذفاصٍم انًرغٍشاخ ٔانُرائح االزصائٍح انٕصفٍح Descriptive • statistics االؽظبء اٌٛطف ٛ٘ ٟاؽذ فشٚع ػٍُ االؽظبء اٌّّٙخ ٔ ٚجذأ اٚال
•
اظافح ٔزذاخ انمٍاط نهًرغٍشاخ Add Variable Units
ٔٛػؼ رٌه ِٓ خالي ِضبي ٌٕؼٛد اٌِ ٝضبي رؾبٌ١ِ ً١بٖ ٔٙش دعٍخ ٌّذٕ٠خ اٌّٛطً ٔٚ .ش٠ذ اْ ٔؼ١ف ثؼغ اٌّؼٍِٛبد اٌ ٝاٌّزغ١شاد ِضً ٚؽذاد اٌم١بط ف١غزخذَ اٌظ١غخ
176
Table.Properties.VariableUnits = {'UNIT' 'MICRO MOH PER CM' '' ''};
>> SAMPLES={'S1';'S2';'S3';'S4';'S5';'S6'}; pH =[8.1000 7.7000 7.2000 6.9000 7.5000 7.1000]'; EC =[ 450.0000 472.0000 486.0000 510.0000 492.0000 512.0000 ]'; TDS=[350.0000 403.6000 424.0000 396.5000 410.1 372.2]'; TH=[204.4000 288.8000 247.0000 245.0000 243.0000 234.5000]'; Table=table(pH,EC,TDS,TH,... 'RowNames',SAMPLES) Table = pH EC TDS TH ___ ___ _____ _____ S1 S2 S3 S4 S5 S6
8.1 7.7 7.2 6.9 7.5 7.1
450 350 204.4 472 403.6 288.8 486 424 247 510 396.5 245 492 410.1 243 512 372.2 234.5
غبد٠ٌغشع اٚ .يٚ اٌغذٌٝش اٌّغٕذ ا١ اعُ اٌّزغٟ٘ ٖ اٌؼجبسح اػالٟ فTable الؽع اْ وٍّخ >>summary(Table) : ٔىزت اٌؼجبسحTable ّٝي اٌّغٚ ٌٍغذٟطفٌٛ اًٟ االؽظبئ١ٍاٌزؾ
Change a Variable Name ذثذٌم اعى انًرغٍش
خ١ٌغخ اٌزب١ ٔغزخذَ اٌظPh_ Value ٌٝ اpH ش١ش اعُ اٌّزغ١١ِضال ٌزغ Table.Properties.VariableNames{'pH'} = 'Ph_value'; Ph_value ٌٝ اpH دّٛشد اعُ اٌؼ١٘زٖ اٌؼجبسح غ 177
Variables: pH: 6x1 double Units: UNIT Values: min 6.9 median 7.35 max 8.1 EC: 6x1 double Units: MICRO MOH PER CM Values: min 450 median 489 max 512 TDS: 6x1 double Values: min 350 median 400.05 max 424 TH: 6x1 double Values: min 204.4 median 244 max 288.8
Histogram سعى انًخطػ انركشاسي
خ١بعبد اٌذاٌخ اٌؾبِؼ١ ٌمٞش دعٍخ ٌشعُ اٌّخطؾ اٌزىشاسٙٔ ٖب١ّ ٔفظ اٌّضبي اٌخبص ثٌٌٕٝؼذ ا ّبٕٙ١ي ثٚش ثؼذ اعُ اٌغذ١ػغ اعُ اٌّزغٚ ُ الؽع رhistogram(Table.pH) رغزخذَ اٌؼجبسح ٍٟ٠ اٌّبرالة وّبٟىزت ف١ ف.ٔمطخ figure() histogram(Table.pH) title(' Table.pH')
178
ف١ظٙش اٌشىً اٌزبٌٟ
ٚالعزذػبء ل١بعبد اٌزٛط١ٍ١خ ِضال ٔىزت اٌجشٔبِظ اٌزبٌٟ >> Table.EC = ans 450 472 486 510 492 512
اٌداد يؼذل انصفٕف ٌٕبخز اٌّضبي اٌزبٌٌ ٟذسعبد ِغّٛػخ ِٓ اٌطالة ف ٟلغُ اٌش٠بػ١بد ثّبدح اٌؾبعجبد
179
Ahmed Radhwan Zahraa Sara Sadia Nada
16 10 5 16.5 15.5 10.0
10.4 6.5 3.25 10.7 10.1 6.5
12 8 4 13 12 8
ُٙعذ ِؼذالرٚاٚ ي ثبٌّبرالةٚاػًّ عذ T1=[16.0000 10.0000 5.0000 16.5000 15.5000 10.0000] ᾿; T2=[ 10.4000 6.5000 3.2500 10.7000 10.1000 6.5000] ᾿; T3=[ 12
8
4 13 12
8]᾿;
Table=table(T1,T2,T3,... 'RowNames',{'AHMED';'RADHWAN';'ZAHRAA';'SADIA';'SARA';'NADA'}); >>Table.TestAvg = mean(Table{:,1:end},2) Table= T1
___ AHMED
T2
T3
____ __ 16
Test
Avg
___ ___
10.4
12
12.8
RADHWAN 10
6.5
8
8.1667
ZAHRAA
3.25
4
4.0833
5
SADIA
16.5
10.7
13
13.4
SARA
15.5
10.1
12
12.533
NADA
10
6.5
8
8.1667
ش اٌغٕظ١اػبفخ ِزغ Table.Gender=({'M';'M';'F';'F';'F';'F)}' Table= T1
T2
T3
Test
Avg
Gender
______
_______
__
____
____
___
AHMED
16
10.4
12
12.8
'M' 181
RADHWAN 10
''M
8.1667
8
6.5
''F
4.0833
4
5 3.25
''F
13.4
ZAHRAA
16.5 10.7 13
SADIA
''F
15.5 10.1 12 12.533
SARA
''F
10
NADA
8.1667
8
6.5
ذسذٌذ يٕلغ انؼُصش االكثش ثٕ١ب عبثمب و١ف ٠زُ رؾذ٠ذ اٌؼٕظش االوجش فِ ٟظفٛفخ ف ٟاٌّبرالة ثبعزخذاَ االِش ٌٚ maxىٓ ػٕذِب ٔش٠ذ رؾذ٠ذ ِٛلغ اٌؼٕظش االوجش لّ١خ فِ ٟظفٛفخ ِؼشفخ ِضً ٔ Aغزخذَ اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ )[dum,idx]=max(A
يثال ذطثٍمً وِ ْٛظفٛفخ ػشٛائ١خ االسلبَ صُ عذ اػٍ ٝاٌمِٛٚ ُ١الؼٙب ٠زُ رٌه ف ٟاٌّبرالة ػٕذ وزبثخ اٌظ١غخ اٌزبٌ١خ فٕؾظً ػٍِ ٝب ٍٟ٠
)>> A=randn(10,5 -1.1480 0.1049 0.7223 2.5855 -0.6669 0.1873 -0.0825 -1.9330 -0.4390 -1.7947
1.4193 0.2916 0.1978 1.5877 -0.8045 0.6966 0.8351 -0.2437 0.2157 -1.1658
-0.6156 0.7481 -0.1924 0.8886 -0.7648 -1.4023 -1.4224 0.4882 -0.1774 -0.1961
-1.0891 0.0326 0.5525 1.1006 1.5442 0.0859 -1.4916 -0.7423 -1.0616 2.3505
=A -0.8637 0.0774 -1.2141 -1.1135 -0.0068 1.5326 -0.7697 0.3714 -0.2256 1.1174
ٚإل٠غبد اػٍ ٝاٌمٔ ُ١ىزت اٌظ١غخ االر١خ 2.5855
181
)>> [dum,idx]=max(A = dum 1.5326 2.3505 0.8886 1.5877 ))>> [MAX idx]=max(max(A = MAX 2.5855 = idx 5
Convert from Continuous to Discrete االَرمال يٍ انُطاق انًغرًش إنى انًرمطغ خ١ٌغخ اٌزب١ْ رٌه ثبعزخذاَ اٌظٛى٠ ٚ H=tf([1 -1],[1 4 5],'inputdelay',0.75); hd=c2d(H,0.05,'foh'); step(H,':r',hd,'--'); Convert from Discrete to Continuous االَرمال يٍ انُطاق انًرمطغ إنى انًغرًش
خ١ٌغخ اٌزب١ْ رٌه ثبعزخذاَ اٌظٛى٠ ٚ Ts =0.1; H=zpk(-0.2,-0.5,1,Ts)*tf(1,[1 1 0.4],Ts) Hc=d2c(H) HD=c2d(Hc, Ts) step(H,'-r',Hc,'-',HD,'g:');
2Correlation Coefficients يؼايم االسذثاغ خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ R = corrcoef(X)
2Covariance matrix يصفٕفح انرغاٌش خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ C = cov(X) C = cov(x,y) ٍٟ٠ وّبcov خ١ِاسصٛ خٚ [n,p] = size(X); X = X – ones(n,1) * mean(X); Y = X'*X/(n–1);
182
2Exponential probability density function خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ Y = exppdf(X,MU)
ًيثال ذطثٍم y = exppdf(5,1:5) y= 0.0067
0.0410
0.0630
0.0716
0.0736
0.1226
0.0920
0.0736
y = exppdf(1:5,1:5) y= 0.3679
0.1839
2Gamma probability density function خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ Y = gampdf(X,A,B)
ًيثال ذطثٍم mu = 1:5; y = gampdf(1,1,mu) y= 0.3679
0.3033
0.2388
0.1947
0.1637
0.2388
0.1947
0.1637
y1 = exppdf(1,mu) y1 = 0.3679
0.3033
2Least squares fit line(s) خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ lsline h = lsline 183
ًيثال ذطثٍم y = [2 3.4 5.6 8 11 12.3 13.8 16 18.8 19.9]' ; plot(y,'+'); lsline;
2Maximum likelihood estimation خ١ٌغ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ phat = mle('dist',data) [phat,pci] = mle('dist',data) [phat,pci] = mle('dist',data,alpha) [phat,pci] = mle('dist',data,alpha,p1)
ًيثال ذطثٍم rv = binornd(20,0.75) rv = 16 [p,pci] = mle('binomial',rv,0.05,20) p= 0.8000 pci = 0.5634 0.9427 184
2Normal probability density function خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ Y = normpdf(X,MU,SIGMA)
ًيثال ذطثٍم mu = [0:0.1:2]; [y i] = max(normpdf (1.5,mu,1)); MLE = mu(i) MLE = 1.5000
2Mean and variance for the normal distribution خ١ٌغخ اٌزب١ اٌّبرالة ثبٌظٟغزخذَ ف٠ [M,V] = normstat(MU,SIGMA) is σ2
ًيثال ذطثٍم n = 1:5; [m,v] = normstat(n'*n,n'*n) [m,v] = normstat(n'*n,n'*n) m= 1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 3 6 9 12 15 4 8 12 16 20 5 10 15 20 25 v= 1 4 9 16 25 4 16 36 64 100 9 36 81 144 225 16 64 144 256 400 25 100 225 400 625 185
انًصادس [1] A. Gilat, MATLAB: An introduction with Applications, John Wiley and Sons, 2004. [2] D. J. Higham and N. J. Higham, MATLAB Guide, Siam, second edition edition, 2005. [3] D. Houcque, Applications of MATLAB: Ordinary Differential Equations, Internal communication, Northwestern University, pp: 1-12, 2005. [4] J. Cooper, A MATLAB Companion for Multivariable Calculus, Academic Press, 2001. [5] J. C. Stephen, MATLAB programming for engineers, Brooks/Cole Thomson Learning , 2002. [6] O. Thoma sholland , Graphics and GUIs with MATLAB, Third Edition, A CRC Press Company, 2003. [7] L. M. Wendy and R. M. Angel, Exploratory Data Analysis with MATLAB, CRC Press UK, 2005. [8] L. K. Saul, and S. T. Roweis, 2002, Think globally, fit locally: Unsupervised learning of nonlinear manifolds, Technical Report MS CIS02-18, University of Pennsylvania. [9] Moler, Cleve. 2004. Numerical Computing with MATLAB, New York: SIAM. [10] M.Patrick and O. Thomas Holland, 2003, Graphics and GUIs with MATLAB, Third Edition, Boca Raton: CRC Press. [11] D. M. Christopher and H. Schütze, 2000, Foundations of Statistical Natural Language Processing, Cambridge, MA: The MIT Press.
186
[12] N. Moroney, Usage guidelines for CIECAM97s, Proceedings of PICS, pp: 164â&#x20AC;&#x201C;168, 2000. [13] P. Morovic, Colour gamut mapping, in Colour Engineering, P. Green and L.W. MacDonald (Eds). John Wiley & Sons, 2002. [14] D.Q. McDowell, Standards activities for colour imaging, in Colour Engineering, P. Green and L.W. MacDonald (Eds). John Wiley & Sons, 2002.
187
سلى االٌذاع فً داس انكرة ٔ انٕثائك انٕغٍُح – تغذاد 1182نغُح 6102 خًٍغ زمٕق انطثغ ٔ انُشش يسفٕظح يطثؼح انًٕدج 6102و ْ0418 -
188
MATLAB Programming Fundamentals First Edition
189