Top 5 typów funkcji w MATLAB [2022]
Opublikowany: 2021-01-05Spis treści
Wstęp
MATLAB (MATrix LABoratory) to język programowania opracowany przez MathWorks w 1984 roku. Celem napisania MATLAB jest zapewnienie łatwego dostępu do oprogramowania macierzowego, które zostało opracowane przez projekty LINPACK (Linear System Package) i EISPACK (Eigen System Package). Jest to język programowania wysokiego poziomu do obliczeń numerycznych i programowania.
MATLAB to środowisko języka programowania z funkcjami, takimi jak struktura danych, wbudowane narzędzia do edycji i debugowania. Składa się z wbudowanych, łatwych w użyciu poleceń graficznych, które wyświetlają natychmiast dostępne wyniki. Ma różne wbudowane polecenia i funkcje matematyczne, które pomagają w obliczeniach matematycznych i wykonywaniu metod numerycznych.
Cechy
Oto cechy MATLAB-a –
- Jest to język programowania wysokiego poziomu używany do rozwiązywania różnych problemów numerycznych w ciągu kilku sekund.
- Posiada obszerną bibliotekę funkcji matematycznych, operacji, algebry liniowej itp.
- Jego interfejs zapewnia narzędzia do maksymalizacji wydajności i poprawy jakości kodu.
- Składa się z wbudowanego interfejsu graficznego do budowania aplikacji.
Składnia
MATLAB uruchamia narzędzie wiersza polecenia, aby wykonać swoje dane wyjściowe.
Na przykład:
Wpisz poniższe wyrażenie w wierszu polecenia:

Wpisz Ctrl+E, a odpowiedź zostanie zwrócona jako:
Funkcje
Funkcje w programie oznaczają, że przyjmuje on wejścia i zwraca wyjścia. Zarówno skrypty, jak i funkcje umożliwiają ponowne wykorzystanie poleceń poprzez przechowywanie ich w plikach programu. Zapewnia elastyczność, ponieważ użytkownicy mogą przekazywać wartości wejściowe i zwracać wartości wyjściowe. Działa szybciej w porównaniu do innych, ponieważ nie przechowuje zmiennych tymczasowych.
Funkcje muszą być zdefiniowane w pliku programu, ale nie w wierszu poleceń. Poniższa składnia służy do definiowania funkcji.
funkcja [y1,…,yN] = myfun(x1,…,xM)
Gdzie y1,…,yN to wyjścia, x1,…,xM to wejścia, a
myfun to nazwa funkcji
Poniżej przedstawiono kilka podstawowych zasad, których należy przestrzegać w przypadku prawidłowych nazw funkcji i zapisywania funkcji:
- Prawidłowe nazwy funkcji powinny zaczynać się od alfabetu, a następnie zawierać cyfrę i podkreślenia.
- Nazwa pliku musi być zgodna z nazwą pierwszej funkcji w pliku.
- Nazwa pliku skryptu powinna różnić się od nazwy funkcji w pliku.
- Słowo kluczowe end służy do wskazania końca funkcji.
Przeczytaj: 15 ciekawych pomysłów i tematów na projekty MATLAB dla początkujących
Rodzaje funkcji
Poniżej przedstawiono różne rodzaje funkcji –
1. Funkcje anonimowe
Funkcja anonimowa jest podobna do funkcji wbudowanej, która jest zdefiniowana w pojedynczej instrukcji MATLAB. Składa się z pojedynczego wyrażenia MATLAB. Ta funkcja akceptuje wiele danych wejściowych i zwraca jedno wyjście. Funkcja, która nie jest zapisana w pliku programu. Ten plik programu jest powiązany ze zmienną, której typem danych jest function_handle.
Podstawowa składnia to
nazwa_funkcji = @ (nazwa_zmiennej) matlab_expression;
Gdzie nazwa_funkcji to nazwa funkcji anonimowej. Nazwa_zmiennej to nazwa zmiennej. matlab_expression to wyrażenie matematyczne.
2. Funkcje lokalne
Pliki programu MATLAB zawierają kod wielu funkcji. Pierwsza funkcja w pliku funkcji jest wywoływana jako funkcja główna. Ta główna funkcja w jednym pliku może być widoczna dla innych funkcji innego pliku, tzn. użytkownik może wywołać ją z wiersza poleceń. Funkcje lokalne są definiowane po funkcji main i mogą być widoczne dla innych funkcji w tym samym pliku.
Na przykład utwórz plik funkcji o nazwie mystatastic.m, który zawiera funkcję główną mystatastic oraz dwie funkcje lokalne mymeanf i mylocalf.
funkcja [śr, med] = mojastatystyka(x)
n = długość(x);
śr = mojaśredniaf(x,n);
med = mylocalf(x,n);
koniec
funkcja a = mojaśrednia(v,n)
% MYMEANF Przykład funkcji lokalnej.
a = suma(v)/n;
koniec
funkcja m = mylocalf(v,n)
% MYLOCALF Kolejny przykład funkcji lokalnej.
w = sortuj(v);
jeśli rem(n,2) == 1

m = w((n + 1)/2);
w przeciwnym razie
m = (w(n/2) + w(n/2 + 1))/2;
koniec
koniec
Funkcje lokalne mymeanf i mylocalf obliczają średnią i medianę listy wejściowej. Główna funkcja mystatastic określa długość listy n i przekazuje ją do funkcji lokalnych.
3. Funkcje zagnieżdżone
Funkcja w funkcji nadrzędnej nazywana jest funkcją zagnieżdżoną. Można go zdefiniować jako funkcje w ciele innej funkcji.
Poniżej znajduje się składnia funkcji zagnieżdżonej:
funkcja x = A(p1, p2)
…
B (s2)
funkcja y = B (p3)
…
koniec
…
koniec
Na przykład funkcja o nazwie parentf zawiera funkcję nestedf
funkcja parentf
disp('To jest funkcja nadrzędna')
zagnieżdżony
funkcja zagnieżdżonaf
disp('To jest funkcja zagnieżdżona')
koniec
koniec
Zaletą funkcji zagnieżdżonych jest to, że mogą uzyskiwać dostęp do zmiennych zdefiniowanych w funkcjach nadrzędnych i modyfikować je.
4. Funkcje prywatne
Funkcja prywatna jest przydatna, gdy użytkownik chce ograniczyć zakres funkcji. Funkcja tworzy podfolder pod nim i będzie on dostępny tylko dla funkcji podfolderu. Ten podfolder ma nazwę prywatny.
Na przykład utwórz podfolder o nazwie private. W folderze prywatnym utwórz plik o nazwie examplefile.m.
funkcja znajdź mnie
% FINDME Przykład funkcji prywatnej.
disp („Znalazłeś funkcję prywatną”)
Przejdź do folderu zawierającego folder prywatny i utwórz plik o nazwie visible.m
funkcja widoczna
Znajdź mnie
Zmień bieżący folder na dowolną lokalizację i wywołaj widoczną funkcję.
Widoczny
Znalazłeś funkcję prywatną.
5. Zmienna globalna
Zmienna zadeklarowana jako globalna we wszystkich funkcjach nazywana jest zmienną globalną. Może być współdzielony z jedną lub kilkoma funkcjami. Aby zadeklarować zmienną globalną w podstawowym obszarze roboczym, zadeklaruj zmienną w wierszu poleceń. Słowo „globalna” należy umieścić przed zmienną, którą deklarujemy jako zmienną globalną.
Poniżej znajduje się składnia zmiennej globalnej:
globalna var1 … varN
Na przykład utwórz plik funkcji o nazwie avg.m i postępuj zgodnie z poniższym kodem:
średnia funkcji = średnia (liczby)
globalne WSZYSTKO
średnia = suma(liczby)/WSZYSTKO;
koniec
Teraz utwórz plik skryptu i postępuj zgodnie z poniższym kodem:
globalne WSZYSTKO;
WSZYSTKIE = 10;
n = [34, 45, 25, 45, 33, 19, 40, 34, 38, 42];
śr = średnia(n)

Wyświetlony zostanie następujący wynik:
śr = 35.500
Sprawdź: Aplikacja MATLAB w rozpoznawaniu twarzy: kod, opis i składnia
Wniosek
Funkcje MATLAB mogą być używane jako integralna część języka programowania. Mogą być oceniane globalnie za pomocą zmiennych globalnych i mogą być używane prywatnie za pomocą funkcji prywatnych. Spełnia wszystkie wymagania organizacji dzięki licznym unikalnym cechom.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat MATLAB, uczenia maszynowego i związanych z nim tematów, sprawdź dyplom PG IIIT-B i upGrad w uczeniu maszynowym i sztucznej inteligencji, który jest przeznaczony dla pracujących profesjonalistów i oferuje ponad 450 godzin rygorystycznego szkolenia, ponad 30 studia przypadków i zadania, status absolwentów IIIT-B, ponad 5 praktycznych praktycznych projektów zwieńczenia i pomoc w pracy z najlepszymi firmami.
Dlaczego MATLAB jest przydatny?
MATLAB jest jednym z najbardziej znanych języków programowania czwartej generacji i jest coraz częściej wykorzystywany do tworzenia zaawansowanych aplikacji AI i uczenia maszynowego. MATLAB jest bardzo przydatny do wykonywania złożonych dedukcji matematycznych, analizy, projektowania i optymalizacji modeli matematycznych i strukturalnych. Oferuje wysoki poziom szybkości, precyzji i dokładności dla złożonych obliczeń z wykorzystaniem różnych rodzajów algorytmów. Poza tym MATLAB pozwala nam analizować różne rodzaje źródeł danych, takie jak bazy danych i pliki, co czyni go szczególnie przydatnym w projektach data science. A także wspiera różne techniki wizualizacji, symulacji prototypów i modeli danych.
Jak możesz nauczyć się MATLAB?
Ponieważ MATLAB jest językiem programowania obiektowego, dobrze będzie, jeśli masz już podstawową znajomość koncepcji programowania obiektowego. Te koncepcje pomogą Ci szybko zrozumieć i odnieść się do MATLAB. Następnie przyda Ci się wiedza o tym, jak MATLAB opracowuje algorytmy i kody sekwencji. Chociaż zrozumienie tych pojęć nie jest obowiązkowe przed rozpoczęciem nauki MATLAB, ich znajomość może z łatwością zwiększyć Twoją wydajność w pisaniu kodów przy użyciu tego języka programowania. Musisz jednak znać podstawy zaawansowanej matematyki, które stanowią podstawę działania MATLAB.
Jakie korzyści oferuje MATLAB?
Algorytmy zaprojektowane w programie MATLAB są bardzo wydajne w rozwiązywaniu problemów związanych z algebrą liniową i macierzą. Możesz tworzyć algorytmy szybciej i wydajniej. Możesz skorzystać z gotowej biblioteki funkcji MATLAB przeznaczonych do operacji na macierzach. Ponieważ MATLAB traktuje wszystkie operacje jako wektory, pomaga w pisaniu zoptymalizowanego kodu. Poza tym jest wyposażony w bardzo wzbogacony zestaw narzędzi, który pomaga wykorzystać niestandardowe informacje statystyczne. Pomaga także konwertować dane do różnych formatów, aby mogły być przetwarzane przez różne aplikacje. Co więcej, funkcja Simulink programu MATLAB konwertuje dane do formatów, które mogą wchodzić w interakcje z wykresami, zwiększając w ten sposób dokładność wizualizacji i interpretacji.