Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr SCILAB Λάζαρος Ηλιάδης, Καθηγητής Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης liliadis@fmenr.duth.gr Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
SCILAB Είναι ένα ελεύθερο πρόγραμμα Αριθμητικών Υπολογισμών Τρέχει σε Windows, Linux, Mac OS, X, Μπορείτε να το κατεβάσετε από τον ιστότοπο http://www.scilab.org/ Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Γνωριμία με το Scilab Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Τι άλλο κάνει το SciLab Εκτός από Αριθμητικούς υπολογισμούς με το Scilab μπορώ να αναπτύξω και Συστήματα Μηχανικής Μάθησης πχ Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα Πρέπει πρώτα να ενεργοποιήσω το ATOMS ANN Toolbox Υποστηρίζεται από την έκδοση 5.4 και άνω ANN_Toolbox-0.4.2.5-2-src.zip https://atoms.scilab.org/toolboxes/ANN_Toolbox Όποιος ενδιαφέρεται για ανάπτυξη ΤΝΔ το οποίο θα αναγνωρίζει αριθμούς με πολύ μεγάλη επιτυχία ας μελετήσει το πιο κάτω πρόγραμμα που τρέχει σε scilab (ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ) http://www.equalis.com/blogpost/731635/139741/Neural-Network-with-Scilab-Part-2--Simple-Character-Recognition Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Το κεντρικό παράθυρο μετά την έναρξη αποτελείται από τα πλαίσια: console, files, variables browsers, command history Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Παράδειγμα υλοποίησης της συνάρτησης: SCILAB - EDITOR Χρησιμοποιώ τον Editor για να γράψω πολλές γραμμές κώδικα (προγράμματος) και μετά να τις σώσω σαν ενιαίο πρόγραμμα ΑΝΟΙΓΜΑ Πηγαίνω Applications > SciNotes στην μπάρα του menu Ανοίγει το αρχείο με το όνομα Untitled 1 Αποθήκευση Save as….. .sce Παράδειγμα υλοποίησης της συνάρτησης: u1=1 Un+1=2un-3 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr SCILAB EDITOR Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
ΠΡΟΣΟΧΗ στα μικρά και κεφαλαία.. SCILAB Στην Console μετά το βέλος γράφουμε τις εντολές μας και πατάμε Enter (Windows και Linux) ή Return(MacOS, X) πχ --> 57/4 ans = 14.25 --> (2+9)^5 161051 Όλοι οι υπολογισμοί στο Scilab είναι αριθμητικοί. Επίσης το Scilab κάνει πράξεις με Πίνακες + για Πρόσθεση – για αφαίρεση, * για Πολλαπλασιασμό, / για διαίρεση, ^ για δυνάμεις ΠΡΟΣΟΧΗ στα μικρά και κεφαλαία.. -->sqrt(9) 3 ΕΝΏ -->SQRT(9) !--error 4 Undefined variable: SQRT Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
SCILAB %e και %pi παριστάνουν το e και το π: --> %e %e = 2.7182818 3.1415927 Το ερωτηματικό στο τέλος δεν επιτρέπει στο αποτέλεσμα να εμφανιστεί -->(1+sqrt(5))/2; --> (1+sqrt(5))/2 ans = 1.618034 --> exp(10)/factorial(10) γνωστές συναρτήσεις, εκθετική και παραγοντικό 0.0060699 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΤΟ ΠΑΡΑΘΥΡΟ ΓΡΑΦΙΚΩΝ Ανοίγει αυτόματα όταν κάνουμε ένα γραφικό. Καμπύλες, επιφάνειες, ακολουθία σημείων.. Πχ γράψτε plot Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Το Παράθυρο γραφικών Διαγραφή ενός διαγράμματος γίνεται γράφοντας clf (“ clear figure“). Για να ανοίξει άλλο παράθυρο γραφικών γράφω scf; (set current figure) Αν είναι πολλά μαζί ανοικτά διαλέγω σε ποιο θα γίνει το γράφημα με την scf(n); Όπου n ο αριθμός του plot Για να πάρω βοήθεια για κάποια εντολή γράφω -->help sin εμφανίζει help για τη συνάρτηση sin (ημίτονο) Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ - Μεταβλητές Οι μεταβλητές δεν είναι απαραίτητο να δηλώνονται αλλά όταν χρησιμοποιούνται πρέπει να έχουν κάποια τιμή. Πχ -->a !--error 4 Undefined variable : a Αλλά --> a=%pi/4 a = 0.7853982 --> a Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Η συνάρτηση αρχίζει με το function και τελειώνει με το endfunction Για παράδειγμα η μετατροπή Ευρώ (e) σε δολλάρια (d) με ισοτιμία (t) γίνεται συνάρτηση ως εξής με τη συνάρτηση dollars: -->function d=dollars(e,t); d=e*t; endfunction -->dollars(200,1.4) ans = 280 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ 2 -->function y=f(x); y=36/(8+exp(-x)); endfunction -->function y=g(x); y=4*x/9+4; endfunction ΚΛΗΣΗ --> f(10) ans = 4.4999745 --> g(12.5) 9.5555556 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ -->v=[3;-2;5] v = 3. - 2. 5. -->v=[3,-2,5] 3. - 2. 5. -->m=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] m = 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Disp Η disp πάντα χρησιμοποιεί παρενθέσεις -->v(2) ans = - 2. Για να εμφανιστεί κάποιο string (πρόταση) -->disp(“Lazaros won") Lazaros won -->disp(“Maria won "+string(d)+" dollars") Maria won 500 dollars Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Ο τελεστής : Αν αυξάνεται με βήμα 1 από το 3 έως το 10: -->3:10 ans = 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Αν αυξάνεται με βήμα 2 από το 1 έως το 10: -->1:2:10 1. 3. 5. 7. 9. Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ FOR Παράδειγμα u1=4 un+1=un+2n+3 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr While Φύτεψα ένα δένδρο το 2005 με αρχικό ύψος 1,20 μ Μεγαλώνει 30 cm το χρόνο. Θα το κόψω όταν θα γίνει 7 μ. Ποια χρονιά θα το κόψω; Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
ΣΧΕΣΕΙΣ ΛΟΓΙΚΟΙ ΤΕΛΕΣΤΕΣ Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΩΝ Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr If then Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Η Αλίκη ρίχνει τα ζάρια Αν φέρει τρία 6 κερδίζει 20 ευρώ Αν φέρει 3 ίδιους αριθμούς εκτός του 6 κερδίζει 10 ευρώ Αν φέρει 2 ίδιους κερδίζει 5 ευρώ Αλλιώς δεν κερδίζει τίποτα Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Αλγόριθμος ΑΛΙΚΗ Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Η grand Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Γραφικά σε 3 διαστάσεις Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Στατιστική Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Ταξινόμηση Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Άσκηση Η εξατμισοδιαπνοή είναι η απελευθέρωση νερού υπό μορφή υδρατμών τόσο μέσω της φυσικής εξάτμισης όσο και μέσω της διαπνοής. Κανείς μπορεί να σκεφτεί την εξατμισοδιαπνοή ως το αντίστροφο της βροχής Η εξατμισοδιαπνοή της καλλιέργειας υπό τυπικές συνθήκες (ETc) υπολογίζεται από την εξατμισοδιαπνοή της καλλιέργειας αναφοράς (ETr), ως γινόμενο με τον συντελεστή καλλιέργειας (Kc), δηλαδή: ETc = Kc ETr (1) Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Kc Ο συντελεστής καλλιέργειας (Kc), μας δίνεται από συγκεκριμένους πίνακες ανάλογα με την περιοχή και την καλλιέργεια. Πίνακας 1. Φυτικοί συντελεστές κατά στάδιο ανάπτυξης, Κc τεσσάρων βασικών ετήσιων καλλιεργειών, προσαρμοσμένων στις κλιματικές συνθήκες της Ελλάδος, για χρήση με την συνδυασμένη μέθοδο Penman-Monteith κατά FAO. Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Πίνακας 2. Φυτικοί συντελεστές κατά μήνες, Κc δενδρωδών καλλιεργειών και αμπελώνων, προσαρμοσμένων στις κλιματικές συνθήκες της Ελλάδος, για χρήση με την συνδυασμένη μέθοδο Penman-Monteith κατά FAO Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ETr Άρα το πρόβλημα ανάγεται στην εύρεση της εξατμισοδιαπνοής της καλλιέργειας αναφοράς Etr Η εξατμισοδιαπνοή αναφοράς χορτοτάπητα, ΕΤr, ορίζεται σαν η εξατμισοδιαπνοή από μια υποθετική καλλιέργεια αναφοράς που έχει σταθερό ύψος 12 cm, επιφανειακή αντίσταση στη μεταφορά υδρατμών rs=70 s*m-1και ανακλαστικότητα επιφάνειας (alhedo) α=0,23, που προσομοιάζει απόλυτα την εξατμισοδιαπνοή από μια εκτεταμένη επιφάνεια χορτοτάπητα με ομοιόμορφο ύψος, που αναπτύσσεται δυναμικά, που καλύπτει πλήρως το έδαφος και έχει επάρκεια νερού. Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Δ και Rn Θεωρήστε ότι για την Ελλάδα το γεωγραφικό πλάτος είναι περίπου 38 μοίρες. Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr Το έδαφος δρα σαν αποθήκη θερμότητας απορροφώντας ενέργεια κατά την διάρκεια της ημέρας. Στην διάρκεια της νύχτας η διαδικασία αντιστρέφεται και έτσι αποθηκευμένη ενέργεια απελευθερώνεται προς την επιφάνεια του εδάφους. G - η εδαφική ροή αισθητής θερμότητας σύμφωνα με τους Jensen et al. (1990) για μηνιαίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας ισούται με G= 0.07 (Tmonth,i+1 - Tmonth,i-1) (MJ m-2d-1) όπου Tmonth,i+1 - μέση θερμοκρασία 24ωρου ατμόσφαιρας του επόμενου μήνα Tmonth,i-1 - μέση θερμοκρασία 24ωρου ατμόσφαιρας του προηγούμενου μήνα Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Ψυχρομετρική σταθερά γ γ - η ψυχρομετρική σταθερά κατά τον Brunt (1952) αντιπροσωπεύει την ισορροπία μεταξύ της αισθητής θερμότητας που προσκτήθηκε από τον αέρα που προσπερνά το υγρό θερμόμετρο και αυτής που μετατρέπεται σε λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης. Υπολογίζεται με τη σχέση γ= P cp / ε λ Ρ η ατμοσφαιρική πίεση [ΚPa] Cp η ειδική θερμότητα σε σταθερή πίεση1.013 10-3 [MJ/Kg °C] λ η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης λ= 2.501-2.361 10-3 T [MJ/Kg] ε το ποσοστό του μοριακού βάρους υδρατμών/ ξηρό αέρα = 0.622 Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΑΛΛΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ U2 - ταχύτητα ανέμου σε ύψος 2m από την επιφάνεια του εδάφους [m/sec] ez0 - ez - έλλειμμα πίεσης κορεσμού στην ατμόσφαιρα [ΚPa] ez0 - ez= [ez0(Tmax)+ez0(Tmin)]-ed Tmax -η μηνιαία μεγίστη θερμοκρασία 24ωρου της ατμόσφαιρας σε βαθμούς kelvin η οποία είναι ίση με: Tmax = 273+Tmax Co Tmin - είναι η μηνιαία ελάχιστη θερμοκρασία 24ωρου της ατμόσφαιρας σε βαθμούς kelvin η οποία είναι ίση με: Tmin = 273+Tmin Co ed πραγματική πίεση υδρατμών στη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr
Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr ΖΗΤΟΥΜΕΝΟ Ξέρουμε ότι: Τ=22ο C Μήνας = Μάιος Γεωγραφικό πλάτος= 38ο Καλλιέργεια στην Ελλάδα = Ροδακινιά, Βερυκοκιά Τ Απριλίου (προηγούμενου μήνα) = 18ο C Τ Ιουνίου (επόμενου μήνα) = 24ο C P (ατμοσφαιρική πίεση)=102 KPa (κιλοπασκάλ) U2= 10 m/sec (ταχύτητα ανέμου) Τκmax=28+273 Tkmin=15+273 Κέλβιν ed =54,6 ΚPa πραγματική πίεση υδρατμών στη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας Γράψτε ένα πρόγραμμα σε SCILAB που θα υπολογίζει την εξατμισοδιαπνοή ETc υπό αυτές τις συνθήκες Γράψτε το πρόγραμμα στο περιβάλλον του Editor του SCILAB και σώστε το σαν EXAT1.sce Λάζαρος Ηλιάδης Καθηγητής ΔΠΘ liliadis@fmenr.duth.gr