آشنایی با نرم افزار متلب (MATLAB)

آشنایی با نرم افزار متلب (MATLAB)

matlab

متلب ( MATLAB ) یکی از زبانهای برنامه نویسی سطح بالا با تمرکز بر روی تکنیک های محاسباتی است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژهٔ MATrix (ماتریس) و LABoratory(آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه متلب ‌است که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. نرم افزار متلب محیطی مناسب برای انجام عملیات های ریاضی، ایجاد محیط های ویژوال و برنامه نویسی آسان را همزمان فراهم کرده است. در این نرم افزار تلاش بر آن است که مسائل ریاضی و راه حل های آنها به همان صورتی که در ریاضیات رایج دانشگاهی وجود دارد ارائه شوند.
MATLAB این قابلیت را دارد که بتوانید با نوشتن چند دستور ساده الگوریتم مورد نظر خود را به این نرم افزار اضافه کنید. این ویژگی MATLAB را تا حدودی از سایر نرم افزارهای علمی موجود مجزا کرده است. با این نرم افزار می توان محاسبات پیچیده ریاضی را در علوم و مهندسی به راحتی انجام داد. MATLAB دارای الگوریتم های پیاده سازی بسیار زیادی است که می توان به وسیله آنها محاسبات و شبیه سازی های مختلف مربوط به مهندسی برق، کامپیوتر، مکانیک، شیمی، مهندسی پزشکی (پردازش سیگنال و پردازش تصویر) و علوم ریاضیات و فیزیک را به سادگی انجام داد و حتی شما می توانید در صورت نیاز جعبه ابزارهای تخصصی مورد نیاز خود را از اینترنت دریافت کنید.

کار کردن با ماتریس‌ها در متلب بسیار ساده است. در حقیقت تمام داده‌ها در متلب به شکل یک ماتریس ذخیره می‌شوند. برای مثال یک عدد (اسکالر) به شکل یک ماتریس 1*1 ذخیره می‌شود. یک رشته مانند «Whale is the biggest animal» به شکل ماتریسی با یک سطر و چندین ستون (که تعداد ستون‌ها به تعداد کاراکترهاست) ذخیره می‌شود. حتی یک تصویر به شکل یک ماتریس سه بعدی ذخیره می‌گردد که بُعد اول و دوم آن برای تعیین مختصات نقاط و بُعد سوم آن برای تعیین رنگ نقاط استفاده می‌شود. فایل‌های صوتی نیز در متلب به شکل ماتریس‌های تک ستون (بردارهای ستونی) ذخیره می‌شوند. بنابراین جای تعجب نیست که متلب مخفف عبارت آزمایشگاه ماتریس باشد.
علاوه بر توابع فراوانی که خود متلب دارد، برنامه‌نویس نیز می‌تواند توابع جدید تعریف کند. ساخت رابط گرافیکی کاربر مانند دیالوگ‌هایی که در محیط‌های ویژوال مانند بیسیک و C وجود دارند، در متلب امکان‌پذیر است. این قابلیت، ارتباط بهتری را میان برنامه‌های کاربردی نوشته‌شده با متلب و کاربران برقرار می‌کند.
متلب (MATLAB) که از محصولات شرکت مت‌ورکس است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و… کاربرد بسیاری دارد.

نرم افزار متلب به صورت اختصاصی در موارد زیر کاربرد دارد:
۱) ریاضیات و محاسبات
۲) ساخت و پیاده سازی الگوریتم های ریاضی
۳) جمع آوری داده ها
۴) مدلسازی، شبیه سازی و تحلیل مدل
۵) آنالیز، استخراج مشخصه های آماری، رسم و نمایش دیتا
۶) رسم گرافهای مهندسی و علوم(منحنی های دو بعدی و سه بعدی، منحنی های آماری و . . . )
۷) تولید نرم افزارهای کاربردی دارای واسط گرافیکی

نرم افزار متلب دارای سیستمی اندرکنشی بوده که در آن تمامی داده ها به صورت آرایه های بدون تعیین بعد معین و مشخص ذخیره می شوند. این خاصیت این امکان را به شما می دهد که مسائل محاسباتی بسیاری را با استفاده از فرمولهای برداری و ماتریسی برای طیف وسیعی از داده ها بنویسید. این نحوه برنامه نویسی در حقیقت کسری از زمانی است که در یک زبان سطح متوسط غیر دینامیک چون C و FORTRAN صرف می شود.

قدرت متلب:Spectral leakage from a sinusoid and rectangular window.png
هسته متلب برای سرعت و کارایی بالا به زبان سی نوشته شده‌است ولی رابط گرافیکی آن به زبان جاوا پیاده سازی گشته‌است. برنامه‌های متلب اکثراً متن‌باز هستند و در واقع متلب (مانند بیسیک) مفسر (رایانه) است نه کامپایلر.  قدرت متلب از انعطاف‌پذیری آن و راحت بودن کار با آن ناشی می‌شود. همچنین شرکت سازنده و گروه‌های مختلف، از جمله دانشگاه‌های سرتاسر جهان و برخی شرکت‌های مهندسی هر ساله جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارآیی و محبوبیت آن شده‌است. فهرستی از این جعبه‌ابزارها در زیر آمده‌است:
• سیمیولینک، ابزاری برای شبیه‌سازی سامانه‌ها به صورت مجرد
• جعبه‌ابزار مخابرات متلب، توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی مخابرات
• جعبه‌ابزار کنترل متلب، توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی کنترل
• جعبه‌ابزار فازی متلب، توابع و ابزارهای محاسبات فازی
• جعبه‌ابزار محاسبات متلب، توابع و ابزارهای محاسبات عددی
• جعبه‌ابزار تخمین متلب، توابع و ابزارهای محاسبات بحث تخمین سیستم در مهندسی کنترل
• جعبه‌ابزار آمار متلب، توابع و ابزارهای محاسبات آمار
• جعبه‌ابزار جمع‌آوری داده متلب، توابع و ابزارهای جمع‌آوری داده
• جعبه‌ابزار شبکه عصبی متلب، توابع و ابزارهای محاسبات شبکه عصبی
• جعبه‌ابزار پردازش تصویر متلب، توابع و ابزارهای محاسبات پردازش تصویر
• جعبه‌ابزار پردازش صوت متلب، توابع و ابزارهای محاسبات پردازش صوت
• جعبه‌ابزار احتمالات متلب
• جعبه‌ابزار محاسبات سیمبولیک متلب
• جعبه‌ابزار کارگاه بی‌درنگ متلب، توابع و ابزارهای محاسبات سامانه‌های بی‌درنگ

کاربردهای نرم افزار متلب :
MATLAB طیف متنوعی از کاربران را تحت پوشش قرار داده است. در محیط های دانشگاهی از متلب به عنوان ابزاری برای آموزش دوره های مقدماتی تا پیشرفته ریاضیات، علوم مهندسی و علوم پایه استفاده می شود. در صنایع نیز متلب به عنوان ابزاری برای تحقیقات افزایش تولید و نیز آنالیز ریاضی مسائل درگیر در آن صنایع استفاده می شود.
نرم افزار متلب برای دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته های مهندسی برق، کامپیوتر، مکانیک، شیمی، مهندسی پزشکی (پردازش سیگنال و پردازش تصویر) و علوم ریاضیات و فیزیک مورد استفاده است. همچنین این نرم افزار کاربردهای خوب و زیادی در مدیریت سبد سهام، اقتصاد و مدیریت دارد.

برای دریافت بسته آموزش نرم افزار متلب (MATLAB) همراه با نرم افزار می توانید به بخش نرم افزارهای آموزشی فروشگاه مراجعه کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>