مقاله نرم افزار MATLAB

با توجه به رشد روزافزون علم و آموزشهای کوتاه مدت، مرکز توسعه آموزشهای مجازی پارس با هدف بالا بردن سطح علمی و کمک به تحقق این امر مقاله نرم افزار MATLAB را طراحی و در دسترس علاقمندان قرار داده است .

نرم افزار MATLAB 
این نرم افزار، نرم ­افزاری قدرتمند در زمینه­ ی محاسبات ریاضی، ترسیم گراف­های مختلف دو بعدی و سه بعدی، بهینه­ سازی مسایل مهندسی و …است که امروزه با توجه به بسته­ های نرم­ افزاری مفید متعددی که در زمینه ­های متعدد مهندسی ارایه داده است، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این دوره­ ی آموزشی، سعی بر آن است که با آشنایی ابتدایی با نرم ­افزار Matlab و بیان دستورات مفید و الزامی برای کاربران، نیازهای معمول آنها برای کاربرد در زمینه­ های مختلف برآورده شود.
نرم افزار MATLAB یک زبان سطح بالا و با محیطی جذاب می باشد، که در ابتدا براساس زبان برنامه نویسی C توسعه داده شد. واژه متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژه MATrix (ماتریس) وLABoratory (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 1×1 ذخیره می‌شود. یک رشته مانند «Tehran is capital of Iran» 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.
MATLAB امکان آسان عملیات ماتریسی، محاسباتی و توابعی، استفاده از الگوریتم های مختلف و همچنین امکان ارتباط آسان با زبان­های مختلف برنامه نویسی را به کاربر می­دهد. MATLAB دارای طیف کاربردی گسترده­ای است، از جمله می توان به سیگنال و پردازش تصویر، ارتباطات، طراحی کنترلر، تست و اندازه گیری، مدل سازی مالی و تجزیه و تحلیل، و زیست شناسی محاسباتی اشاره نمود. همچنین امکان گسترش محیط MATLAB با استفاده از افزودن Toolbox برای اهداف مختلف داده شده است. علاوه بر توابع فراوانی که خود متلب دارد، برنامه‌نویس نیز می‌تواند توابع جدید تعریف کند.
استفاده از توابع متلب برای نمایش داده‌ها بسیار راحت و لذت بخش است. هسته متلب برای سرعت و کارایی بالا به زبان سی نوشته شده‌ است ولی رابط گرافیکی آن به زبان جاوا پیاده سازی گشته ‌است. برنامه‌های متلب اکثراً متن‌ باز هستند و در واقع متلب (مانند بیسیک) مفسر 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 :
simulink ، 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
برخی از ویژگی­های کلیدی MATLAB:
• زبان سطح بالا برای محاسبات فنی
• محیط توسعه برای مدیریت کد، فایل ها و داده ها
• ابزاری مناسب برای حل های مبتنی برتکرار، طراحی و حل مسأله
• توابع ریاضی برای جبر خطی، آمار، تجزیه و تحلیل فوریه، فیلتر کردن، بهینه سازی، و یکپارچه سازی عددی
• توابع گرافیکی دو بعدی و سه بعدی برای تجسم اطلاعات
• ابزاری برای ایجاد یک رابط کاربر گرافیکی (graphical user interfaces,GUI)
• توابعی برای یکپارچه سازی الگوریتم های مبتنی بر MATLAB با برنامه های خارجی و زبان مانند C، C++، فرترن، جاوا و مایکروسافت اکسل
شرکت سازنده متلب شرکت مت‌ورکس نام دارد. این شرکت در سال ۱۹۸۴ بنیان نهاده شد و هم اکنون دارای بیش از ۲۰۰۰ نفر پرسنل است. دفتر مرکزی این شرکت در شهر Natick در ایالت ماساچوست آمریکا قرار دارد.
مقاله نرم افزار MATLAB توسط کارشناسان واحد تحقیق و توسعه مرکز آموزش مجازی پارس تدوین گردیده است .
منبع : تنباکوچی

ثبت نام در دوره نرم افزار MATLAB