2- مقدمة عن الماتلاب(شرح)

ما هو الماتلاب؟
ماتلاب أداة مفيدة جداً في تحليل وتصميم الأنظمة الإلكترونية باستخدام الحاسب، وقد أصبحت ذات تواجد واسع في المناهج الهندسية كما أنها تسخدم صناعياً في تصميم الأنظمة ومحاكاتها.
جاءت كلمة ماتلاب MATLAB من الأحرف الأولى للعبارة Matrix Laboratory أي مختبر المصفوفات، يحث تتعامل لغة ماتلاب مع الثوابت والمتحولات كمصفوفات رياضية، وبناءً على ذلك العمليات الرياضية الافتراضية في ماتلاب هي عمليات على مصفوفات. مثلاً: a * b هي عملية ضرب مصفوفتين الأولى a والثانية b
هذا يعني أن البرنامج المكتوب بلغة ماتلاب سيكون موجزاً أكثر مما لو كان سيكتب بأية لغة برمجة أخرى، فالعمليات الرياضية المعقدة يمكن كتابتها في أسطر قليلة من لغة ماتلاب دون الحاجة إلى الحلقات البرمجية ثم تنفيذها باستخدام الحاسب للحصول على النتائج. هذه المصفوفات ستجعل البرنامج المكتوب بلغة ماتلاب صعباً للفهم لكنها ستجعله ذو كفاءات عالية في الحسابات والإيجاز، مما جعلها مجمعاً للمهندسين على اختلاف اختصاصاتهم، فصارت ماتلاب تحمل العديد من المكتبات البرمجية في مختلف الاختصاصات الهندسية وخاصةً الإلكترونية.

ماتلاب؟!
ماتلاب برنامج حاسوبي من إنتاج شركة Math Works يستطيع أن يساعدك في حل أنواع مختلفة من المسائل الرياضية التي قد تواجهك كثيراً في دراستك أو عملك الهندسي أو التقني.

يمكنك أن تستخدم الميزات المبنية في ماتلاب لحل أنواع عديدة من المسائل العددية البسيطة، مثل حل معادلتين بمجهولين: X + 2Y = 24 12X – 5Y = 10
والمزيد من المسائل المعقدة مثل الاستيفاء الرياضي، إيجاد حسابات المصفوفات، إنجاز عمليات معالجة الإشارة كتحويل فورييه، وبناء وتوجيه الشبكات العصبونية.
من أهم وأقوى الميزات في ماتلاب أنه قادر على الرسم البياني للعديد من أنواع المنحنيات، ويجعلك تستطيع تصور وتخيل أعقد التوابع الرياضية والنتائج المخبرية بيانياً. مثلاً: الصور الثلاثة التالية لمنحنيات بيانية رسمت باستخدام توابع ماتلاب للرسم البياني.



برنامج الماتلاب هو برنامج هندسي (وله مجالات أخرى) يقوم بعمليات تحليل وتمثيل البيانات من خلال معالجة تلك البيانات تبعاً لقاعدة البيانات الخاصة به, فمثلاً يستطيع البرنامج عمل التفاضل differentiation والتكامل Integration و كذلك يقوم بحل المعادلات الجبرية Algebric Equations وكذلك المعادلات التفاضلية Differential Equations ذات الرتب العليا والتي قد تصل من الصعوبة ما تصل, ليس فقط ذلك بل يستطيع البرنامج عمل التفاضل الجزئي, ويقوم بعمل عليات الكسر الجزئي Partial fraction بسهولة ويسر والتي تستلزم وقتاً كبيراً لعملها بالطرق التقليدية, هذا من الناحية الأكاديمية, أما من الناحية التطبيقية فيستطيع البرنامج العمل في جميع المجالات الهندسية مثل أنظمة التحكم Control System, وفي مجال الميكانيكا Mechanical Field, وكذلك محاكة الإلكترونيات Electronics وصناعة السيارات Automotive Industry, وكذلك مجال الطيران والدفاع الجوي Aerospace and Defense, والكثير من التطبيقات الهندسية.
وحتى أؤكد للجميع ذلك, قامت شركة السيارات المرموقة نيسان Nissan بتخفيض وقت التطوير إلى 50% عندما قامت بإستبدال التصميم على الأوراق Paper Model Based Design إلى الأداة المتطورة في برنامج الماتلاب وهو Model Based Design,

فمع التقدم السريع في التكنولوجيا أصبحت الحاجة ملحة على تعلم مثل هذا البرنامج حتى نصبح في سباق التنافس الصناعي.

التعريف بمؤسس برنامج الماتلاب

قام بتأسيس البرنامج شخصان, الأول هو كليف مولر والثاني جاك ليتل
كليف مولر
هو إستاذ الرياضيات وعلوم الحاسب Computer Science لأكثر من عشرين عاماً في جامعة متشيجين و جامعة ستانفورد وجامعة نيو مكسيكو.
أمضى خمس سنوات عند إثنين من مصنعى الــ Hardware وهما Intel Hypercube organization و Ardent Computer قبل أن يقوم بالإنتقال إلى شركة Mathworks الشركة الأم لبرنامج الماتلاب, كما أنه هو المؤلف لأول برنامج للماتلاب.

( بصراحة اكو مشكله وهي انه لا اعرف كيف ارفع صورة المولف وهذه مشكلة كبيرة لان الشرح كلو صور
كليف مولر
الشخص الثاني :
هو المؤسس لشركة Mathworks كما أنه المساعد في وضع تخطيط برنامج الماتلاب.
جاك حاصل على بكلوريوس الهندسة الكهربية وعلوم الحاسب من جامعة MIT عام 1978
كما أنه حاصل على شهادة M.S.E.E من جامعة ستانفورد عام 1980

جاك ليتل


اقسام الماتلاب

1- مقدمة في الماتلاب
2- مقدمة في المحاكاة Simulink
3- أنظمة التحكم بإستخدام الماتلاب Control System Using the Matlab
4- تطبيقات الأشارة بإستخدام الماتلاب Signal Application Using Matlab
5- عمليات الإشارة الرقمية بإستخدام الماتلاب Digital Signal Processing Using Matlab
6- النظريات الرياضية التقريبية بإستخدام الماتلاب Numerical Application Using Matlab
7- تطبيقات معالجة الصور بإستخدام الماتلاب Image Processing Applications Using Matlab
8- تطبيقات موجات الراديو بإستخدام الماتلاب Radio Frequency Applications Using Matlab
9- التطبيقات الميكانيكية بإستخدام الماتلاب Mechanical Applications Using Matlab
10- تطبيقات الرادار بإستخدام الماتلاب Radar Applications Using Matlab
11- تطبيقات الروبوت بإستخدام الماتلاب Robots Applications Using Matlab
12- التطبيقات الإلكترونية بإستخدام الماتلاب Electronics Applications Using Matlab
13- تطبيقات أشباه الموصلات بإستخدام الماتلاب Semiconductors Applications Using Matlab
14- التطبيقات المستخدمة في صناعة السيارات بإستخدام الماتلاب Automotive Applications Using Matlab
15- التطبيقات المستخدمة في علوم الفضاء والدفاع الجوي بإستخدام الماتلاب Aerospace and Defense Applications Using Matlab
16- تطبيقات الإتصالات بإستخدام الماتلاب Communication Applications Using Matlab




كما تروا إخواني الكرام فإن المشوار طويل, وأسأل الله أن يعيننا على إستكمال هذا المشوار إلى آخر
وسكون هنالك ثلاثة مواضيع لابد من أخذه قبل الشروع في التطبيق وهما
1- مقدمة في الماتلاب
2-مقدمة في البرمجة
3- مقدمة في المحاكاة
4- مقدمة أنظمة التحكم بإستخدام الماتلاب