آشنایی با نرم افزار متلب
نرم‌افزار متلب (MATLAB) یک بسته نرم‌افزاری بسیار قدرتمند است که دارای ابزارهای داخلی بسیاری است و برای حل مشکلات و توسعه تصاویر گرافیکی استفاده می‌شود و در اختیار کاربران قرار می‌گیرد. آشنایی با نرم افزار متلب به همین دلیل اهمیت زیادی دارد؛ به‌خصوص اگر دانشجوی کامپیوتر باشید. نام این پلتفرم اختصار عبارت: MATrix LABoratory است و به این دلیل نامیده می‌شود که عنصر داده اصلی آن یک ماتریس است که چیزی جز یک آرایه از نظر ریاضی نیست.
برخی از افراد سایت‌های آموزشی طراحی کرده‌اند که بتوانند MATLAB را که در اصل نرم‌افزاری برای محاسبات عددی است به‌تمامی افراد آموزش دهند. با وجود سایت‌های آموزشی افراد خیلی راحت می‌توانند دررابطه‌با محاسبات ریاضی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی، تجزیه‌وتحلیل و پردازش داده‌ها، تجسم و گرافیک و توسعه الگوریتم خودشان را در این زمینه ارتقا دهند.
باید گفت نرم‌افزار متلب یک یک‌زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و محیط تعاملی برای محاسبات عددی، تجسم و برنامه‌نویسی است. MATLAB ابزارهایی برای حل مسائل و توسعه تصاویر گرافیکی با استفاده از توابع داخلی برای انجام بسیاری از عملیات فراهم می‌کند. این نرم‌افزار همچنین شامل یک محیط توسعه یکپارچه، و همچنین ساختارهای برنامه‌نویسی رویه‌ای و شیءگرا است که در ادامه با آن بیشتر آشنا می‌شوید.
آشنایی با نرم افزار متلب و ابزارهای مهم آن
- ابزار احتمالات: یکی از ابزارهای مهم و کاربردی نرم‌افزار متلب ابزار احتمالات است که کار اصلی آن تخمین چگالی احتمال ناپارامتریک است. باید گفت این روش دارای طراحی قوی و تطبیقی، برای کاربردهای توان عملیاتی بالا مناسب است. این پیاده‌سازی اغلب شامل یک رابط متلب و کد زیرین ++C با اجزای قابل‌توسعه است که می‌توانند به‌راحتی در نرم‌افزار Third Party ادغام شوند. این عملکرد شامل قابلیت‌های رسم و مدل‌های تشخیصی مستقل می‌شود.
- ابزار پردازش تصویر: از دیگر ابزار معروف و کاربردی ابزار پردازش تصویر متلب است که یک عملکرد اصلی را با قابلیت‌های پردازش تصویر باهدف کلی گسترش می‌دهد. این محدوده از دسترسی خواندن و نوشتن تصویر، استفاده از فیلترهای رایج، تبدیل تصویر مانند چرخش و... تا الگوریتم‌های تقسیم‌بندی است.
- ابزار شبکه عصبی: از دیگر ابزارهای مهم نرم‌افزار متلب به ابزار شبکه‌های عصبی می‌توان اشاره کرد. در حالت کلی این ابزار سعی می‌کند روی اهداف مختلفی تمرکز کند که شامل: ارائه پیاده‌سازی‌های بسیار واضح و ساده از برخی مدل‌ها و معماری‌های شبکه‌های عصبی. ارائه یک قالب ساده برای پیاده‌سازی سریع مدل‌های جدید ارائه یک رابط انعطاف‌پذیر می‌شود.
- ابزار تخمین: یکی از ابزارهای MATLAB ابزار تخمین است که حالتی را بر اساس روش حداقل مربعات وزنی ارائه می‌کند. ورودی این جعبه‌ابزار، داده‌های تحلیل جریان بار هر سیستمی است. یک شبکه آزمایشی ۴ باس و سیستم IEEE-6bus برای نشان‌دادن اثربخشی جعبه‌ابزار توسعه‌یافته در نظر گرفته شده است.
- ابزار صوت: نرم‌افزار متلب شامل جعبه‌های ابزاری است که در حوزه‌های مختلفی مانند یادگیری عمیق، یادگیری ماشین، پردازش تصویر و غیره استفاده می‌شوند. یک نمونه از این جعبه‌ابزار، جعبه‌ابزار صوتی است. جعبه‌ابزار صوتی، تنظیمات بسیاری را برای فایل‌های صوتی، مانند تجزیه‌وتحلیل گفتار، اندازه‌گیری صوتی، و غیره میزبانی می‌کند.
آشنایی با نرم افزار متلب MATLAB و مزایا و معایب آن
حالا که آشنایی با نرم افزار متلب را تا بخش ابزارها پیش بردیم بهتر است به برخی از مزایا و معایب این پلتفرم هم بپردازیم.
مزایا
محاسبات عددی قدرتمند
موتور محاسباتی پلتفرم متلب برای عملیات ماتریسی بهینه شده است و از آن برای انجام محاسبات عددی پیچیده استفاده می‌شود. توانایی MATLAB در مدیریت مجموعه‌داده‌های بزرگ و حل مسائل پیچیده ریاضی آن را به‌عنوان یک ابزار محاسباتی عددی قدرتمند متمایز می‌کند.
عملکرد گسترده
متلب دارای مجموعه گسترده‌ای از توابع داخلی و جعبه‌ابزار است که طیف گسترده‌ای از دامنه‌ها را پوشش می‌دهد، از جمله‌پردازش سیگنال، پردازش تصویر، دستگاه‌های کنترل، بهینه‌سازی، یادگیری ماشین و غیره. این کتابخانه‌ها توسعه الگوریتم را ساده می‌کنند و به کاربران این امکان را می‌دهند که به‌جای جزئیات پیاده‌سازی، بر حل مسئله تمرکز کنند. آشنایی با نرم افزار متلب برای توسعه‌دهندگان هوش مصنوعی بسیار مفید است.
محیط توسعه تعاملی
ماهیت تعاملی محیط توسعه متلب، نمونه‌سازی سریع و آزمایش‌های تکراری را امکان‌پذیر می‌کند. با رابط خط فرمان و رابط کاربری گرافیکی کاربران می‌توانند به‌سرعت داده‌ها را کاوش کنند، الگوریتم‌ها را آزمایش کنند و نتایج را تجسم کنند.
تجسم داده
متلب مجموعه‌ای جامع از ابزارها را برای تجسم و ترسیم داده‌ها فراهم می‌کند. قابلیت‌های ترسیمی غنی آن به کاربران اجازه می‌دهد انواع نمودارهای دوبعدی و سه‌بعدی را ایجاد کنند، تجسم‌ها را سفارشی کنند و عناصر تعاملی را اضافه کنند. این امر نمایش واضح و مختصر داده‌ها را تسهیل می‌کند و به تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و بهبود ارتباطات کمک می‌کند.
توسعه الگوریتم و نمونه‌سازی
ابزارها و توابع گسترده MATLAB توسعه سریع الگوریتم و نمونه‌سازی را امکان‌پذیر می‌کند. محققان و مهندسان می‌توانند به‌سرعت الگوریتم‌های جدید را پیاده‌سازی و آزمایش کنند، عملکرد آنها را ارزیابی کنند و آنها را به طور مکرر اصلاح کنند. نحو بیانی و محیط تعاملی متلب چرخه توسعه را تسریع کرده و نوآوری را تقویت می‌کند. این یکی از دلایل ضرورت آشنایی با نرم افزار متلب است.
قابلیت همکاری با زبان‌های دیگر
متلب قابلیت همکاری یکپارچه با زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C++ ،C، جاوا، پایتون و دات‌نت را ارائه می‌دهد. این به کاربران اجازه می‌دهد تا از رمزها و کتابخانه‌های موجود که به زبان‌های مختلف نوشته شده‌اند، استفاده کنند و قابلیت‌های MATLAB را افزایش داده و دامنه آن را برای گنجاندن قابلیت‌های خارجی گسترش دهند.
ابزار آموزشی
متلب به دلیل سینتکس بصری و مستندات گسترده‌اش به طور گسترده در محیط‌های آموزشی استفاده می‌شود. این ابزاری مؤثر برای آموزش و یادگیری مفاهیم مختلف از اصول اولیه برنامه‌نویسی گرفته تا فن‌های مدل‌سازی و شبیه‌سازی ریاضی پیشرفته است. محبوبیت متلب در دانشگاه تضمین می‌کند که دانشجویان و محققان به مهارت‌های ارزشمندی مجهز شده‌اند.
معایب
دارای هزینه بالا
در کنار ضرورت آشنایی با نرم افزار متلب باید بدانید که این ابزار یک نرم‌افزار تجاری با هزینه‌های لایسنس بالقوه بالا است که تهیه آن می‌تواند برای کاربران عادی یا پروژه‌های کوچک با منابع مالی محدود مشکل باشد.
محدودیت‌های عملکرد و حافظه
زبان‌های دیگر مانند: C++ ،C یا Python با کتابخانه‌های تخصصی ممکن است عملکرد بهتری نسبت به MATLAB برای کارهای محاسباتی فشرده ارائه دهند. سیستم مدیریت حافظه MATLAB می‌تواند محدودیت‌هایی را در هنگام برخورد با مجموعه‌داده‌های بزرگ یا محاسبات حافظه فشرده ایجاد کند.
پشتیبانی محدود از محاسبات موازی
قابلیت‌های محاسباتی موازی متلب ممکن است به‌اندازه چارچوب‌های محاسباتی موازی اختصاصی برای وظایف بسیار موازی یا توزیع‌شده قوی یا مقیاس‌پذیر نباشد.
منحنی یادگیری شیب‌دار
تسلط بر نرم افزار MATLAB و قابلیت‌های گسترده آن ممکن است به زمان و تلاش قابل‌توجهی نیاز داشته باشد؛ بنابراین آشنایی با نرم افزار متلب نیاز به طیف متنوعی از توابع و جعبه‌ابزار آن وجود دارد.
پشتیبانی محدود از انواع داده‌های غیرعددی
این پلتفرم در درجه اول بر محاسبات عددی تمرکز دارد و مدیریت انواع داده‌های غیرعددی در مقایسه با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی ساده‌تر است.
محدودیت‌های مجوز
مجوز نرم‌افزار متلب دارای تعداد کاربرانی است که دسترسی به‌صورت هم‌زمان را محدود می‌کند و بر همکاری در تیم‌ها یا محیط‌های بزرگ‌تر که نیاز به دسترسی هم‌زمان دارند، تأثیر می‌گذارد.
پس از بررسی معایب MATLAB در بخش انتهایی آشنایی با نرم افزار متلب به آموزش نصب این برنامه می‌پردازیم.
نحوه نصب و راه‌اندازی نرم‌افزار متلب
- قدم اول نصب نرم‌افزار متلب است که برای دانلود و راه‌اندازی این پلتفرم ابتدا بر روی لینک MathWorks کلیک کنید. برای این منظور وارد سایت رسمی www.MathWorks.com شوید.
- روی لینک به اسم Trial Software کلیک نماید. با کلیک روی این گزینه از شما مشخصات ایمیل دریافت می‌شود که باید ایمیل خود را به‌درستی وارد نمایید.
- زمانی که بر روی ادامه کلیک کردید از شما جزئیات بیشتری برای دریافت لینک می‌خواهد وقتی که کل جزئیات را به‌درستی وارد کردید، حساب کاربری شما تکمیل است.
- در این مرحله صفحه جدیدی برای شما بارگذاری می‌شود که به شما ایمیل درست نشان داده می‌شود. اگر ایمیل درست بود با زدن بر روی دکمه موافقم و بعد از آن بر روی دکمه ارسال حساب کاربری MathWorks تأیید می‌شود.
- در اینجا فایل شما قابل دانلود و قابل‌اجرا است؛ فقط کافی است فایل EXE را باز و برنامه را نصب کنید.
- با کلیک بر روی پلتفرم متلب یک پاپ‌آپ برای نصب‌کننده درخواست اجرا می‌کند؛ باید روی Run کلیک کنید تا یک پنجره نام MathWorks Installer برایتان ظاهر شود. به‌صورت پیش‌فرض اولین گزینه Login است که باید اطلاعات کاربری خود را وارد کنید تا وارد حساب شخصی خودتان شوید و بعد بر روی دکمه Next بزنید.
- در این مرحله یک پنجره برایتان ظاهر می‌شود که باید مجوز را انتخاب نمایید. منظور از مجوز شناسه‌ای است که هنگام دانلود فایل ثبت کردید و بعد از آن مکان پیش‌فرض را برای نصب انتخاب کنید.
- در این قسمت از مرحله نوبت به انتخاب ورژن موردنظر شما است که بهترین انتخاب می‌تواند گزینه MATLAB 9.6 باشد.
- پس از دانلود آپدیت‌ها آیکون MATLAB روی دسکتاپ ظاهر می‌شود.
- در همین رابطه: 10 مورد از ابزارهای PHPStorm
- در همین رابطه: نرم افزار DreamWeaver
سخن پایانی
اگر به دنیای کامپیوتر و IT علاقه‌مند هستید یا در حال تحصیل در رشتۀ کامپیوتر هستید بدون شک اسم نرم‌افزار متلب را شنیده اید. این نرم‌افزار کاربردی که برخی از پروژه‌های دانشگاهی با آن انجام می‌شود کاربردهای زیادی در دنیای تکنولوژی دارد. با در نظر گرفتن کاربردهای وسیع آن این مطلب از مجله رنگین‌کمان را به آشنایی با نرم افزار متلب اختصاص دادیم؛ امیدواریم که مطالب ارائه شده برای شما مفید بوده باشند.
شرکت رنگین کمان (RKWEB)؛ ارائه‌دهندۀ خدمات طراحی سایت در شیراز به‌صورت اختصاصی و مجری ده‌ها پروژه موفق در حوزه طراحی و توسعه وب در تمامی مراحل راه‌اندازی و توسعه کسب و کارهای اینترنتی راهنما و مشاور شما خواهد بود. جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره‌تلفن: 09357871280 تماس حاصل فرمایید!
