آنچه باید درباره متلب (MATLAB) و کاربردهای آن بدانیم — انجمن تخصصی نرم افزار MATLAB

متلب یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالای و یک محیط تعاملی برای محاسبات عددی، تجسم و برنامه‌نویسی می‌باشد که از ترکیب دو واژه MATrix (ماتریس) و LABoratory (آزمایشگاه) تشکیل شده. نرم‌افزار متلب توسط شرکت MathWorks تولید شده است. این شرکت در سال ۱۹۸۴ در ماساچوست ایالات متحده تأسیس شد. در سال ۱۹۷۰ کلیو مولر رییس دانشکده نیومکزیکو نرم‌افزار متلب را بر پایه زبان فرترن نوشت. در سال ۱۹۸۳ این نرم‌افزار را بر پایه زبان برنامه‌نویسی C توسعه دادند.

متلب توانایی کار با ماتریس‌ها، رسم توابع و داده‌ها، پیاده‌سازی الگوریتم‌ها، ایجاد رابط کاربری، ارتباط با برنامه‌های نوشته‌شده به زبان‌های دیگر ازجمله C، C++، JAVA و فرترن و ایجاد مدل‌ها و برنامه‌های کاربردی را فراهم می‌کند.

سیستم متلب از پنج قسمت اصلی ایجادشده است.

زبان متلب

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

محیط متلب

مجموعه‌ای از ابزارها و خط فرمان است که شما با آن تعامل دارید. این محیط شامل امکاناتی برای مدیریت متغیرها در فضای کاری و ابزاری جهت توسعه، مدیریت، رفع خطا است. برنامه های متلب معمولا با پسوند m. ذخیره می شوند و به آن اصطلاحا m-file گفته می شود.

کنترل گرافیک

مجموعه گرافیک متلب است که شامل دستورات برای ترسیم داده‌های دو و سه‌ بعدی، پردازش تصویر، انیمیشن و گرافیک می شود. همچنین شامل امکان تغییر ظاهر گرافیکی برنامه‌ها به‌صورت سفارشی فراهم می کند.

توابع متلب

مجموعه گسترده‌ای از الگوریتم‌های محاسباتی از توابع ابتدایی تا توابع پیشرفته ریاضی 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 است.

مجموعه کامل نرم افزار متلب

مزایای متلب

راحتی استفاده

برنامه در محیط توسعه یکپارچه متلب به‌راحتی نوشته، اصلاح و ایجاد شود.از آنجایی ‌که زبان برنامه‌نویسی برای استفاده راحت است توسعه برنامه‌ها به‌راحتی امکان‌پذیر است.

استقلال بستر نرم‌افزاری

متلب توسط بسیاری از سیستم‌های کامپیوتری مختلف پشتیبانی می‌شود. زبان متلب توسط سیستم‌عامل‌های لینوکس، ویندوز و مکینتاش پشتیبانی می‌شود.

توابع از پیش تعریف ‌شده

متلب هم را با کتابخانه گسترده‌ای از توابع از پیش تعریف‌شده است که برای بسیاری از کاربردها استفاده می‌شود.

رسم مستقل از دستگاه

برخلاف بسیاری از زبان‌های کامپیوتری دیگر، متلب دستورات بسیاری را برای رسم و تصویربرداری دارد. این تصاویر و رسم‌ها می‌تواند روی هر وسیله خروجی گرافیکی که توسط کامپیوتر پشتیبانی می‌شود قابل نمایش است.

واسط گرافیکی کاربر

متلب شامل ابزاری است که به برنامه‌نویس اجازه می‌دهد که به‌صورت تعاملی یک واسط گرافیکی کاربر را ایجاد نماید. با این قابلیت برنامه‌نویس می‌تواند برنامه‌های پیچیده تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را طوری طراحی کند که کاربران بی‌تجربه نیز بتوانند به‌راحتی با برنامه تعامل داشته باشند.

معایب متلب

متلب دو عیب اساسی دارد. اول اینکه متلب یک زبان مفسری است و بنابراین سرعت اجرای آن نسبت به زبان‌های کامپایلری کمتر است. این مشکل را می‌تواند با به‌ کارگیری درست ساختار برنامه در متلب و استفاده از کامپایلر متلب برای کامپایل برنامه نهایی قبل از توزیع برنامه حل نمود.

ایراد اساسی دوم هزینه است: یک کپی کامل از متلب پنج تا ده برابر از یک کامپایلر C یا فرترن گران‌تر است و برای کسب‌ و کار مقرون‌ به‌ صرفه است.

کاربردهای متلب

متلب به‌طور گسترده به‌عنوان یک ابزار محاسباتی در علم و مهندسی مانند رشته‌های فیزیک، شیمی، ریاضی و تمام رشته‌های مهندسی استفاده می‌شود. در زیر بعضی از موارد استفاده از متلب مطرح‌شده است:

  • پردازش سیگنال و ارتباطات
  • پردازش تصویر و ویدئو
  • سیستم‌های کنترل
  • تست و اندازه‌گیری
  • مهندسی مالی
  • محاسبات زیستی
  • قدرت محاسبات ریاضی متلب

متلب در هر جنبه از ریاضیات محاسباتی استفاده می‌شود. در زیر برخی از محاسبات ریاضی که در آن از متلب بیشتر استفاده می‌شود آورده شده است:

  • کار با ماتریس‌ها و آرایه‌ها
  • رسم نمودارهای دوبعدی و سه‌بعدی و گرافیک
  • جبر خطی
  • معادلات جبری
  • توابع غیرخطی
  • آمار
  • آنالیز داده
  • حساب دیفرانسیل و انتگرال و معادلات دیفرانسیل
  • محاسبات عددی
  • ادغام
  • براز منحنی
  • جعبه‌ابزارهای متلب

شرکت سازنده و گروه‌های مختلف جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارایی و محبوبیت آن شده است. بعضی از این جعبه‌ابزارها در زیر آمده است:

  • سیمیولینک، ابزاری برای شبیه‌سازی سامانه‌ها
  • 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

 

منبع: اقتباس و ویرایش شده از وب سایت متلب دی ال

نظرات بسته شده است.