MatLab” amaliy dasturi va uning imkoniyatlari. “MatLab” dasturini umumiy kurinishi. Dastur uskunalari bilan ishlash

Dastur uskunalari bilan ishlash

Uskunalar to‘plami. MatLab uchun, uning vazifalarini kengaytiruvchi uskunalarning maxsus to‘plamini (ingl. toolbox) yaratish imkoniyati mavjud. Uskunalarning to‘plami masalalarning alohida sinfini yechish uchun MatLab tilida yozilgan funksiyalarning kolleksiyalarini ifodalaydi. Mathworks kompaniyasi ko‘p sohalarda foydalaniladigan uskunalar to‘plamini yetkazib turadi, shu jumladan quyidagilar: signal, tasvir va ma’lumotlarni sonli qayta ishlash — signal, tasvirlarni qayta ishlash, sonli filtrlar va aloqa sistemalarini loyihalash masalalarining keng spektrini yechish imkoniyatini beradigan funksiyalar to‘plamlari. Masalan, DSP Toolbox, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Communication Toolbox, Filter Design Toolbox; boshqarish sistemalari — dinamik sistemalarni tahlili va sintezini, boshqarish sistemalarini loyihalash, modellash va identifikatsiya qilishni yengillashtiruvchi funksiyalar to‘plami. Masalan, Control Systems Toolbox, µAnalysis and Synthesis Toolbox, Robust Control Toolbox, System Identification Toolbox, LMI Control Toolbox, Model Predictive Control Toolbox, Model-Based Calibration Toolbox; 283 moliyaviy tahlil — turli moliyaviy axborotni tez va samarali to‘plash, qayta ishlash va uzatish imkoniyatini beradigan funksiyalar to‘plami. Masalan, GARCH Toolbox, Fixed-Income Toolbox, Financial Time Series Toolbox, Financial Derivatives Toolbox, Financial Toolbox, Datafeed Toolbox; geografik xaritalarni, shu jumladan, uch o‘lchovlilarini tahlil va sintez qilish. Masalan, Mapping Toolbox funksiyasi; eksperimental berilganlarni yig‘ish va tahlil qilish — tajriba mobaynida, shu jumladan real vaqtda olingan ma’lumotlarni saqlash va qayta ishlash imkoniyatini beradigan funksiyalar to‘plamidir. Ilmiy va muhandislik jihozlarning keng spektri qo‘llab-quvvatlanadi. Masalan, Data Acquisition Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Instrument Control Toolbox, Link for Code Composer Studio; berilganlarni vizuallash va taqdim etish — virtual haqiqiylik texnologiyasi va VRML68) tili yordamida interfaol dunyolar yaratish va ilmiy axborotni vizuallash imkoniyatini beradi. Masalan, Virtual Reality Toolbox; ishlab chiqish vositalari — MatLab muhitidan erkin ilovalar yaratishga imkoniyat beradigan funksiyalar to‘plami. Masalan, MatLab Builder for COM, MatLab Builder for Excel, MatLab Builder for NET, MatLab Compiler, Filter Design HDL Coder; tashqi dasturiy mahsulotlar bilan o‘zaro ta’siri — berilganlarni boshqa dasturlar bilan ishlay oladigan qilib turli ko‘rinishda saqlash imkoniyatini beradigan funksiyalar to‘plamlari. Masalan, MatLab Report Generator, Excel Link, Database Toolbox, MatLab Web Server, Link for ModelSim. ma’lumotlar ombori — ma’lumotlar omborlari bilan ishlash uskunalari. Masalan, Database Toolbox. ilmiy va matematik paketlar — ilmiy va muhandislik masalalarining keng spektrini, shu jumladan, genetik algoritmlarni ishlab chiqish, xususiy hosilalari masalalarni yechish, butun sonli muammolar, sistemalarni maqbullashtirish va boshqalarni yechish imkoniyatini beradigan maxsuslashtirilgan matematik funksiyalar to‘plami. Masalan, Bioinformatics Toolbox, Curve Fitting Toolbox, Fixed-Point Toolbox, Fuzzy Logic Toolbox, Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox, OPC Toolbox, Optimization Toolbox, Partial Differential Equation Toolbox, Spline Toolbox, Statistic Toolbox, RF Toolbox. neyron tarmoqlar — neyron tarmoqlarni sintez va tahlil qilish uchun uskunalar. Masalan, Neural Network Toolbox. toq mantiq — toq to‘plamlarni yasash uchun uskunalar. Masalan, Fuzzy Logic Toolbox. simvollik hisoblashlar — Maple dasturining simvollik protsessori bilan o‘zaro ta’sir etish imkoniyatiga ega bo‘lgan simvollik hisoblash uskunalari. Masalan, Symbolic Math Toolbox. Yuqorida sanalganlardan tashqari MatLab uchun, boshqa kompaniyalar va tashabbuskorlar tomondan yozilgan minglab boshqa uskunalar to‘plamlari mavjud. MatLabgavrcar virtual mashinaning dasturi o‘rnatilgan.)VRML (ingl. Virtual Reality Modeling Language —virtual haqiqiylikni modellash tili) — uch o‘lchovli interfaol vektor grafikanin namoyish qilish uchun faylllarning me’yorlashtirilgan formati, ko‘pincha WWW da foydalaniladi. Algoritmlar ishlab chiqish. Algoritmlar ishlab chiqish uchun MatLab qulay vositalar, shu jumladan, ob’ektga mo‘ljallangan dasturlash konsepsiyasini foydalangan yuqori darajalilarini taqdim etadi. Unda ishlab chiqishning integrallashgan muhitining barcha zarur vositalari, shu jumladan, rostlagich va profayler mavjud. Berilganlarning butun tiplari bilan ishlash bo‘yicha funksiyalar mikronazoratchi va zarur joylarda boshqa ilovalar uchun algoritmlar yaratishni yengillashtiradi. Berilganlarni vizuallash. MatLab paketining tarkibida grafiklar yasashga, shu jumladan, uch o‘lchovli, berilganlarni vizual tahlili va animatsiyalangan roliklar yaratish uchun mo‘ljallangan katta sondagi funksiyalar mavjud. O‘rnatilgan ishlab chiqish muhiti boshqarishning tugmalar, kiritish maydon kabi turli elementlari bilan foydalanuvchining grafik interfeyslarini yaratish imkoniyatini beradi. Erkin ilovalar. Konsollik ham, foydalanuvchi grafik inerfeysli ham MatLab dasturlari, MatLab Compiler komponenti yordamida MatLab ga bog‘liq bo‘lmagan holda ularni boshqa kompyuterlarda ishga tushurish uchun erkin tarqaladigan muhitni - MatLab Compiler Runtime-matlab kompilyatorini bajarish vaqti (MCR) o‘rnatish talab etiladigan bajariladigan ilovalar yoki dinamik kutubxonalar yig‘ish mumkin. Tashqi interfeyslar. MatLab paketi boshqa dasturlash tillarida yozilgan tashqi dasturlarga, berilganlarga, Component Object Model yoki Dynamic Data Exchange texnologiyalari orqali muloqatda bo‘ladigan mijoz va serverlarga, shuningdek MatLab bilan to‘g‘ridan to‘g‘ri o‘zaro ta’sir etadigan tashqi qurilmalarga kirish uchun turli-tuman interfeyslarga ega. Bu imkoniyatlarning ko‘pchiligi MatLab API nomi bilan ma’lum. COM. MatLab paketi COM-ob’ektlar (mijozlar ham, serverlar ham) yaratish, manipulyatsiya qilish va yo‘q qiladigan funksiyalarga kirishishni taqdim etadi. Shuningdek, ActiveX texnologiya ham qo‘llab-quvvatlanadi. Barcha COMob’ektlar MatLab paketining maxsus sinfiga tegishlidir. Avtomtlashni nazoratchisi (ingl. Automation controller) funksiyasiga ega bo‘lgan barcha dasturlar, MatLabga avtomatlashtirish serveriga (ingl. Automation server) kabi kirishi mumkin. .NET. Microsoft Windowsda MatLab paketi dasturli .NET Framework platformaga kirishni taqdim etadi. MatLab muhitidan .NET to‘plash (Assemblies)ni yuklash va .NET sinflar ob’ektlari bilan ishlash imkoniyati mavjud. MatLab 7.11 (R2010b) versiyasida .NET Framework 2.0, 3.0, 3.5 va 4.0 versiyalari qo‘llab-quvvatlanadi. Profillash — dasturning allohida lavhalari(odatda dasturlar)ni bajarish vaqtini, to‘g‘ri aytilgan shartli o‘tishlarning soni, kesh-xatolar va boshq. ishlash tabiatini to‘plash. Ishlash tahlili uchun foydalaniladigan uskuna profillovchi, profayler (ingl. profiler) deb ataladi. Odatda dasturni maqbullashtirish bilan birgalikda bajariladi. DDE.MatLab paketi berilganlar bilan almashininshning dinamik texnologiyasi (DDE) yordamida ilovalar MatLabberilganlariga kirishi kabiWindows muhitining ilovalariga kirish imkoniyatini beradigan funksiyalarga ega. DDE-server bo‘ladigan har bir ilova, o‘zining ajoyib identifikatsion nomiga ega. MatLab uchun bu nom — MatLabdir. Veb-servislar. V MatLabda veb-servislarning metodlarini chaqirish imkoniyati mavjud. Maxsus funksiya API veb-servis metodlariga asoslangan holda sinf yaratadi. MatLab veb-servis mijoz bilan undan jo‘natmalar qabul qilish, ularni qayta ishlash va javob jo‘natmalar yordamida o‘zaro ta’sir etadi. Quyidagi texnologiyalar qullab-quvvatlanadi: Simple Object Access Protocol- ob’ektlarga oddiy kirish bayonnomasi) (SOAP) i Web Services Description Language— XML tilida veb-servislarni tavsiflash va ularga kirish tili(WSDL). COM-port71) .MatLab paketining ketma-ket porti uchun mo‘ljallangan interfeys ketma-ket (COM-port) port orqali kompyuterga ulanadigan modem, printer va ilmiy jihozlar kabi tashqi qurilmalarga to‘g‘ridan-to‘g‘ri kirishni ta’minlaydi. Interfeys ketma-ket port uchun maxsus sinf ob’ektini yaratish yo‘li bilan ishlaydi. Ushbu sinfda mavjud metodlar berilganlarni ketma-ket port uchun o‘qish va yozish, hodisalarni va ularni qayta ishlovchilarni foydalanish, shuningdek axborotni kompyuterning diskiga real vaqt tartibida yozish imkoniyatini beradi. Bu eksperiment o‘tkazishda, real vaqtli sistemalarni simulyatsiyasida va boshqa ilovalarda zarur bo‘ladi. MEX-fayllar. MatLab paketi C va Fortran tillarida yozilgan tashqi ilovalar bilan o‘zaro ta’sir interfeysni o‘ziga oladi. Bu o‘zaro ta’sir MEXfayllar orqali amalga oshiriladi. Paketning xuddi o‘rnatilgan funksiyalaridek, MatLabdan C yoki Fortran tillarida yozilgan dasturostilarini chaqirish imkoniyati mavjud. MEX-fayllar MatLabda o‘rnatilgan interpretator orqali yuklanishi va bajarilishi mumkin bo‘lgan dinamik holda ulanuvchi kutubxonadan iborat. DLL . Umumiy DLLga tegishli MatLab interfeysi, MatLab dan to‘g‘ridanto‘g‘ri odatdagi dinamik ulanuvchi kutubxonadagi funksiyalarni chaqirish imkoniyatini beradi. Bu funksiyalar C-interfeysga ega bo‘lishi kerak. Bundan tashqari, MatLabda uning o‘rnatilgan funksiyalariga C-interfeys orqali kirish mkoniyatiga ega bo‘lib, paket funksiyalarini S dasturlash tilida yozilgan ilovalarida foydalanish imkoniyatini beradi. MatLabda bu texnologiya C Engine deb ataladi. Alternativ paketlar. Sonli tahlil masalalarini yechish uchun katta miqdordagi dasturiy paketlar mavjud. Bunday paketlarning ko‘pchiligi erkin dasturiy ta’minotdan iborat. SOAP - taqsimlangan hisoblash muhitida tuzulishli ma’lumotlar almashinish bayonnomasi. COM - port (Communication port, ketma-ket port, Serial Port) – kompyuterning ikki yo‘nalgan me’yoriy porti, RS-232 bayonnomaga mos berilganlarni uzatish uchun foydalaniladi.Port “ketma-ket” deb atalishining sababi, axborot undan bitta bitdan ketma-ket bitma bit uzatiladi. MEX-fayllar – u yoki bu funksiyalarni bajarish uchun MatLab tomonidan chaqiriladigan S dasturlash tilida yozilgan fayllar.DLL (ingl. Dynamic Link Library — «dinamik kompanovka kutubxonasi», «dinamikulanadigan kutubxona») Microsoft Windows va IBM OS/2 operatsion sistemalarda turli-tuman dasturiy ilovalardan ko‘p marta foydalanishga imkoniyat beradigan dinamik kutubxona. GNU Octave dasturlar tili darajasida: MatLab bilan mos tushadiganlar (FreeMat, Maxima, Scilab) va vazifalari bilan yaqinlari (Julia, R, S va SPlus) mavjud. APLva uning avlodlari:masalanJ. Python(x,y) dasturlar paketini foydalanishda, shuningdek NumPy, SciPy va matplotlib kabi kutubxonalar bilan Python kirish imkoniyatini amalga oshiradi. Shuningdek, Enthought Canopy muhit. IDL (ingl. Interactive Data Language – berilganlarni tavsiflashning interafaol tili), qachonlardir MatLabning tijoratli raqobatchisi bo‘lgan, hozirda dasturiy mahsulotlar bozoridagi sonli tahlil uchun, uning ulushi birdaniga pasayishiga qaramay, ko‘pgina amaliy sohalarda jiddiy raqobatchisi bo‘lib qolmoqda. Sun Microsystems yaratgan Fortress dasturlash tili Fortranning avlodi bo‘lishiga qaramay, u bilan mos emas. Sonli tahlil uchun katta loyihalar ishlab chiqish zaruratida, statisik tiplashtirish va modullik tuzulishni qo‘llab-quvvatlaydigan umumiy mo‘ljallangan dasturlash tillarini foydalanish mumkin. Misol sifatida, Modula-3, Haskell, Ada va Javalarni keltirish mumkin. Bunda ilmiy-muhandislik muhitda ma’lum maxsuslashtirilgan kutubxonalarni foydalanish tavsiya etiladi. Masalan, R dasturlash tili, Julia dasturlash tili, FreeMat, GNU Octave, GAUSS, Maple, Mathcad, Mathematica, Maxima, SMath Studio, Scilab, Simulink, Stateflow, SciPy, NumPy, MatPlotLib va hokazo.

2.