اموزش متلب MATLAB

مطلبی پیرامون آشنایی با نرم افزار متلب بر گرفته از سایت ویکی پدیا :

-متلب (به انگلیسی: MATLAB) یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه است که از ترکیب دو واژهٔ MATrix (ماتریس) و LABoratory (آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند.

– 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 ۱*۱ 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 که از محصولات شرکت مت‌ورکس است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و… کاربرد بسیاری دارد.

• مهمترین رقبای متلب :

– متلب رقیبان زیادی دارد و نرم‌افزارهای مشابه بسیاری می‌توانند کارهای مشابه نرم‌افزار متلب را انجام دهند و از آن جمله می‌توان نرم‌افزارهای زیر را نام برد:

•      متمتیکا
•     مت‌کد
•     میپل
•     سایلب
•     مکسیما

–    همچنین نرم‌افزار متن‌باز گنو آکتیو معادل تحت لینوکس متلب به‌شمار می‌آید.

• تفاوت متلب با میپل متمتیکا پایتون :

 میپل یکی از نرم‌افزارهای مشهور ریاضی است. نام ان به معنی درخت افرا (درختی شبیه درخت چنار) است که عکس برگ ان بر پرچم کاناداست. دلیل این نام‌گذاری نوشته شدن ان در دانشگاه واترلو کاناداست. میپل نرم‌افزاری قوی در زمینه ریاضیات است که کار عملی ۱۰۰ دانشجو است. راهنمای قوی میپل کار با ان را راحت کرده جدیدترین نگارش ان نگارش ۲۰۱۶۰۲ می‌باشد. حافظهٔ کامپیوتر عبارات جبری و منطق را در خود ذخیره می‌کند و بعد از ان توسط میپل پردازش شده و حل می‌گردد. طراحی الگوریتم‌های ریاضی یعنی برنامه‌نویسی ریاضی از ویژگی‌های میپل است. وقتی میپل اولین بار هنگام اجرا بار می‌شود فقط هسته که پایه واساس سیسیتم میپل وشامل دستورات بنیادی و اولیه می‌باشد به حافظه منتقل می‌شود. هسته از کدهایی به زبان C نوشته شده که تقریباً ۱۰ درصد کل سیستم میپل را دربر می‌گیرد. به منظور سرعت و کارایی بیشتر هستهٔ کوچک نگه داشته شده‌است. ۹۰ درصد بقیه به زبان میپل نوشته شده‌است که در کتابخانه‌های میپل قرار دارد.

• فرق بین متلب و میپل :

 متلب یک محیط برنامه‌نویسی در حوزهٔ ریاضیات و مهندسی است که بیشتر مناسب مهندسی می‌باشد چون محاسبات ان با استفاده از تقریب سازی‌ها وتخمین‌های ریاضیست بنابراین در کارهای ریاضی کاربردی که اصل کار همان ساختن تقریب هاست ممکن است زیاد مناسب نباشد به علاوه برای کار با ان باید آموزش دید و برنامه‌نویسی در ان محیط را یادگرفت. میپل یک نرم‌افزار فوق پیشرفته ریاضی است که هم در ریاضیات وهم در مهندسی کاربرد دارد و به راحتی به محیط‌های برنامه‌نویسی دیگر مثل C یا C++ مرتبط می‌شود. برای حل تمرین ویا آموزش ریاضی و محاسبات می‌توان به ان یادداشت و انیمیشن اضافه کرد. محاسبات نمادین و محض مثل حدگیری و مسایل جبر را به راحتی انجام می‌دهد؛ و تمام مراحل حل را به کاربر نشان می‌دهد. نیاز به آموزش خاصی نخواهد داشت.

– متمتیکا یک نرم‌افزار جبریست که توابع مورد نیاز در ریاضی و علوم طبیعی را در اختیار استفاده کنند گان قرار می‌دهد. شرکت ولفرم ریسرچ ان را نوشته‌است. مهمترین قابلیت‌های این نرم‌افزار عبارتند از: یک سامانهٔ رایانه‌ای جبری برای بررسی نمادین معادله‌ها یک نرم‌افزار عددی برای حل عددی معادله‌ها یک نرم‌افزار اماری برای حل مسایل اماری توابع ترسیمی و تجسمی برای رسم نمودارها توسط نرم‌افزار پابلیکون یک زبان برنامه‌نویسی

 رقیبان اصلی متمتیکا: در جبر: مت کد – میپل – مکسیما – درایو در تحلیل عددی: متلب- متمتیکا درموارد زیر قابل استفاده است: استفاده بهینه تر نسبت به ماشین حساب برای انجام محاسبات عددی نمادی و اعلان نتایج محیطی واقعی برای عملیات روی توابع ورابطه‌ها زبان سطح بالای برنامه‌نویسی برای نوشتن برنامه‌های کوچک و بزرگ محیطی مناسب برای پردازش و آنالیز داده‌ها محیطی مناسب برای ترکیب متن صدا گرافیک انیمیشن متمتیکا به دو صورت عمومی و تخصصی در دسترس است و نوع تخصصی ان بسته‌هایی دارد که به کمک آن می‌توان روش‌های تخصصی علوم را انجام داد.

• تفاوت متمتیکا و میپل :

 متمتیکا و میپل فرق زیادی با یکدیگر ندارند و با یادگیری یکی یادگیری دیگری آسان است. محیط کاربری یا اینترفیس مهمهترین تفاوت این دو برنامه می‌باشد. متمتیکا فقط یک محیط برای فرمول نویسی دارد و برای رسم هر شکلی باید به کدنویسی تسط داشته باشیم اما در میپل دو محیط کاربری داریم که در محیط اصلی به کد نویسی نیاز نداریم و فرمول‌های ازپیش نوشته شده موجود می‌باشد. میپل علاوه بر این محیط محیطی مانند متمتیکا دارد که در ان به کد نویسی نیاز داریم. به‌طور خلاصه زمان محاسبه در دو نرم‌افزار تقریباً برابر است زمان بارگذاری هر دو نرم‌افزار در محیط کدنویسی یکسان است و حافظه زیادی را اشغال نمی‌کند اما محیط اصلی میپل محیطی که به کد نویسی احتیاج ندارد علاوه بر اینکه زمان بیشتری را می‌طلبد حافظهٔ بیشتری را نیز اشغال می‌کند و از این نظر این محیط از میپل مناسب دستگاه‌های قدیمی نیست.

 پایتون زبان برنامه‌نویسی پایتون قدرتمند و گسترده‌است. یعنی کتابخانه‌های زیادی برای ان نوشته شده و با دانلود این کتابخانه‌ها می‌توان از کد نویسی‌های بیهوده اجتناب کرد.

• تفاوت پایتون و متلب :

پایتون در مقایسه با متلب یک زبان برنامه‌نویسی اوپن سورس است و برنامه نویسان به کدهای ان دسترسی کامل دارند. همچنین متلب غیر رایگان می‌باشد ونسبت به نرم‌افزارهایی که پولی هستند گران‌قیمت است در صورتی که پایتون رایگان است. نکتهٔ دیگر در مقایسه بین متلب و پایتون راهنمای هلپ ارائه شده برای این دو زبان است. راهنمای متلب که خوده شرکت سازنده ان به همراه محیط برنامه‌نویس ان ارائه شده بسیار جامع و قدرتمند می‌باشد اما راهنمای پایتو به دلیل اوپن سورس بودن در سایت‌های مختلف و به زبان توسعه دهنده‌های گوناگون در سطح وب پراکنده شده‌است. بنابراین، نرم‌افزار متلب یک انتخاب بسیار مناسب برای مدل کردن جریان سیال تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر در هندسه‌های مختلف می‌باشد. در ایران ستاد توسعه هوایی و هوانوردی ریاست جمهوری به مستندسازی و حمایت از پروژه های متلب کرده است.