متلب(Matlab)

متلب که از محصولات شرکت مت‌ورکس (The Math Works) است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه نقشه برداری و ... کاربرد بسیاری دارد.

واژه‌ی متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژهٔ Matrix و Laboratory ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه‌است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند.

کار کردن با ماتریس‌ها در Matlab بسیار ساده است. در حقیقت تمام داده‌ها در Matlab 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 Matlab به شکل ماتریس‌های تک ستون (بردارهای ستونی) ذخیره می‌شوند. بنابراین جای تعجب نیست که Matlab مخفف عبارت Matrix Laboratory باشد.

علاوه بر توابع فراوانی که خود Matlab دارد، برنامه‏نویس نیز می‏تواند توابع جدید تعریف کند.

اين بسته نرم‌افزاري در 3 سي‌دي ارايه شده است

این نرم افزار در ابتدا به عنوان نرم افزاری جهت انجام سریعتر عملیاتهای ماتریس و به عنوان تجمیع دو پروژه LINPACK و ETSPACK طراحی شد. امروزه نرم افزار متلب از کتابخانه های تابعی BLAS و LAPACK در محاسبات ماتریسی خود استفاده می کند.
MATLAB طیف متنوعی از کاربران را تحت پوشش قرار داده است. در محیطهای 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.

شرکت Math Works به همراه نرم افزار MATLAB ، راه حلهای کاربردی معینی در زمینه های علوم نو را با عنوان Toolbox عرضه کرده است. آنچه در این جعبه ابزارهای کاربردی ارائه شده چنان است که کاربران را قادر می سازد ضمن استفاده از تکنولوژی محاسباتی مربوطه به یادگیری و توسعه آن نیز بپردازد، این جعبه ابزارها ، مجموعه ای از توابع متلب ( m-file ) را شامل شده که ضمن اضافه شدن به نرم افزار متلب محیط آن را برای حل مسائل ویژه ای از علوم جدید آماده می کند.
نرم افزار MATLAB بر 5 رکن اصلی استوار است، این ارکان عبارتند از:

1. میز و محیط کاری نرم افزار:
این مجموعه کاربر را قادر می سازد تا با نرم افزار ارتباط موثری برقرار کند. بدین منظور نرم افزار از واسطهای گرافیکی قدرتمندی بهره می برد که از آن جمله می توان به صفحه کار و پنجره فرمان و پنجره تاریخچه فرامین (Command History ) ، پنجره ویرایش و رفع عیب برنامه های متلب، آنالایزر کدهای برنامه نویسی، جستجوگر، help نرم افزار، فضای کاری متغیرهای متلب و نیز فایلها و مسیرهای جستجو و . . . اشاره کرد.

2. کتابخانه توابع ریاضی:
در این نرم افزار مجموعه وسیعی از الگوریتم های محاسباتی از توابع ابتدایی چون جمع ،سینوسی و کسینوسی و ریاضیات مختلط تا توابع پیچیده تر چون معکوس ماتریس، مقادیر ویژه ماتریس، توابع بسل و FFT (تبدیل فوریه سریع ) را شامل می شود.

3. زبان برنامه نویسی:
این نرم افزار دارای زبان برنامه نویسی سطح بالای آرایه ای/ماتریسی با فرامین کنترل برنامه، ساخت تابع، پذیرش ساختارهای مختلف داده ای، قابلیت دریافت ورودی/ارسال خروجی و قابلیت برنامه نویسی شی گرا می باشد. برنامه نویسی در این محیط به هر دو صورت نوشتن برنامه های کوچک ( Small Scale ) تا برنامه های بزرگ ( Large Scale ) امکان پذیر است.
4. خواص گرافیکی نرم افزار:
متلب قابلیت نمایش بسیار آسان ماتریسها و بردارها، دستکاری و چاپ دیتای مربوطه را دارد. این موارد مشتمل بر نمایش گرافهای دو و سه بعدی، پردازش تصویر، انیمیشن سازی و ارائه تصاویر با فرمت دلخواه می باشد. همچنین در این نرم افزار امکان ساخت واسطهای گرافیکی وجود دارد.

5. واسطهای با محیط بیرونی متلب/API :

متلب امکان ارتباط دوطرفه با نرم افزارهای Fortran و C را دارد. این امکان به سه صورت در متلب قابل استفاده است:

صداکردن برنامه متلب در برنامه های C به صورت (dll)
استفاده از متلب به عنوان یک موتور محاسباتی
خواندن و نوشتن mat فایل.

ویژگیهای متلب

1- ويژگي منحصر به فرد ماتريسي مهمترين ويژگي آن است كه اسم آن از ماتريس گرفته شده است ( آزمايشگاه ماتريس Matrix Laboratory )

تعريف ماتريس در متلب بسيار راحتر از ساير زبانها است. تصور كنيد ماتريس n×n×n×… با اين ابعاد كه اندازه آن به صورت شناور باشد وبه طور دلخواه، همچنين با توجه به اينكه بيشتر محاسبات مهندسي به صورت ماتريستي انجام مي شود داشتن قابليتهاي خاص در اين مورد مانند ترانهاده، معكوس، دترمينال قطري كردن، بالا مثلثي و... يكي ديگر از ويژگيهاي منحصر به فرد متلب است.

2- استفاده از تجربيات وزحمات كساني كه با متلب كار مي كنند به اين ترتيب كه هر كسي در هر زمينه اي با متلب كاري انجام داده باشد شركت سازنده متلب آنها را در نسخه هاي بعدي اضافه مي كند بنابراين برنامه نوشتن با چنين زباني خيلي راحت مي باشد زيرا بسياري از توابع مورد نظر ما توسط ديگران آماده شده فقط كافي است بتوانيم آنرا از ليست توابع متلب پيدا كرده از آن برنامه استفاده كنيم. كه خود باعث صرفه جويي در وقت وبالا رفتن دقت كار مي شود.

3- سازگاري با زبانهاي برنامه نويسي ديگر: مي توان توابعي كه با زباني ديگر مثل زبان C نوشته شده باشد را دقيقا در محيط متلب بكار برد يا برنامه هاي متلب را به كد زبان C تبديل كنبم و آن را در محيط استفاده نماييم.

4- تنوع زمينه هايي كه متلب به آنها پرداخته است مثلا كنترل، پردازش تصوير و صوت، معادلات ديفرانسيل جزئي، شبكه عصبي، سيستم هاي قدرت، رياضيات، بانك اطلاعاتي، سيستم هاي هيبريد، مدل‌سازي فيزيكي، تحليل‌هاي آماري، منطق فازي، واقعيت مجازي، طراحي فيلتر، تحليل‌هاي اقتصادي، شبكه‌هاي عصبي، طراحي سيستم‌هاي مخابراتي ، تولید نرم افزارهای کاربردی دارای واسط گرافیکی و ...

از آنجا كه براي يك پروژه عملي نياز است عمليات متنوعي در زمينه هاي مختلف علمي انجام دهيم متلب ما را براي انجام چنين پروژه هايي كمك مي كند.

5- ابزار لازم جهت طراحي يك سيستم محيطي است كه در آن امكانات شبيه سازي قوي وجود داشته باشد.

همراه Matlab نرم‌افزاري به نام Simulink عرضه مي‌شود كه امكان شبيه‌سازي سيستم‌هاي كنترلي را فراهم مي‌كند.

6- راحتي استفاده از برنامه كه يكي از ويژگيهاي برنامه شماست، قابليت GUI به شما اين امكان را مي دهد كه كاربراني كه قصد استفاده از برنامه شما را دارند به راحتي با چند كليك موس داده هاي خود را وارد كرده و برنامه را اجرا كنند و خود را درگير قالب نامانوس شما نكنند. باتعريف يك پنجره كه در آن چند دكمه ونمودار ورودي متني موجود است به راحتي مي توان از اصل برنامه استفاده كرد.

متلب(Matlab)

مطالب مشابه :

پروژه برای درس محاسبات عددی

پروژه های درس محاسبات عددی با متلب

دانلود پروژه های برنامه نویسی درس محاسبات عددی

پروژه برای درس محاسبات عددی با متلب

دانلود پروژه های برنامه نویسی درس محاسبات عددی

پروژه متلب

دانلود پروژه های برنامه نویسی درس محاسبات عددی

متلب(Matlab)

دانلود کد تشخیص گوینده در متلب