در متلب (Matlab)، دستور syms به عنوان میانبری برای تابع داخلی sym محسوب می‌شود. از این تابع می‌توان برای ایجاد «متغیرهای نمادین» (Symbolic Variables) استفاده کرد. متغیرهای نمادینی که در متلب استفاده می‌شوند مثل متغیرهای معمولی «ثابت» (Constant) نیستند، یعنی مقدار به آن‌ها تخصیص داده نمی‌شود. از متغیرهای نمادین برای حل عبارت‌های مختلف با کمک توابع موجود در «جعبه ابزار ریاضیات نمادین» (Symbolic Math Toolbox) استفاده می‌شود. تابع syms شیئی نمادین را ایجاد می‌کند که به صورت خودکار به یک متغیر متلب با همان نام تخصیص داده می‌شود.

سینتکس تابع syms در متلب

سینتکس تابع syms در متلب به صورت زیر است:

syms variable1 variable2 …... variableN

syms variable1 variable2 …... variabeN [n1 …... nM]

syms f(variable1, variable2, …..., variableN)

شرح سینتکس تابع syms در متلب

در ادامه توضیحاتی پیرامون سینتکس تابع syms در متلب به صورت فهرست ارائه شده است:

• سینتکس اول، یعنی «syms variable1 variable2 …… variableN» برای ایجاد متغیرهای نمادین از متغیرهای variable1 … variableN استفاده می‌شود. متغیرهای مختلف در این سینتکس با فاصله یا اسپیس‌هایی  از هم جدا می‌شوند. تابع syms در متلب تمام فرضیه‌ها را از متغیرها پاک می‌کند.
• سینتکس بعدی یعنی «syms variable1 variable2 …… variabeN [n1 …… nM]» برای ایجاد آرایه‌های نمادین از متغیرهای variable1 تا variabeN به کار گرفته می‌شود. هر آرایه دارای اندازه «n1- X -…- X -nM» خواهد بود و حاوی متغیرهای نمادین تولید شده به صورت خودکار خواهد بود.
• سومین نوع از سینتکس تابع syms در متلب یعنی حالت «syms f(variable1, variable2, ……, variableN)» نیز برای ایجاد تابع نمادین (f) و متغیرهای نمادینی استفاده می‌شود که نمایش دهنده آرگومان‌های ورودی تابع «f» هستند.

مثال هایی برای تابع syms در متلب

اکنون در ادامه با ارائه چند مثال سعی کرده‌ایم به درک بهتر تابع syms در متلب و درک بهتر آن کمک کنیم.

مثال اول برای تابع Syms در متلب

در این اولین مثال، از تابع syms برای ایجاد یک متغیر استفاده شده است. باید در نظر داشت که در اینجا تابع syms در متلب استفاده شده است، بنابراین متغیر به صورت پویا (دینامیک) ایجاد می‌شود:

syms A

در خط کد فوق یک متغیر نمادین با نام A ایجاد شده است. دستور فوق باعث می‌شود متغیر نمادین A به صورت خودکار به متغیر متلبی با همان نام تخصیص داده می‌شود. ورودی و خروجی هر دو با هم در پنجره خط فرمان متلب به صورت زیر خواهد بود:

syms A
A

خروجی در اسکرین‌شات زیر نمایش داده شده است:

همان‌طور که در خروجی می‌توان ملاحظه کرد، دستور «syms A» متغیری نمادین به نام A را ایجاد کرده است و آن را به متغیری با همان نام (A) تخصیص داده است.

مثال دوم برای تابع Syms در متلب

در این مثال از تابع syms برای ایجاد چند متغیر استفاده شده است. در اینجا هم تمام متغیرها به صورت پویا (داینامیک) ایجاد خواهند شد:

syms A B C

دستور فوق ۳ متغیر نمادین با نام‌های B ،A و C ایجاد می‌کند و آن‌ها را به طور خودکار به متغیرهای متلب با همان نام‌ها تخصیص خواهد داد. برای نمایش هر یک از متغیرهای ایجاد شده تنها باید نام آن‌ها را در خط فرمان متلب وارد کرده و کلید اینتر را بزنیم. به این ترتیب مثلاً خروجی برای متغیر B به صورت زیر خواهد بود:

مثال سوم برای تابع Syms در متلب

در این مثال از تابع syms در متلب برای ایجاد برداری نمادین استفاده شده است. این بردار خروجی عناصر خود را به طور خودکار در فضای کاری تولید خواهد کرد. کدهای مثال سوم در ادامه آمده است:

syms x [1 5]

در دستور فوق برداری نمادین با نام x ایجاد شده است که اندازه آن یک در ۵ است. برای نمایش بردار ایجاد شده تنها کافی است حرف x را در خط فرمان متلب وارد کرده و کلید اینتر را بزنیم؛ خروجی به صورت زیر خواهد بود:

مثال چهارم برای تابع Syms در متلب

در این مثال از تابع syms در متلب برای ایجاد تابعی نمادین با ۳ متغیر شامل y ،x و z استفاده شده است. در ادامه گام‌هایی فهرست شده است که در این مثال دنبال خواهند شد:

1. ایجاد تابع نمادین از متغیرهای مربوطه
2. مشخص کردن رابطه یا همان فرمول تابع ایجاد شده
3. ارجاع آرگومان‌ها برای محاسبه مقدار تابع

کدهای این مثال در ادامه آمده است:

syms f(x,y,z)

حال در ادامه معادله‌ای تعریف شده است که تابع ایجاد شده در بالا قرار است اجرا کند:

f(x,y,z) = 2*x + 5*y - z^2

اکنون در خط بعد تابع با آرگومان‌هایی فرضی فراخوانی شده است:

f(1,2,3)

حال در ادامه تمام کدهای بالا به صورت یک‌جا ملاحظه می‌شود و پس از آن هم خروجی آمده است:

syms f(x,y,z)
f(x,y,z) = 2*x + 5*y - z^2
f(1,2,3)

خروجی:

 

جمع‌بندی

در این بخش پایانی به ارائه فهرستی برای جمع‌بندی مباحث مطرح شده در این نوشته بسنده کرده‌ایم:

• تابع syms برای ایجاد متغیرهای نمادین به صورت پویا استفاده می‌شود.
• از این متغیرهای نمادین برای حل بسیاری از عبارت‌های مختلف با کمک توابع موجود در متلب استفاده می‌شود.
• تابع syms را می‌توان برای ایجاد توابع نمادین به صورت پویا هم استفاده کرد.

اگر این مطلب مفید بوده است، استفاده از دوره‌های آموزشی و مطالب زیر نیز پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه دوره‌های آموزش برنامه نویسی فرادرس
• دوره آموزش برنامه نویسی متلب (MATLAB)
• مجموعه دوره‌های آموزش نرم افزار متلب (MATLAB)
• مجموعه دوره‌های آموزش نکات و ترفندهای نرم افزار متلب (MATLAB)
• حل معادله درجه ۲ در متلب | گام به گام (+ دانلود نمونه کد)
• دستور randn در متلب – آموزش تولید اعداد تصادفی + کد و مثال

 

منبع [+]