Matlab funksiyası: A=diag([a
11
;
a
22
; ...; a
nn
]).
Baş diaqonaldan kənarda olan diaqonalı doldurmaq üçün lki arqumentli
diag(d, k) funksiyası nəzərdə tutulub. k kənar diaqonalın baş liaqonaldan nə
qədər sağda (yuxarıda), -k isə solda (aşağıda) yerləşməsini təyin edir.
10.Vahid matris-diaqonal elementləri vahidə bərabər olan diaqonal matris.
İ ilə işarə olunur.
147
.
0
0
1
0
0
1
,
1
0
0
0
1
0
0
0
1
I
I
Matlab funksiyası:
İ=eye(n,m).
11. Sıfır matris- bütün elementləri sıfra bəraər olan matris.
.
0
0
0
0
0
0
A
Matlab funksiyası:
A=zeros(n,m).
12. Seyrək matris- kifayyət qədər çoxlu sıfırları olan matris.
.
0
0
6
0
1
0
0
0
0
A
Matlabda seyrək matrisdə sıfırdan fərqli elementlərin yerləşmə sxemini və
sayını təyin etmək üçün spy(A) funksiyasından istifadə olunur (Şəkil 6.1).
148
Şəkil 6.1
Şəkildən göründüyü kimi, elementlərdən biri a
22
(-1), digəri isə a
31
(6) yerləşir.
Sıfra bərabərolmayan elementlərin sayı şəklin altında göstərilmişdir nz=2.
13. Yalnız vahidlərdən tərtib olunmuş matris.
.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
E
Mftlab funksiyası:
).
,
( m
n
ones
E
14. Təsadüfi elementlər matrisi. 0 və 1 intervalında
bərabər paylanmış
təsadüfi ədədlər almaq üçün rand(n,m),normal paylanma üçün isə randn(n,m)
funksiyalarından istifadə olunur.Generasiya
)
,
(
*
)
(
0
0
m
n
randn
D
sqrt
m
R
düsturundan istifadə etməklə aparıla bilər.m
0
-orta qiymət (riyazi gözləmə), D
0
-
dispersiya,
0
0
)
(
D
D
sqrt
orta kvadrik myiletmə.
150
Şəkil 6.2
Təsadqfi ədədlərin hansı paylanma qanununa malik olduğunu əyani
müşahidə etmək üçün təsadüfi nəqtələri (X,Y) müstəvisində yerləşdirmək
lazımdır.
Şəkil 6.3
Göründüyü kimi, təsadüfi nöqtələr müstəvidə kifayyət qədər bərabər
paylanmışlar.
15. Bloklu matris. Bu tip matris daha aşağı ölçülü matrislərdən ibarət olur:
151
Fərz edək ki,
.
10
1
9
8
,
3
3
3
3
,
5
0
0
2
,
4
1
4
1
E
D
C
B
Matlabda bloklu matrisin qurulması:
Blokun ayrılması. Fərz edək ki, A matrisində
blokunu ayırmaq tələb olunur. Bu blok 3 və 4-cü sətirlər ilə 2 və 3-cü
sütunların kəsişməsində yerləşdiyindən yazmaq olar:
Ayırdığımız bloku sıfırlaşdıraq:
152
16.Tərs matris- skalyardan fərqli olaraq matrislər üçün bölmə əməliyyatı
olmadığında n tırs matrisə vurma əməliyyatından istifadə olunur.A matrisinin
tərsi A
-1
və ya inv(A) kimi işarə olunur:
.
|
|
)
(
1
A
A
adj
A
adj( A)- birləşdirilmiş matris adlanır:
.
...
...
...
)
(
2
1
2
22
21
1
12
11
T
nn
n
n
n
n
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
adj
Burada A
ik
matrisi a
ik
elementinin cəbri tamamlayıcısıdır:
.
)
1
(
ik
k
i
ik
M
A
M
ik
- a
ik
elementinin minorudur (i sətrini və k sütununu pozduqdan sonra alınan
matrisin təyinedicisi).
Məsələn,
2
1
5
0
7
2
1
3
4
A
matrisinin a
21
=2 elementinin minoru
,
7
2
1
1
3
21
M
cəbri tamamlayıcısı isə A
21
=(-1)
2+1
7=-7.
Aşağıda Matlabda tərs matrisin alınmasının iki üsulu göstərilmişdir.
153
17. Cırlaşan (məxsusi) matris- təyinedicisi (determinanantı) |A|=0 bərabər
olan matris.Matlabda matrisin determinantını tapmaq üçün det( A)
funksiysından istifadə olunur.
18. Müsbət (mənfi) müəyyən matris- əgər simmetrik (n=m) A matrisi x≠0
vektoru üçün (yəni həm mənfi, həm də müsbət qiymətləri üşün)
0
)
(
Ax
x
T
şərtini ödəyirsə belə matris müsbət (mənfi) müəyyən matris adlanır. Simvolik
olaraq A> 0(A< 0) kimi işarə molunur.Bu anlayış Lyapunov və Hurvis üsulları
ilə dayanıqlığı təyin etdikdə və idarəetmənin digər sahələrində istifadə olunur.
Matrisin müsbət müəyənliyini aşağıdakı şərtlərdən biri ilə yoxlamaq olar:
-matrisin bütün baş (diaqonal) minorları (determinantları və ya
təyinediciləri) sıfırdan böyük olmalıdır, M
ii
>0, i=1,2,...,n (Silvester şərti);
-det(λ İ- A)=0 xarakteristik tənliyinin əmsalları sıfırdan fərqli olub
növbələşən işarəyə malik olmalıdır;
-matrisin məxsusi ədədlərinin (det(λİ-A)=0 xarakteristik tənliyinin kökləri)
həqiqi hissəsi sıfırdan böyük olmalıdır, Re(λ
i
) >0.
Matlabda matrisin məxsusi ədədlərini təyin etmək üçün
154
eig(A)funksiyasından istifadə olunur.
Re(λ
1
) <0, Re(λ
1
) <0 olduğundan baxılan matris müsbət müəyyən matris
deyil.
19. Keçid matrisi - xətti diferensial tənliklər sisteminin Koşi düsturuna
əsasən analitik həllini almaq üçün istifadə olunur:
Ax
dt
dx
/
. x( t
0
)=x
0
.
Həll
.
)
(
0
)
(
x
e
t
x
0
t
-
t
A
Burada
t
A
e
keçid matrisi və ya matris eksponentası adlanır
və aşağıdakı bircins xətti matris diferensial tənliyinin həllidir:
,
/
)
(
A
dt
t
dФ
,
)
0
(
I
Ф
Doğrudan da
At
At
dt
d
e
А
e
/
olduğundan
At
t
e
)
(
–
-ölçülü
matris tənliyin həllidir, I- n ölçülü vahid matrisdir.
Alınmış nəticədə t=t-t
0
yazmaq lazımdır.
Keçid matrisinin təyin olunma üsulları
1.Tərs Laplas çevirməsinə əsaslanan üsul.
Mühəndis praktikasında
-nin hesablanmasının konstrutiv
üsullarından biri də tərs Laplas çevirməsinə əsaslanır:
.
Burada
- rezolventa adlanır.
2.Bilavasitə matris tənliyin həlli
n)
(n
At
e
]
)
s
[(
L
e
1
1
At
A
I
R
A
I
s
155
,
.
Axtarılan (
) ölçülü
matrisi keçid matrisidir, yəni
.
Matlabda realizasiya
1.Tərs Laplas çevirməsinə əsaslanan üsul. Bu üsulun nəzəri əsasını
düsturu təşkil edir. Bu halda inv(
) (tərs matris) və ilaplace (tərs Laplas
çevirməsi) funksiyalarından istifadə olunur.
2.
funksiyası. Bu funksiyanın köməyi ilə
matrisinin verilmiş
zaman anında elementlərinin ədədi qiymətini və analitik ifadəsini təyin
etməyə imkan verir.
Aşağıda
qiyməti üçün proqramın realizasiyası göstərilmişdir.
Aşağıda
eksponensial matrisin
2
0
1
0
A
matrisi üçün simvolik
(analitik) təyin olunmasının proqramı göstərilmişdir.
)
t
(
dt
)
t
(
d
A
I
)
0
(
n
n
)
t
(
At
e
)
t
(
]
R
[
L
e
1
1
At
)
expm(
At
e
t
5
.
1
t
k
At
e
156
Hiperbolik sinus
olduğunu nəzərə alsaq həll əvvəlki
ilə eyni alınmışdır. t
0
≠0 olarsa nəticədə t=t-t
0
yazmaq lazımdır.
6.4.
Matrisin elementlərinə müraciət olunması
Mатрисин елементинин айрылмасы цчцн ашаьыдакы ямрлярдян истифадя олунур:
)
,
( j
i
A
и-ъи сятрин ж-ъи сцтунундакы елементин айрылмасы;
:)
,
( i
A
и-ъи сятрин айрылмасы;
)
(:, j
A
ж-ъи сцтунун айрылмасы.
m
n
A
,
,
,
),
:
,
:
(
,
sətirləri və
,
sütunları ilə
məhdudlaşan blok.
Bu əməliyyatları
2
1
5
0
7
2
1
3
4
A
matrisinin misalında yerinə yetirək.
1. a
ij
elementinin çağırılması: A(i,j).
2
/
)
e
e
(
t
sinh
t
t
157
Elementin korreksiya olunması (dəyişdirilməsi). Aşağıda A(3,2)=1
elementinin korreksiya olunub 3-ə bərabər qəbul olunması göstərilmişdir.
158
6.5. Matrisin ölçüsünün təyin olunması və elementləri
üzərində əməliyyatlar
MатLAB системиндя матрис вя йа вектор шяклиндя верилмиш верилянлярин
емалы цчцн нязярдя тутулмуш бир сыра функсийалар mövcuddur:
1)
)
( A
size
- функсийасы A матрисинин сятир n вя сцтунларынын m сайынын (yəni
ölçüsünü) тяйин едиr. Nəticıdə
]
,
[
m
n
векторуну alınır
2)
)
(a
max
- функсийасы a векторунун елементляринин гиймятляри арасында
максимал оланы сечир. Яэяр онун аргументи матрисдирся,
)
( A
max
функсийасы A
матрисинин щяр бир сцтун цзря максимал елементлярини сечир вя нятиъядя вектор-
сятир алыныр.
3)
)
(a
min
- функсийасы a векторунун елементляринин гиймятляри арасында
минимал оланы сечир. Яэяр онун аргументи матрисдирся,
)
( A
min
функсийасы A
159
матрисинин щяр бир сцтун цзря минимал елементлярини сечир вя нятиъядя вектор-
сятир алыныр.
4)-
)
(a
mean
функсийасы a векторунун елементляринин орта гиймятини
щесаблайыр. Яэяр онун аргументи матрисдирся,
)
( A
mean
функсийасы A
матрисинин щяр бир сцтун цзря елементляринин орта гиймятини щесаблайыр вя
нятиъядя вектор-сятир алыныр.
5)-
)
(a
sort
функсийасы a векторунун елементлярини онларын артма сырасы иля
дцзцр. Яэяр онун аргументи матрисдирся,
)
( A
sort
функсийасы A матрисинин щяр
бир сцтун цзря елементлярини онларын артма сырасы иля дцзцр.
6)-
)
(a
sum
функсийасы a векторунун елементляринин ъямини тапыр. Яэяр
онун аргументи матрисдирся,
)
( A
sum
функсийасы A матрисинин щяр бир сцтун цзря
елементляринин ъямини тапыр вя нятиъядя вектор-сятир алыныр.
7)-
)
(a
prod
функсийасы a векторунун елементляринин щасилини тапыр. Яэяр
онун аргументи матрисдирся,
)
( A
prod
функсийасы A матрисинин щяр бир сцтун
цзря елементляринин щасилини тапыр вя нятиъядя вектор-сятир алыныр.
Гейд.
n
m
олдугда
)
,
(
n
m
zeros
явязиня
)
(n
zeros
,
)
,
(
n
m
ones
явязиня
)
(n
ones
,
)
,
(
n
m
rand
явязиня
)
(n
rand
,
)
,
(
n
m
eye
явязиня
)
(n
eye
истифадя
етмяк олар.
Misallar.
160
6.6. Vektor və matrislər üzərində riyazi əməliyyatlar
Векторлар вя матрисляр цзяриндя практики олараг ядядляр цзяриндя олан
бцтцн ямялиййатлары йериня йетирмяк олар: топлама вя чыхма, вурма вя бюлмя,
гцввятя йцксялтмя, квадрат кюкалма кими елементар функсийаларын
щесабланмасы, логарифмлярин щесабланмасы, тригонометрик функсийаларын
щесабланмасы. Матрис операторлары демяк олар ки, бцтцн щесаби операторлардыр.
Бунлар ашаьыдакы ъядвял 6.1-дя эюстярилмишдир.
161
Ъядвял 6.1
Matlab пакетиндя матрис операторлары ъядвяли
Функси-
йалар
Функсийаларын ады
Оператор Синтаксис
plus
Плйус (матрислярин
топланмасы)
B
A
minus
Минус (матрислярин
чыхылмасы)
B
A
times
Ядядляр массивинин
element-element
вурулмасы
.*
B
A *
.
mtimes
Матрислярин вурулмасы
*
B
A*
mpower
Матрисин гцввятя
йцксялдилмяси
^
Х
A^
power
Матрисин елементляринин
щядбящяд гцввятя
йцксялдилмяси
.^
Х
A.^
0> Dostları ilə paylaş: |