معرفی نرم افزار متلب MATLAB

نرم افزار Matlab چیست و چرا شما باید از آن استفاده کنید؟

متلب یک زبان سطح بالای ماتریس- آرایه‌ای است ویژگی‌های برنامه‌نویسی شی گرا را شامل می‌شود که می‌توان با کمک آن برنامه‌های ساده و پیچیده را ایجاد کرد.

واژه Matlab از ترکیب دو واژه‌ی Matrix و Laboratory به معنای آزمایشگاه ماتریس، به وجود آمده است. علت این ترکیب نام‌گذاری، ماتریس محور بودن متلب است به گونه‌ای که حتی اعداد منفی نیز ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. در ادامه به معرفی بیش‌تر زبان متلب و چگونگی برنامه‌نویسی با آن می‌پردازیم. این بدین معنا است که تمام عملیات و محاسبات در نرم افزار متلب با رویکرد ماتریسی صورت می پذیرد. یک محیط برنامه نویسی کامل با زبان برنامه نویسی خاص خود و کتابخانه ای غنی با toolbox های فراوان.

در اواخر دهه 70 میلادی، متلب توسط Cleve Moler -یکی از موسسان کمپانی خصوصی Mathworks واقع شده در ایالت ماساچوست آمریکا- توسعه و عرضه شد. او که یک استاد ریاضی بود، به منظور دسترسی آسان‌تر دانشجویان دانشگاه نیومکزیکو به LINPACK و EISPACK، بدون نیاز به یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر مانند فرترن، متلب را ایجاد کرد. اولین برنامه‌ای که وی با متلب نوشت، یک محاسبه‌گر ماتریس بود. در سال 2000 متلب بازنویسی شد و با اضافه‌شدن کتابخانه‌های کاربردی فراوان، در حوزه‌های مختلف صنعت، کنترل، مخابرات، پزشکی، فضانوردی و… مورد توجه و استفاده متخصصان قرار گرفت.

در واقع می‌توان گفت که متلب برای استفاده مهندسان و دانشمندان طراحی شده است. آن‌ها با کمک متلب می‌توانند به راحتی ماتریس‌ها و آرایه‌های ریاضی را به طور مستقیم در برنامه‌ها استفاده کنند. این موضوع در مورد تجزیه و تحلیل داده‌ها، پردازش سیگنال و تصویر، جبر خطی و طراحی کنترل نیز صادق است. Matlab به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا مسائل پیچیده ریاضی را به زبان کامپیوتر ترجمه کرده و با سرعت بالا آن‌ها را حل کنند.

لوگوی متلب از آغاز تا کنون تغییر زیادی نداشته و نمایشی از معادله‌ی طول موج است.

نکته، نرم افزار متلب دارای یک محیط توسعه یافته کدنویسی است. محیطی که به شما کمک می کند تا بر خلاف یک ویرایشگر متن مانند Notepad، شما قادر به ردیابی خطاهای کدنویسی، تکمیل دستورات می باشید، همچنین پیشنهادات عملکردی را در هر لحظه به شما اعلام می کند.

چرا نرم افزار متلب مهارت خوبی است؟

نرم افزار متلب در بسیاری از صنایع استفاده می شود و اساساً در هر شغل و حرفه ای که نیازمند تجزیه و تحلیل داده ها است کاربرد وسیع دارد. با توجه به اینکه در عصر حاضر دیتا و اطلاعات جزء مهم ترین و راهبردی ترین ارکان یک سازمان می باشد، بنابراین تحلیل داده ها و انجام محاسبات ریاضی و آماری با نرم افزار متلب از اهمیت چشمگیری برخوردار است و این برای شما بسیار ارزشمند است که قادر هستید به سرعت و به راحتی دیتا های خود را تحلیل نمایید.

نرم افزار متلب کجا مورد استفاده قرار می گیرد؟

اغلب محققین جهت تجزیه و تحلیل داده ها و حل مسائل خود به ناچار نیازمند یادگیری یک زبان برنامه نویسی می باشند تا بتوانند به کمک سرعت بالای کامپیوتر مسائل خود را به زبان کامپیوتر ترجمه نمایند و به جای اینکه خودشان آن ها را حل کنند این زحمت را به کامپیوترها دهند تا با سرعت بالا و دقت فوق العاده مسائل را حل کنند.

بنابراین می بایست زبان صحبت کردن با کامپیوتر را فراگرفت. یکی از این زبان ها، برنامه نویسی با نرم افزار متلب است. در ادامه باید بدانیم که نرم افزار متلب از چه قسمت هایی تشکیل شده است.

نرم افزار متلب از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

محیط کاری متلب:

مجموعه‌ای از ابزار و امکانات است که شما به‌عنوان کاربر متلب یا برنامه‌نویس متلب با آن‌ها تعامل دارید. این محیط شامل امکاناتی برای مدیریت متغیرها در فضای کاری و ابزاری جهت توسعه، مدیریت، رفع خطا و ایجاد M فایل‌ها در برنامه‌های متلب می‌باشد.

کنترل گرافیک: همان سیستم گرافیکی متلب است که شامل دستورات سطح بالا برای تجسم داده‌های دوبعدی و سه‌بعدی، پردازش تصویر، انیمیشن و گرافیک است. همچنین شامل دستورات سطح پایین است که به شما اجازه می‌دهد که ظاهر گرافیکی برنامه‌های خود را به‌صورت سفارشی طراحی کنید.

کتابخانه توابع ریاضی متلب:

مجموعه گسترده‌ای از الگوریتم‌های محاسباتی اعم از توابع ابتدایی مانند سینوس، کسینوس تا توابع پیچیده مانند ماتریس معکوس، مقادیر ویژه ماتریس و تبدیل فوریه سریع را شامل می‌شود.

رابط برنامه‌های کاربردی متلب (API):کتابخانه‌ای است که امکان نوشتن برنامه‌های فرترن و C که با متلب در تعامل باشند را فراهم می‌کند. این رابط شامل امکاناتی نظیر فراخوانی روال از متلب (اتصال پویا)، فراخوانی متلب به‌عنوان یک موتور محاسباتی و خواندن و نوشتن به فایل‌های mat است. متلب در زمینه‌های مختلف از جمله پردازش سیگنال، هوش مصنوعی، شبکه‌های عصبی، یادگیری‌ماشین، حل معادلات دیفرانسیل و فوریه و… دارای کتابخانه‌های کاربردی فراوان است و امکان ایجاد و افزودن کتابخانه‌های مجزا نیز وجود دارد. علاوه بر این می‌توان از پلاگین‌هایی با عنوان Add-ones نیز استفاده کرد. توابع و دستورات استفاده از کتابخانه‌ها در بخش Documetation این زبان به صورت کامل موجود هستند و شما به منبع دیگری برای یادگیری نیاز نخواهید داشت. برای دریافت متلب و مطالعه مستندات آن کلیک کنید.

ویژگی‌های زبان متلب و کاربردهای آن
متلب یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا (نزدیک به زبان انسان)، مفسری و شی‌گرا است. این زبان برخلاف بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی، متن باز نیست و برای تهیه آن باید هزینه پرداخت کنید (حدودا 50 هزار دلار!) البته استفاده از آن به مدت 30 روز رایگان است. متلب در مقایسه با رقبایش از جمله Fusion، Mathematica و… فضای رم بیش‌تری مصرف می‌کند؛ اما از جمله مزیت‌های آن می‌توان به امکان گرفتن خروجی C و ++C و همچنین خروجی گرافیکی به صورت نمودار و منحنی از کدهای متلب اشاره کرد.

کدهای متلب با کمک API به راحتی با زبان‌های دیگر مثل جاوا و سی ادغام می‌شوند و می‌توان از آن‌ها در هر بستری استفاده کرد. همچنین می‌توان با نصب پکیج Hardware Support، برای ابزارهایی مانند رزبری‌پای، آردوینو، دستگاه‌های پزشکی مثل MRI و… با استفاده از متلب برنامه نوشت. شما می‌توانید زبان متلب را تنها در نرم‌افزار متلب نوشته و اجرا کنید و اجرای آن در سایر محیط‌های توسعه‌ی برنامه‌نویسی امکان‌پذیر نیست. متلب کاربردهای گسترده‌ای در رشته‌های مهندسی، فیزیک، ریاضی و شیمی دارد. برخی از کاربردهای برنامه‌های ساخته شده با متلب عبارتند از:

پردازش سیگنال و مخابرات
پردازش فیلم و تصویر
سیستم‌های کنترل خودکار
تست و اندازه‌گیری
امور مالی محاسباتی
زیست شناسی محاسباتی
قدرت محاسبات ریاضی Matlab
MATLAB برای استفاده در فرآیندهای پیچیده ریاضیاتی مناسب است و کتابخانه‌های فراوانی برای انجام عملیات ریاضی در دسترس برنامه‌نویسان قرار می‌دهد. برخی از محاسبات ریاضی رایج با متلب عبارتند از:

رسم و گرافیک 2 و 3 بعدی
جبر خطی
معادلات جبری
توابع غیر خطی
آمار
تحلیل داده‌ها
حساب و معادلات دیفرانسیل
محاسبات عددی
ادغام
تبدیل
ایجاد منحنی
و بسیاری توابع خاص دیگر
چه نوع شرکت‌هایی از متلب استفاده می‌کنند؟
متلب ابزارهای کاربردی فراوانی در اختیار برنامه‌نویسان قرار داده است. به همین دلیل بسیاری از صنایع به خصوص صنایع هوافضا و دفاعی به آن نیاز دارند. این شرکت‌ها از متلب در نمونه‌گیری اولیه و تست و آزمایشات خود استفاده می‌کنند. در صنعت تولید خودرو نیز از متلب در توسعه سیستم‌های کنترل و مصرف سوخت استفاده می‌شود. صنعت دیگری که استفاده گسترده‌ای از متلب دارد، صنعت روباتیک است زیرا کمپانی Mathworks از سخت‌افزارهای بسیاری پشتیبانی می‌کند که این موضوع ساخت ربات‌هایی با قابلیت‌های بسیار پیشرفته را نسبت به گذشته تا حد زیادی آسان‌تر کرده است.

 

مقالات مرتبط

درباره فاند بیشتر بدانید؛ روش های دریافت فاند

فاند یا کمک هزینه‌ها معمولا در ازای انجام کار و تعهداتی خاص ، شایستگی خاص ، یا نیاز مالی متقاضی به دانشجو تعلق می‌گیرد. دریافت فاند از دانشگاه‌ها ابتدایی‌ترین و مهم‌ترین مساله برای تحصیل در دانشگاه‌ها به شمار می‌رود و تقریبا همه دانشجویان در طول دوره پذیرش خود، علاوه بر اعتبار خود دانشگاه، امكان برخورداری از فاند در كل طول دوره تحصیلی را در نظر می‌گیرند.

پاسخ