Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BİLGİSAYAR UYGULAMALARIŞırnak Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
2018-19 Güz Dönemi 1.Ders
Arş.Gör. Eren DEMİR ve Arş.Gör. Veysel KIŞ(e-mail: [email protected] )
27.09.2018
1
Dersin Amacı ve Gerekçeleri• DERSİN AMAÇLARI : Temel Düzeyde MATLAB kullanabilme
ve program yazabilme becerileri kazandırma.
• DERS AMAÇLARINI GERÇEKLEŞTİRMEK İÇİN KULLANILAN ARAÇLAR: Ders anlatma, uygulama yaptırma, ödevler, arasınav, dönem sonu sınavları.
• DERSİN ÇIKTILARI: Öğrenciler aşağıdakileri yapabilecektir:
• MATLAB simülasyon yazılımını etkin bir biçimde kullanabilme, kod yazabilme. Verilen bir mühendislik problemini koda dökerek analiz etme, gerekli program çıktılarını alabilme.
Bilgisayar Uygulamaları Ders Takvimi
Not Değerlendirmesi
• Vize Notunuzun %35
• Ödev Notunuzun %15
• Final Notunuzun %50
• Bütünleme Sınavı
Uyulması Gerekenler• Ödevler vaktinde teslim edilmelidir. Geç gelen ödevler kesinlikle
değerlendirmeye alınmayacaktır.
• Derslerde cep telefonu ile uğraşmak, dersin amacı dışında gereksiz internette gezinmek, fotoğraf makinesi, video vb. kayıt cihazları kullanımı YASAKTIR.
• Hazırlayacağınız ödevlerde yararlanacağınız doküman için mutlaka kaynakça listesi oluşturulacak ve gerekli etik kurallarına uyulacaktır.
• Her öğrencinin dönemsel devamsızlık hakkı sadece 3 haftadır.
Kaynakçalar• MATLAB An Introduction with Applications, Amos Gilat, Wiley 2016.
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• MATLAB teknik hesaplamalar için kullanılan oldukça güçlü bir yazılımdır.
• İsmi «MATrix LABoratory» kelimelerinin kısaltılmasıyla ortaya çıkmıştır.
• Programın en temel veri elemanı matrikslerden (array) oluşur.
• Matematiksel hesaplamalar, modelleme, simülasyon, veri analizi ve işleme,görselleştirme, grafik ve algoritma tasarımında kullanılabilir.
• Özellikle mühendislik bölümlerinde olmak üzere üniversitelerin matematik vefen bilgisi alanlarında giriş ve ileri seviye derslerinde yaygın bir şekildekullanılmaktadır.
• Endüstri de ise araştırma, geliştirme ve tasarım da kullanılır.
7
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• Standart MATLAB programı bazı genel problemlerin çözümü için kullanılabilenfonksiyonlara sahiptir.
• Buna ek olarak, bazı özel problemlerin çözümü için tasarlanmış özel bir takımprogramların birleşiminden oluşan opsiyonel araç kutularına (toolboxes)sahiptir.
• Bazı örnek araç kutuları şunlardır: Sinyal İşleme, Kontrol Sistemleri,Haberleşme Sistemleri...
• MATLAB kullanıcıları genel olarak FORTRAN ve C gibi programlama dillerininön bilgisine sahip olan kişilerdir.
• Ancak MATLAB’ın günümüzde popüler bir yazılım olmasıyla birlikte bir çoküniversitede artık bilgisayar programlamaya giriş dersi olarak daokutulmaktadır.
8
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• MATLAB programı ilk çalıştırıldığında varsayılan tasarımı ile karşımıza çıkar.
9
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• Program genel olarak HOME sekmesi seçili olarak kullanılır.
• PLOT sekmesi çizim işlemlerini yapmak için kullanılır.
10
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• APPS sekmesi ise MATLAB’ın ek uygulamaları ve araç kutularını (toolboxes)açmak için kullanılır.
11
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• Varsayılan tasarımda genel olarak 4 pencere bulunur.• Command Window – En geniş pencedir.
• Current Folder Window
• Details Window
• Workspace Window
• Diğer pencereler ise;• Editor Window
• Figure Window
• Help Window
• Command History Window
12
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
13
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• Grafik komutları çalıştırıldığında Figür penceresi otomatik olarak açılır.
14
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• HOME sekmesinde New Script ikonuna tıklandığında veya New menüsündenScript seçildiğinde Editör penceresi açılır.
15
MATLAB’a Giriş ve MATLAB Pencereleri
• HOME sekmesinde Help ikonuna tıkladığında Help Penceresi açılır.
16
Komut (Command) Penceresinde Çalışma
• Komut Penceresi MATLAB’ın ana penceresidir ve komutları çalıştırmak içinkullanılır.
17
Komut (Command) Penceresinde Çalışma
• Bir komut yazıldıktan sonra Enter tuşuna basıldığında komut çalıştırılır. Ancakher zaman en son yazılan komut çalışır.
• Bir satırda birden fazla komut yazılabilir. Aynı satırdaki komutların aynı andaçalışması için aralarına , (virgül) işareti yazılmalıdır. Enter tuşuna basıldığındakomutlar soldan sağa doğru sırayla çalıştırılır.
• Klavyedeki ↑ (alt ok) ve ↓ (üst ok) tuşlarıyla daha önce yazılan komutlararasında geçiş yapılabilir. Böylece gerekli olan durumlarda önce yazılankomutlar modifiye edilip tekrar çalıştırılabilir.
• Yazılan komut tek satıra sığmayacak uzunluktaysa ... (üç nokta veya ellipsis)yazıldıktan sonra Enter tuşuna basılırsa, komutu bir sonraki satırdan yazmayadevam edilebilir.
• Bir komut satırı en fazla 4096 karakter alabilir.18
Komut (Command) Penceresinde Çalışma
• Bir komutun sonuna ; (noktalı virgül) yazılırsa komut penceresinde o komutaait herhangi bir çıktı görüntülenmez.
• Eğer çıktı sonucu açık ve net bir şekilde biliniyorsa veya çıktı sonucu çok uzunise
• Bir satırda birden fazla komutun olduğu durumlarda komutlar arasında virgülyerine noktalı virgül yazılırsa o komutlara ait çıktı ekranda gösterilmez.
• Bir satırın başına % (yüzde) işareti yazılırsa o satır bir yorum satırı olaraktasarlanır. Enter tuşuna basmak ilgili komutu çalıştırmaz.
• Genel olarak komut penceresinde yoruma ihtiyaç duyulmaz ancak editörpenceresinde bir program yazarken bazı yerlere tanımlama veya açıklamagetirmek için kullanılabilir.
19
Komut (Command) Penceresinde Çalışma
• Komut satırına clc komutu yazılıp Enter’a basıldığında komut penceresindekiherşey silinir. Ekrandaki komutların oldukça uzun ve karmaşık göründüğüdurumlarda kullanılabilir.
• Ekrana clc komutu yazmak daha önce yazılan komutlarda herhangi birdeğişiklik yapmaz, önceden tanımlı olan değişkenler olduğu gibi hafıza da kalır.Bu komutlara istenildiği zaman üst ok ve alt ok tuşlarıyla erişilebilir.
• Üst ok tuşuna basıldığında komut penceresi geçmişi açılır. Bu ekrandaönceden girilen herhangi bir komut, komut penceresine taşınabilir, seçilebilirveya üstüne iki kez tıklanarak çalıştırılabilir.
• Komut penceresi geçmişindeki komutlardan bir veya birden fazlası seçilereksilinebilir.
20
Sayısal Değerler ile Aritmetik İşlemler Yapma
• Sol Bölme genellikle diziler ile işlem yaparken kullanılır.21
Sayısal Değerler ile Aritmetik İşlemler Yapma
• Bir ifadede iki işlem aynı önceliğe sahip ise sırasıyla soldan sağa doğru işlem yapılır.
• Hesaplamada öncelik sırasını değiştirmek için parantezler kullanılabilir.
22
23
24
Basit Math Built-In Fonksiyonları
25
Basit Math Built-In Fonksiyonları
26
Basit Math Built-In Fonksiyonları
27
Basit Math Built-In Fonksiyonları
28
Basit Math Built-In Fonksiyonları
• Açıların radyan cinsinden ters trigonometrik fonksiyonları• asin(x), acos(x), atan(x), acot(x)
• Açıların derece cinsinden ters trigonometrik fonksiyonları• asind(x), acosd(x), atand(x), acotd(x)
• Hiperbolik trigonometrik fonksiyonları• sinh(x), cosh(x), tanh(x), coth(x)
• pi = 3.141592653589793
29
Basit Math Built-In Fonksiyonları
30
Değişken Tanımlama ve Atama• Değişken tanımlama ve atama işlemleri = (atama operatörü) ile yapılır.
• x=3*x-12 ifadesindeki = işareti eşitlik ifadesi olsaydı x’in değerinin 6 olmasıgerekirdi. Ancak atama operatörü olduğu için sağ taraftaki ifadenin sonucu x’eyazılmıştır. 31
Değişken Tanımlama ve Atama
32
Değişken Tanımlama ve Atama
33
Değişken Tanımlama ve Atama
34
Değişken Tanımlama ve Atama
35
Değişken Tanımlama ve Atama
36
Değişken İsmi Tanımlarken Uyulması Gerekenler
• Harf ile başlamalıdır.
• En fazla 63 karakter olmalıdır.
• Harf, rakam ve alt çizgi karakterlerini içerebilir.
• Vurgulama karakterlerini içeremez. (virgül, noktalı virgül vb..)
• MATLAB is case-sensitive. Büyük küçük harf duyarlılığı vardır.
• AA, Aa, aA ve aa 4 farklı değişken ismidir.
• Karakterler arası boşluğa izin verilmez. (yerine alt_çizgi kullanılabilir.)
• Math built-in fonksiyonlarının kullanımından kaçınılmalıdır. (cos, sin, sqrt, expvb.)
• Bir fonksiyon ismi bir kez bir değişken için tanımlanmış ise o fonksiyon artıkkullanılamaz.
37
Ön Tanımlı Değişkenler ve Anahtar Kelimeler
• MATLAB’da 20 kelime değişik amaçlar için rezerve edilmiştir ve değişken ismiolarak kullanılamaz. Bu kelimeler şunlardır:
• Bu kelimeler yazıldığında mavi renk olur. Değişken ismi olarak tanımlandığındahata mesajı görüntülenir.
• Bu kelimeler iskeyword komutu yazılarak da görüntülenebilir.
38
Ön Tanımlı Değişkenler ve Anahtar Kelimeler
• Bir sayı değeri herhangi bir değişken ismine atanmamış ise MATLAB bu değerivarsayılan değişken olarak ans değişkenine atar ve ekranda gösterir.
• Bazı ön tanımlı değişkenler şöyledir:
39
Ön Tanımlı Değişkenler ve Anahtar Kelimeler
• Ön tanımlı değişkenler tekrardan herhangi bir değere tanımlanabilir.
• Ancak pi, eps ve inf gibi değişkenler bir çok uygulamada sıklıklakullanıldığından genel olarak tekrardan tanımlama yapılmaz.
• Eğer program komplex sayı kullanımı yoksa i ve j değişkenleri de döngütanımlamalarında kullanılabilir.
40
Değişken Yönetimi İçin Faydalı Komutlar
41
Script Dosyaları
• Komplex programlar yazmak gerektiğinde script dosyaları kullanılır.
• Komut pencersinde her zaman en son yazılan komut çalışır. Daha önce yazılankomutların çalışması ve bir sonuç döndermesi gerektiği durumlarda, her birsatırdaki kodun çalışması istenen durumlarda Script dosyaları kullanılır.
• Script dosyalarında program yazılabilir.
• Program yazımı için Script Dosyalarının kullanımı daha iyi bir yoldur.
42
Script Dosyaları
• Bir Script dosyası bir dizi MATLAB komutu demektir ve program olarakadlandırılır.
• Bir Script dosyası çalıştırıldığında, MATLAB komutları komut penceresindeçalıştırmış gibi yazıldığı sıra ile çalıştırır.
• Bir Script dosyası ekrana çıktı veren bir komut içerdiğinde, sonunda ; noktalıvirgül olmayan komutlara ait çıktılar komut penceresinde gösterilir.
• Script dosyaları daha sonradan düzeltilip kaydedilebildiği için kullanımı dahauygundur.
• Script dosyaları herhangi bir text editör’de düzenlenip tekrar MATLABeditörüne kopyalanabilir.
• Script dosyaları ayrıca M-files olarak da adlandırılır ve saklandığında .muzantısıyla kaydedilir.
43
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Home sekmesinden New Script ikonuna basarak açılır.
44
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Home sekmesinden New Script ikonuna basarak açılır.
45
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Bir Script dosyası çalıştırılmadan önce bilgisyara kaydedilmeli ve dosya ismideğişken ismi tanımla kurallarıyla aynı olmak koşuluyla göz önündebulundurulmalıdır.
• Script çalıştırmak için Run ikonuna basılır veya komut penceresinden dosyaismi yazılır.
• Script’in çalışması için dosyanın Mevcut Klasör (Current Folder) içerisindeolması gerekir. MATLAB’ın dosyayı çalıştırabilmesi için öncelikle neredesaklandığını bilmesi gerekir.
46
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Eğer çalıştırılmak istenen dosya Current Folder içinde değilse ekrana aşağıdakiuyarı gelir.
47
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Current Folder aşağıdaki gibi değiştirilebilir.
48
Script Dosyası Açma ve Kaydetme
• Current Folder aşağıdaki gibi değiştirilebilir.
49
Örnek MATLAB Uygulamaları
• ÖRNEK 1: x yerine pi/5 koyarak aşağıdaki denklemin doğruluğunu ispatlayınız.
50
Örnek MATLAB Uygulamaları
• ÖRNEK 2: Aşağıdaki şekilde görünen 4 çember birbirlerine değdiği noktalardabirbirlerine teğetdir. C2 ve C4 daireleri arasındaki uzaklığı bulunuz. (R1=16mm, R2=6.5mm, R3=12mm, R4=9.5mm olarak verilmiştir.)
51
Örnek MATLAB Uygulamaları
• ÖRNEK 2: C1C2C3 ve C1C4C3 üçgenlerinin tüm kenar uzunlukları bilindiğinegöre, kosünüs teoreminden gama1 ve gama2 açıları bulunabilir.
52