Display Format ( طريقة عرض النواتج )
قبل التطرق لهذه العمليات سنقوم بشرح الطرق المختلفة لعرض النتائج ( الأرقام ) أقصد بذلك مقدار التقريب و عدد الأرقام بعد الفاصلة العشرية ..
بعد ضبط الطريقة ستظهر النتائج بهذه الصيغة لجميع العمليات التي ستقوم بها مالم تقم بتغيير الصيغة .
الكود : Format type
type و هو طريقة العرض و هي كالتالي :
bank سيقوم البرنامج بتقريب الأرقام الى رقمين فقط بعد العلامة العشرية و سميت بالبنك لأن العملات تكتب بهذه الصيغة ، مثل دولار + سنت ، ريال + فلس أو ريال + هللة ، ... الخ
مثال : الرقم 35.329453 سيعرض بالشكل 35.33
short سيقوم البرنامج بالتقريب الى 4 أرقام بعد العلامة العشرية و هي كافية لحساباتك البسيطة
مثال : الرقم 35.329453 سيعرض بالشكل 35.3295
long سيقوم البرنامج بالتقريب الى 15 أرقام بعد العلامة العشرية و تحتاجها للعمليات الحسابية الدقيقة
مثال : الرقم 35.329453 سيعرض كاملاً و ستعرض جميع الأرقام بعد العلامة الى 15 رقم
shorte سيقوم البرنامج بالتقريب الى 4 أرقام بعد العلامة العشرية و قبل العلامة العشرية سيقربها الى رقم و يحولها الى رقم مضروب في 10 أس رقم معين ، مثال : الرقم 123456 سيتقرب الى 1.2346e+5و معناه 1.2346 * 10 أس 5 (أو 100000 )
longe سيقوم البرنامج بنفس عمل shorte لكن التقريب بعد العلامة العشرية سيكون ل 15 رقم ، مثال : الرقم 12345678900 سيعرض كالتالي 1.23456789e+10
rat سيقوم البرنامج بعرض الناتج على شكل كسر فمثلاً : اذا كتبت هذه العملية 6/4 سيظهر الناتج بهذا الشكل 3/2 أي بسط و مقام
لاختيار أي من الصيغ السابقة تقوم بكتابة :
Format short
أو
Format long
أو
Format shorte
أو
Format rat
>>> الخ
هذه هي الصيغ المهمة و إن صعب عليك فهمها قم بتطبيقها و ستجدها سهلة جدا
ملاحظة -انتبهت لها مؤخراً - :
sortre + longe في الاصدارات القديمة من البرنامج تكتب short e + long e بمعنى لابد من وجود مسافة بين short و الحرف e أما هذا الاصدار الحديث فيقبل الطريقتن - بمسافة أو بدون - ..
و الآن ننتقل الى
الأوامر للحسابات الرياضية الأخرى :
كنا قد ذكرنا سابقاً الأوامر للحسابات الأساسية كالجمع و الطرح و غيرها و الآن سنقوم بشرح العمليات الأخرى التي قد تحتاجها في بعض الحسابات حسب الحاجة لها ..
حساب المثلثات :
لابد أن البعض قد درس حسابات المثلثات و تعرف على مدى أهميتها في الجانب العملي و التطبيقي فحساب المثلثات أساس كثير من المشاريع و الدراسات و ستنطرق في شرحنا الى ذكر أوامر و دوال النسب المثلثية كدالة جيب الزاوية ( جا ) و جيب تمام الزاوية ( جتا ) و غيرها و لن أقوم بشرحها رياضياً و إنما سأقوم بشرح تمثليها في الماتلاب و طرق ايجادها ، فهذا ليس درس رياضيات و لمزيد من التفاصيل تستطيعون العودة الى كتب الرياضيات لمراجعة قوانين هذه الدوال و تطبيقاتها ..
جيب الزاوية ( جا ) : و تمثل في الماتلاب بالرمز الانجليزي المعروف ( sin ( x و الذي تجده في الحاسبات العلمية و الزاوية المطلوبة توضع بين القوسين
جيب تمام الزاوية ( جتا ) : و يمثل بالرمز ( cos (x
ظل الزاية ( ظا ) : و يمثل بالرمز ( tan (x
مقلوب جيب تمام الزاية ( قا ) : و تمثل بالرمز ( sec (x
مقلوب جيب الزاية ( قتا ) : و تمثل بالرمز ( csc (x
مقلوب ظل الزاية ( ظتا ) : و تمثل بالرمز ( cot (x
الزوايا العكسية : ( معلومة رياضية )
تستخدم لايجاد الزاوية اذا علم قيمة النسبة المثلثية (كالجا أو الجتا أو غيرها )
مثال : اذا كانت س = جاهـ فالزاوية هـ = جا-1س
جا-1س : تمثل بالرمز ( asin (x
وكذلك بالنسبة لبقية النسب المثلثية ( acos (x ) , atan (x ) , asec ( x) , acsc ( x ) , acot (x
ملاحظة مهمة جداً :
الزوايا لابد أن تكون بالراديان و ليست بالدرجة ، فالماتلاب لا يتعامل الا مع نظام الراديان و لهذا قبل ايجاد الجا أو الجتا أو غيرها لأي زاوية معروفة قم أولاً بتحويلها الى راديان ثم ضعها في البرنامج و كذلك بالنسبة للزوايا التي يجدها البرنامج فالناتج سيوضع بالراديان و لمعرفة الزاوية قم بتحويلها الى درجة
نظام التحويل من راديان الى درجة : ( معلومة رياضية )
قبل البدء بالتحويل لنتعرف على الرمز ( π )
لا بد أنكم تعرفوه جيداً وينطق باي و قيمته تقريبا 3.14 و بالنسبة للزوايا فقيمته 180 درجة و رمزه في الماتلاب : pi
للتحويل من درجة الى راديان نضرب الزاوية في 180 /pi
و للتحويل من راديان الى درجة نضرب الزاوية في 180 قسمة pi
امثلة:
اضافة : بالنسبة لعميلة الأسس على النسب المثلثية ( جا ، جتا ... ) فتكتب علامة الأس ^ بعد اغلاق قوس الزاوية مباشرة هكذا sin ( x ) ^ 3 و تستطيع أيضاً عمل قوسين اضافيين على النسبة و وضع علامة الأس بعدهما هكذا 3^ ( (sin (x) )
اللوغارتمات :
اللوغارتمات تطبيق رياضي مهم جداً و تستخدم قوانينها في كثير من التطبيقات الهندسية و الالكترونية و لها تطبيقات عديدة و لمعرفة المزيد عنها راجعوا كتب الرياضيات و غيرها أو ابحث في الشبكة العنكبوتية لتجد فيها المعلومات الوفيرة عن اللوغارتمات و أهميتها ..
و كما ذكرنا بالنسبة لحساب المثلثات لن أتطرق لشرحها بالتفصيل و إنما طرق تمثيلها في البرنامج ..
اللوغارتم الطبيعي (لو س ) : و تمثل ب ( log (x
اللوغارتم العشري ( لو10س) : و يمثل ب ( log10 (x
اللوغارتم النوني ( لونس) : يمثل ب ( logn (x و تكتب بدل n درجة اللوغارتم سواء 2 أو 3 أو أي عدد و اذا كتبت 10 يصبح اللوغارتم عشري و اذا كتبت العدد الطبيعي المعروف ب ( هـ ) و بالانجليزي ( e ) يصبح اللوغارتم من النوع الأول - طبيعي - و في اللوغارتم الطبيعي لا تحتاج لكتابة الدرجة ن أو n بجانب اللوغارتم
العدد الطبيعي ( هـ ) أو ( e ) : و هذا العدد غالباً ما يكون بصيغة أسية مثل : ex أو هـس و يمثل في الماتلاب ب ( exp (x
المضروب :
و يرمز له بالعربي( لـــــ ) و بالانجليزي ( ! ) و يمثل في الماتلاب باسم المصطلح باللغة الانجليزية(factorial (x و يضع العدد المطلوب أخذ المضروب له بين القوسين .. و حساب المضروب يكون بضرب العدد مع الأرقام السابقة له الى الرقم 1 فمثلاً مضروب ال 5 = 5 *4 * 3 *2 * 1 = 120
القيمة المطلقة :
يرمز للقيمة المطلقة لأي عدد أو معادلة بالعمودين و بينهما العدد أو المعادلة | العدد | هذا في المصطلح الرياضي و القيمة المطلقة هي التي تجعل الناتج بين العمودين عدد موجب ( أكبر من الصفر ) و تمثل القيمة المطلقة في الماتلاب بالرمز ( abs (x و يكتب العدد أو المعادلة بين القوسين و يستخدم نفس الأمر لايحاد المقياس في الأعداد المركبة و سنذكرها لاحقاً ..
الأعداد المركبة :
الأعداد المركبة هي الأعداد التي تحتوي على جزء حقيقي و جزء تخيلي و هي مجموعة أوسع من مجموعة الأعداد الحقيقة حيث تشمل الأعداد الحقيقية و الجذور للأعداد السالبة .. التفاصيل بشكل أوسع ستجدها في الكتب الدراسية و الجامعية و كتب الرياضيات العامة ..
صيغة الأعداد المركبة هي س + ت ص بالعربي و بالانجليزي x + j y أو x + i y .. و تمثل في الماتلاب بالصيغة x + yi مثلاً العدد 5 + 6 ت يمثل في الماتلاب ب 6i + 5
و هناك صورة أخرى للأعداد المركبة و هي ر ( جتاهـ + ت جاهـ ) أو بصورة مختصرة [ ر ، هـ ] و يسمى ر : المقياس و هـ : السعة ( الزاوية )
و بالانجليزي magnitude - Angle
لايجادالمقياس (Magnitude ) باستخدام الماتلاب نستخدم الأمر (abs(x
و لايجاد الزاوية - السعة -( Angle) باستخدام الماتلاب نستخدم الأمر( angle (x
بالنسبة لجميع العمليات الأخرى كالضرب و الجمع و الطرح و غيرها فتطبق على الأعداد المركبة كما تطبق على الأعداد الحقيقة - أقصد في الماتلاب - ما عليك إلا كتابة كل عدد مركب بين قوسين و قم بتطبيق أي عملية تريدها مثل الضرب ، القسمة ... الخ
امثلة :
المتغيرات Variables :
سندرس في هذه الفقرة كيفية انشاء متغير و تحديد قيمة محددة له ..
هناك عدة تعاريف للمتغير و لعل أبسطها بالنسبة للغات البرمجة هو مساحة محجوزة في الذاكرة -Memory- و تحتوي على قيمة محددة و تسمى بأي رمز ك x مثلاً و قد تتغير قيمتها حسب حاجة المبرمج و البرنامج لها ..
بالنسبة لبرنامجنا هنا - الماتلاب - فالمتغيرات لا تختلف عن المتغيرات المستخدمة في المعادلات الرياضية فإذا أردنا كتابة دالة معينة مثلاً : س + 2 ص و غيرها من المعادلات ف س و ص متغيرات مجهولة بوجودها تحتل المعادلة ..
سنستخدم في الماتلاب لتحديد المتغيرات أي حرف أو مجموعة حروف من الحروف الانجليزية مثل A , B , X , Y و غيرها ..
و لانشاء متغيير و تحديد قيمته في الماتلاب ما عليك الا كتابة اسم المتغير و علامة يساوي = ثم حدد قيمته ، مثلاً : A=5 و هذا سينشأ متغير A و قيمته 5 و تستطيع استخدام المتغير لاحقاً في البرنامج فمثلاً : اذا كتبت في نافذة الأوامر A+4 سيظهر الناتج = 9 و هكذا ..
إن شاء الله تكون الفكرة وصلت فهي بسيطة و لا تحتاج الكثير من التركيز فقط تحتاج قليل من التطبيق ، و مع الأمثلة القادمة ستتوضح الفكرة بشكل أكبر ..
امثلة :
من هنا سنبدأ باستخدام الرموز الانجليزية حتى يسهل لنا الشرح و تتوضح لكم الفكرة ،، فالأمثلة ستكون بصيغة المتغيرات الانجليزية حتى تتوافق مع أوامر الماتلاب ، مع العلم أنك تستطيع تمثيل أي معادلة اذا كانت متغيراتها عربية في الماتلاب و ذلك بتحويلها الى رموز انجليزية فمثلاً : اذا كان لديك هذه المعادلة س + 5 ص ع - 3 س ص ، ستقوم بتغيير المتغيرات الى x y z مثلاً و تستطيع استخدام أي حروف أخرى فتصبح المعادلة x + 5 yz + 3 xy و من ثم تمثل هذه المعادلة في الماتلاب ..
ملاحظات على الأمثلة :
في هذه الأمثلة أضفت معلومتين جديدتين و هي :
1) طريقة كتابة أكثر من أمر بنفس السطر و ذلك بوضع فاصلة ( , ) بين كل أمر و يفيدهذا في اختصار الوقت و قلة عدد السطور في البرنامج ..
2) طريقة اخفاء بعض النواتج ، فكما تلاحظون أن البرنامج يعرض ناتج كل أمر و سطر تكتبه فبعد الضغط على انتر تظهر لك جميع النواتج للسطر السابق ، و اذا أردت اخفاء الناتج ما عليك إلا اضافة فاصلة منقوطة ( ; )بعد الأمر المراد اخفاء الناتج و بعد الضغط على انتر لن تظهر لك النتائج و إنما بداية السطر التالي ..
اضافـــة : تستطيع الجمع بين النقطتين السابقتين ، فتكتب أكثر من أمر في السطر نفسة و بعض هذه الأوامر تخفي نتائجها و تظهر بعض النتائج المطلوبة . مثال : x= 20; y= 10; z = x + y<<
بعد الضغط على انتر ستظهر لك قيمة z = 30 و بقية القيم تختفي ..
معلومات متعلقة بالمتغيرات :
* جميع المتغيرات تحفظ في البرنامج و تستطيع استخدامها في أي وقت و ستجدها جميعاً في نافذة Workspace << راجع الدرس الأول
و تستطيع من نافذة workspace أن ترى قيم كل متغير حددته سابقاً و بالضغط عليه دبل كلك تستطيع تعديل قيمته كما تشاء
*ans متغير يحتوي على آخر ناتج أوجده الماتلاب فمثلاً : اذا كتبت في الماتلاب 5+10 سيظهر لك الناتج ans = 15 و اذا قمت في السطر التالي بكتابة ans + 10 سيظهر لك الناتج ans = 25 ، بمعنى أنك تستطيع استخدام المتغير ans للقيام بعمليات على الناتج السابق
*المتغيرات حساسة للحروف الانجليزية ( كبيرة أو صغيرة ) فاذا كتبت a= 10 ثم استخدمت في المعادلة التالية A سيظهر لك الماتلاب Error خطأ يقول أن المتغير غير معروق .
*لابد من تحديد المتغيرات قبل كتابة المعادلة ، فاذا كتبت a+3 و لم تحدد قيمة a قبل كتابة المعادلة سيظهر لك الماتلاب error خطأ يقول أن المتغير a غير معروف ..
* لاظهار قيمة متغير محدد باستخدام command window ما عليك الا كتابة اسم المتغير و اضغط انتر و ستظهر قيمته ، مثلاً : اذا كنت قد عرفت a ب 10 و ثم كتبت في سطر الأوامر a ضغطت انتر سيظهر لك هذا الناتج a=10
*لاظهار المتغيرات المتوفرة لديك استخدم الأمر who و اضغط انتر و ستظهر لك اسماء جميع المتغيرات التي حددتها سابقاً ، مثلا: اذا كنت قد استخدمت المتغيرات a , b , c , x , y , z , S و أردت أن تستعلم عن المتغيرات التي استخدمتها اكتب who و اضغط انتر و ستظهر لك اسماءها ..
* لاظهار المتغيرات مع بعض تفاصيلها كالحجم و نوعها -غير قيمتها- استخدم الأمر whos
* لحذف جميع المتغيرات الموجودة عندك استخدم الأمر clear و اضغط انتر و ستنحذف جميعها ..
* لا تستخدم المتغيرات المستخدمة بواسطة الماتلاب ك pi مثلاً و لا تستخدم الأوامر أيضاً كمتغيرات ك who ، و إن أخطأت و استخدمتها اذهب الى workspace و قم بحذف المتغير هذا ..منقول للفائدة