מה זה MATLAB
MATLAB היא סביבת תכנות ברמה גבוהה שפותחה על ידי MathWorks. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים מדעיים והנדסיים עבור חישוב נומרי, ניתוח נתונים והדמיה. MATLAB מספקת סט נרחב של פונקציות מובנות וארגזי כלים שהופכים אותה לפלטפורמה הטובה ביותר לעבודה עם נתונים.
חשיבות התכנון
לשרטט נתונים יש תפקיד מכריע בניתוח והדמיה של נתונים. על ידי יצירת עלילות, אנו יכולים לייצג חזותית מערכי נתונים מורכבים, לזהות דפוסים, מגמות וחריגים, ולהעביר תובנות בצורה יעילה. MATLAB מציעה קבוצה מקיפה של פונקציות תכנון המאפשרות לנו ליצור עלילות מושכות ואינפורמטיביות.
זממה בסיסית ב-MATLAB
סעיף זה יכסה כמה שלבים בסיסיים של התרשים ב- MATLAB, זה יכול להיות עלילה של נקודות נתונים פשוטות או סדרה של נקודות נתונים.
יצירת דמות
ב-MATLAB, דמות היא חלון או מיכל שמכיל חלקה אחת או יותר. ה דמות הפקודה תיצור דמות חדשה בחלון. הנה דוגמה:
דמות;
פקודה זו פותחת חלון איור ריק שבו אתה יכול להוסיף את החלקות שלך.
הוספת צירים
צירים הם החלקות הבודדות בתוך דמות. כדי להוסיף צירים לדמות, אתה יכול להשתמש בפונקציה שנקראת צירים . הנה דוגמה:
צירים;כברירת מחדל, MATLAB ממקם אוטומטית את הצירים כך שיתפסו את כל חלון האיור. אנחנו יכולים גם להתאים אישית את הגודל והמיקום של הצירים.
תכנון נתונים
לאחר יצירת דמות חדשה והגדרת הצירים נוכל להמשיך הלאה על ידי שרטוט נקודות נתונים שונות. MATLAB מספקת מספר פונקציות לסוגים שונים של מגרשים, כגון עלילות עבור עלילות קו דו-ממדיות, פיזור עבור עלילות פיזור, ובר עבור עלילות בר.
הפקודות הבאות משתמשות בפונקציית העלילה MATLAB כדי להציג נקודות באיור:
איקס = 1 : 10 ;ו = x.^ 2 ;
עלילה ( איקס , ו ) ;
קוד זה משרטט את הנקודות (1,1), (2,4), (3,9) וכן הלאה, ויוצר עקומה פרבולית פשוטה.
התאמה אישית של עלילות
MATLAB מאפשר לנו להתאים אישית היבטים שונים של מגרשים כדי להפוך אותם ליותר מושכים ומשמעותיים מבחינה ויזואלית. בואו נבדוק כמה אפשרויות התאמה אישית נפוצות:
סגנונות וצבעים של קווים
אנו יכולים להתאים אישית את המראה של קווי העלילה על ידי ציון סגנונות וצבעים שונים של קווים.
לדוגמה , נוכל להשתמש בתו '-' עבור קו מוצק, '-' עבור קו מקווקו, ':' עבור קו מקווקו, ו-'-.' עבור קו מקווקו. בנוסף, ניתן לציין צבעים באמצעות שמות מוגדרים מראש או ערכי RGB.
איקס = 1 : 10 ;y1 = x.^ 2 ;
y2 = x.^ 3 ;
עלילה ( איקס , y1 , '-ר' ) ; % קו אחיד אדום
תחזיק מעמד ;
עלילה ( איקס , y2 , '--ב' ) ; % קו מקווקו כחול
להדוף ;
הפקודות למעלה ישרטטו שתי עקומות שונות המכילות סגנונות קו שונים וצבעים ייחודיים. שתי פקודות ההחזקה יבטיחו את התוויית שתי העקומות על אותה דמות.
הוספת כותרות ותוויות
כדי להפוך את העלילות לאינפורמטיביות יותר, אנו יכולים להוסיף כותרות ותוויות לצירים. MATLAB מספק פונקציות כגון כותרת , xlabel , ו ylabel למטרה זו.
הנה דוגמה:
איקס = 1 : 10 ;ו = x.^ 2 ;
עלילה ( איקס , ו ) ;
כותרת ( 'עלילה של x^2' ) ;
xlabel ( 'איקס' ) ;
ylabel ( 'ו' ) ;
על ידי שימוש בפונקציות אלו, אנו מוסיפים כותרת לעלילה ומתייגים את צירי x ו-y בהתאם.
התאמת צירים
לפעמים, מגבלות ברירת המחדל של הצירים וסימני הסימון עשויים שלא להתאים לנתונים. MATLAB מאפשרת לנו להתאים אישית את טווח הצירים וסימני הסימון באמצעות פונקציות כמו xlim , עליון , xtics , ו איטיקים .
שקול את הדוגמה הבאה:
איקס = 1 : 10 ;ו = x.^ 2 ;
עלילה ( איקס , ו ) ;
xlim ( [ 0 , 12 ] ) ; % הגדר גבולות של ציר ה-X
עליון ( [ 0 , 120 ] ) ; % הגדר את גבולות ציר ה-y
xtics ( 0 : 2 : 12 ) ; % הגדר סימני ציר X
איטיקים ( 0 : עשרים : 120 ) ; % הגדר סימני ציר y
בקוד זה, אנו מתאימים את גבולות הצירים ומציינים את סימני הסימון עבור שני הצירים.
טכניקות זממה מתקדמות
עלילות משנה
ב-MATLAB, עלילות משנה מאפשרות לנו ליצור מספר עלילות בתוך דמות אחת. עלילות משנה מאפשרות לנו לדמיין ולהשוות מספר קבוצות של נתונים בו זמנית. פונקציה זו מחלקת דמויות לעלילות משנה.
הנה דוגמה:
איקס = 1 : 10 ;y1 = x.^ 2 ;
y2 = x.^ 3 ;
עלילת משנה ( 1 , 2 , 1 ) ; % צור רשת של 1x2 של עלילות משנה , בחר עלילת המשנה הראשונה
עלילה ( איקס , y1 ) ;
כותרת ( 'עלילה של x^2' ) ;
עלילת משנה ( 1 , 2 , 2 ) ; % בחר את עלילת המשנה השנייה
עלילה ( איקס , y2 ) ;
כותרת ( 'עלילה של x^3' ) ;
בדוגמה זו, אנו יוצרים דמות עם שתי עלילות משנה, כל אחת מציגה עקומה שונה.
עלילות מרובות באיור אחד
מלבד עלילות משנה, אנו יכולים גם להוסיף מספר עלילות באיור אחד באמצעות פקודת ה-hold-on. זה מאפשר לנו לכסות עלילות שונות זו על גבי זו. שקול את הדוגמה הבאה:
איקס = 1 : 10 ;y1 = x.^ 2 ;
y2 = x.^ 3 ;
עלילה ( איקס , y1 ) ;
תחזיק מעמד ;
עלילה ( איקס , y2 ) ;
להדוף ;
כאן, שתי העקומות משורטטות על אותה דמות, מה שמספק השוואה ויזואלית.
עלילות תלת מימד
בנוסף למגרשי 2D, MATLAB מציעה יכולות עוצמתיות ליצירת מגרשי 3D. עלילות אלה עוזרות להמחיש נתונים בתלת מימד, ומוסיפות עומק להדמיות. הפונקציה plot3 יוצרת עלילות תלת מימד.
שקול את הדוגמה הבאה:
ט = linspace ( 0 , 10 *פאי , 100 ) ;איקס = חַסַת עָלִים ( ט ) ;
ו = לְלֹא ( ט ) ;
עם = ט ;
עלילה 3 ( איקס , ו , עם ) ;
כותרת ( 'עלילת תלת מימד' ) ;
xlabel ( 'איקס' ) ;
ylabel ( 'ו' ) ;
zlabel ( 'עם' ) ;
בקוד זה, אנו יוצרים עלילה תלת מימדית על ידי ציון קואורדינטות x, y ו-z. העלילה שהתקבלה מייצגת סליל בחלל תלת מימדי.
עלילות קונטור
עלילות קווי מתאר שימושיות להצגה של נתונים תלת מימדיים במישור דו מימדי. MATLAB מספק את פונקציות קווי המתאר ליצירת קווי מתאר.
הנה דוגמה:
איקס = linspace ( - 2 , 2 , 100 ) ;ו = linspace ( - 2 , 2 , 100 ) ;
[ איקס , ו ] = רשת רשת ( איקס , ו ) ;
עם = X.^ 2 +Y.^ 2 ;
קווי המתאר ( איקס , ו , עם ) ;
כותרת ( 'עלילת קונטור' ) ;
xlabel ( 'איקס' ) ;
ylabel ( 'ו' ) ;
בדוגמה זו, אנו יוצרים קווי מתאר של הפונקציה z = x^2 + y^2. העלילה המתקבלת מציגה קווי מתאר המייצגים את ערכי הפונקציה.
סיכום
MATLAB מספקת דרכים לשרטוט נקודות נתונים וליצירת הדמיות אינפורמטיביות. על ידי ביצוע הצעדים המתוארים במאמר זה, נוכל לשרטט נקודות ביעילות, להתאים אישית עלילות ולחקור טכניקות מתקדמות כגון עלילות משנה, עלילות תלת מימד ועלילות קווי מתאר. קרא את המאמר לעיל כדי ללמוד את התכנון ב-MATLAB. זה יעזור לך לנתח נתונים ויזואלית ולהפיק פלטים בהתאם.