Προγραμματισμός Η/Υ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής

Παρουσίαση με θέμα: "Προγραμματισμός Η/Υ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Προγραμματισμός Η/Υ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής
Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Λάρισας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής Προγραμματισμός Η/Υ Σύνταξη και ανάλυση βασικών εντολών, σταθερών , και μαθηματικών συναρτήσεων στο Matlab ΚΑΛΟΓΙΑΝΝΗΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών Α.Π.Θ. Msc Τηλεπικοινωνίες Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ. Msc Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών Α.Π.Θ. Ειδίκευση στη διαχείριση έργων και κινδύνων Ε.Κ.Π.Α.

2 clear, clear all, pack, clc
Περιεχόμενα help, demos format who, whos, what, which, why clear, clear all, pack, clc eps, inf, Nan, i, j, pi, ans Συναρτήσεις χρόνου Συναρτήσεις διακοπής και επαναφοράς Μαθηματικές συναρτήσεις rem, round, rand Εντολές εισόδου ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

3 Εντολές help, demo Η Εντολή help μας εμφανίζει μια λίστα με το σύνολο των ξεχωριστών αρχείων βοήθειας καθώς και το που αναφέρεται το καθένα help “όρισμα” …. Δίνει πληροφορίες για το όρισμα π.χ. help clc …. Δίνει πληροφορίες για την εντολή clc Η Εντολή demo μας εμφανίζει το πρόγραμμα βοήθειας που είναι εγκατεστημένο με το Matlab Πολύ σημαντικό βοήθημα Περιλαμβάνει παραδείγματα ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

4 Εντολή format(1/2) Η Εντολή καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο θα εμφανίζονται τα αποθηκευμένα δεδομένα των μεταβλητών στο Matlab Μεγάλη σημασία και έμφαση στο τρόπο εμφάνισης των δεδομένων (end user interface) Η εντολή χωρίς κάποιο όρισμα θέτει την εμφάνιση των δεδομένων στην προκαθορισμένη τιμής της (short) format short format long x = pi x = format short x = ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

5 Εντολή format(2/2) Μεταβλητές χαρακτήρα (character variables)
Είναι μεταβλητές στις οποίες αποθηκεύονται μενομωμένοι χαρακτήρες (γράμματα, ψηφία, σύμβολα) ή σειρές χαρακτήρων (συμβολοσειρές, αλφαριθμητικά, strings). Κάθε χαρακτήρας καταλαμβάνει 2 bytes στη μνήμη του υπολογιστή (δηλαδή υπάρχουν διαθέσιμοι 216=65536 διαφορετικοί χαρακτήρες), διότι το MATLAB υποστηρίζει το σύνολο χαρακτήρων Unicode. Ακέραιες μεταβλητές (integer variables) Είναι μεταβλητές στις οποίες αποθηκεύονται ακέραιοι αριθμοί. Το MATLAB υποστηρίζει ακεραίους που καταλαμβάνουν 1, 2, 4, ή 8 Bytes μνήμης Μεταβλητές κινητής υποδιαστολής (floating point variables) Είναι μεταβλητές στις οποίες αποθηκεύονται αριθμοί με δεκαδικά ψηφία. Χωρίζονται σε μονής ακρίβειας (single, 4 Bytes) και διπλής ακρίβειας (double, 8 Bytes): Λογικές μεταβλητές (logical variables) Είναι μεταβλητές στις οποίες αποθηκεύονται οι λογικές τιμές true ή false («αλήθεια» ή «ψεύδος»), που αντιστοιχούν στις τιμές 1 ή 0 αντίστοιχα με μέγεθος 1 byte. ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

6 Εντολές who, whos, what, which, why
Η Εντολή who εμφανίζει τη λίστα με τις υπάρχουσες μεταβλητές στο χώρο του workspace Η Εντολή whos εμφανίζει τη λίστα με τις υπάρχουσες μεταβλητές στο χώρο του workspace με χρήση μεγαλύτερης ακρίβειας (long format) Η Εντολή what εμφανίζει μια λίστα αρχείων που περιλαμβάνει ο φάκελος εκτέλεσης του Matlab Η Εντολή which εμφανίζει την πλήρης διαδρομή αρχείου του ορίσματος που την ακολουθεί which fun why (:- )))))))))) ? ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

7 Εντολές clear, clear all, pack, clc
close hidden all; Κλείνουν τυχόν ανοικτά παράθυρα γραφικών Για παράδειγμα, ένα αρχείο startup.m θα μπορούσε να περιέχει τις εξής εντολές, ώστε να καθαρίζει το Command Window και η μνήμη από τις μεταβλητές και να κλείνουν τυχόν ανοικτά παράθυρα γραφικών: startup.m clc; clear all; pack καθάρισμα σκουπιδιών στο workspace clc καθάρισμα οθόνης command window ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

8 Εντολές rem, round, rand rem round rand
Υπόλοιπο ακέραιας διαίρεσης. Παράδειγμα r = rem(45, 2) Αποτέλεσμα r =1 Η συνάρτηση rem είναι χρήσιμη για τον έλεγχο του εάν ένας αριθμός είναι άρτιος ή περιττός, διότι rem(άρτιος,2)=0 και rem(περιττός,2)=1. round στρογγυλοποιημένη_μεταβλητή = round(μεταβλητή) Στρογγυλοποίηση στον πλησιέστερο ακέραιο (το 0.5 στρογγυλοποιείται προς τα «πάνω», δηλαδή προς τον αμέσως μεγαλύτερο ακέραιο κατ’ απόλυτη τιμή). Παράδειγμα y = round(-3.5) Αποτέλεσμα y =-4 rand τυχαίος_αριθμός = rand(1) Παραγωγή ενός «τυχαίου»* αριθμού από 0 έως 1. Παράδειγμα rand(1) Αποτέλεσμαans =0.8147 ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

9 Σταθερές eps, inf, Nan, i, j, pi, ans
Inf άπειρο (Infinity): το αποτέλεσμα της διαίρεσης 1/0. NaN αόριστο (Not a Number): το αποτέλεσμα της διαίρεσης 0/0. pi (το π με ακρίβεια 14 δεκαδικών ψηφίων). i, j η φανταστική μονάδα ( −1 ), για χρήση σε μιγαδικούς αριθμούς. realmax ο μεγαλύτερος θετικός αριθμός κινητής υποδιαστολής. realmin ο μικρότερος θετικός αριθμός κινητής υποδιαστολής. ans προσωρινή μεταβλητή με το αποτέλεσμα της πιο πρόσφατης πράξης, αν δεν έχει ανατεθεί σε άλλη συγκεκριμένη μεταβλητή. ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

10 Συναρτήσεις διακοπής και επαναφοράς της ροής του προγράμματος
pause : Προσωρινή διακοπή του προγράμματος μέχρι να πιεστεί ένα πλήκτρο. pause(n) : Προσωρινή διακοπή του προγράμματος για n δευτερόλεπτα. keyboard : Προσωρινή διακοπή του προγράμματος με έλεγχο πληκτρολογίου στο χρήστη (είσοδος σε κατάσταση αποσφαλμάτωσης, debug mode). Η έξοδος από την κατάσταση αποσφαλμάτωσης γίνεται με την εντολή return (ή από το μενού) Debug | Continue) οπότε και συνεχίζεται η εκτέλεση του προγράμματος, ή με dbquit (ή από το μενού Debug | Exit Debug Mode) οπότε και διακόπτεται η εκτέλεση. return: Έξοδος από συνάρτηση πριν από το τέλος της. Έξοδος από ένα πρόγραμμα (script) πριν από το τέλος του. Έξοδος από την κατάσταση αποσφαλμάτωσης (Κ>>) και συνέχιση της εκτέλεσης του προγράμματος. dbquit: Έξοδος από την κατάσταση αποσφαλμάτωσης (Κ>>) και διακοπή της εκτέλεσης του προγράμματος. quit και exit: Έξοδος από το MATLAB. ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

11 Μαθηματικές συναρτήσεις(1/3)
abs(x): Απόλυτη τιμή του x (σε μιγαδικό αριθμό z, η abs(z) δίνει το μέτρο του και η angle(z) τη φάση του (όρισμα)) rem(a,b): Υπόλοιπο της ακέραιας διαίρεσης a/b (παρόμοια εντολή: mod) sign(x): Πρόσημο του x rats(x): Μετατροπή δεκαδικού σε κλάσμα (rat: σε μικτό κλάσμα) lcm(a,b): Ελάχιστο κοινό πολλαπλάσιο των a και b. gcd(a,b): Μέγιστος κοινός διαιρέτης των a και b. factor(n): Εύρεση των πρώτων παραγόντων ενός ακεραίου n factorial(n): Υπολογισμός του παραγοντικού n! isprime(n): Έλεγχος του ακεραίου n για το αν είναι πρώτος primes(n): Παραγωγή των πρώτων αριθμών μέχρι τον ακέραιο n nchoosek(n,k): Μεταθέσεις των αριθμών του πίνακα n ανά k στοιχεία perms(A): Όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των στοιχείων του πίνακα A ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

12 Μαθηματικές συναρτήσεις(2/3)
Εκθετικές συναρτήσεις: exp(x): Εκθετική συνάρτηση (ex) log(x): Φυσικός λογάριθμος (λογάριθμος του x με βάση το e) log10(x): Λογάριθμος του x με βάση το 10 log2(x): Λογάριθμος του x με βάση το 2 sqrt(x): Τετραγωνική ρίζα του x nrooth(x): Νιοστή ρίζα του x Τριγωνομετρικές συναρτήσεις (και αντίστροφες): Ημίτονο, συνημίτονο, εφαπτομένη, συνεφαπτομένη: sin(x), cos(x), tan(x), cot(x) (όπου x σε ακτίνια) sind(x), cosd(x), tand(x), cotd(x) (όπου x σε μοίρες) Τόξο ημιτόνου, συνημιτόνου, εφαπτομένης, συνεφαπτομένης: asin(y), acos(y), atan(y), acot(y) (η γωνία επιστρέφεται σε ακτίνια) asind(y), acosd(y), atand(y), acotd(y) (η γωνία επιστρέφεται σε μοίρες) ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

13 Μαθηματικές συναρτήσεις(3/3)
Συναρτήσεις στρογγυλοποίησης σε ακεραίους: round(x): Στρογγυλοποίηση του x προς τον πλησιέστερο ακέραιο (το 0.5 στρογγυλοποιείται προς τον αμέσως μεγαλύτερο ακέραιο κατ’ απόλυτη τιμή) fix(x): Στρογγυλοποίηση του x προς το 0 floor(x): Στρογγυλοποίηση του x προς το –∞ ceil(x): Στρογγυλοποίηση του x προς το +∞ Στατιστικές συναρτήσεις: sum(A): Άθροισμα prod(A): Γινόμενο mean(A): Μέση τιμή std(A): Τυπική απόκλιση ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

14 Συναρτήσεις χρόνου tic - toc clock tic ... toc ή μεταβλητή = toc
Χρονομέτρηση διαδικασιών στο MATLAB. Η toc εμφανίζει (ή αποθηκεύει στη μεταβλητή) το χρόνο που πέρασε από την τελευταία tic, σε δευτερόλεπτα. clock πίνακας_ημερομηνίας = clock Επιστροφή της ημερομηνίας και ώρας του συστήματος σε μονοδιάστατο πίνακα 6 θέσεων πίνακας_ημερομηνίας = [έτος μήνας ημέρα ώρα λεπτά δευτερόλεπτα] ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

15 Εντολές εισόδου input μεταβλητή = input('μήνυμα κειμένου')
Π.χ. x = input('Give me a number:'); μεταβλητή = input('μήνυμα κειμένου','s') Εισαγωγή σειράς χαρακτήρων από το πληκτρολόγιο (απαιτείται η παράμετρος 's'). Η σειρά χαρακτήρων που εισάγεται αποθηκεύεται στη μεταβλητή. Ως σειρά χαρακτήρων (συμβολοσειρά, string) εννοείται σειρά γραμμάτων, συμβόλων ή αριθμητικών ψηφίων (τα τελευταία αντιμετωπίζονται ως σύμβολα, δηλαδή χωρίς την αριθμητική τους αξία). Π.χ. Name = input('Give me your name:','s'); ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών - Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής - Προγραμματισμός Η/Υ (β’ εξάμηνο – εργαστήριο)

16 Προγραμματισμός Η/Υ Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής
Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Λάρισας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής Προγραμματισμός Η/Υ Σύνταξη και ανάλυση βασικών εντολών, σταθερών , και μαθηματικών συναρτήσεων στο Matlab ΚΑΛΟΓΙΑΝΝΗΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών Α.Π.Θ. Msc Τηλεπικοινωνίες Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ. Msc Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών Α.Π.Θ. Ειδίκευση στη διαχείριση έργων και κινδύνων Ε.Κ.Π.Α.