كل ما تريد معرفته عن Matlab

هندسة الميكاترونيات برنامج الماتلاب
1

الشركه المنتجه

شركة (mathworks ) شركة رائده في مجال صناعة برمجيات تقنية الحوسبة (technical computing software) ممكن نستطيع أننا نقول أنها ليست رائده وحسب إنما قائده لهذه الصناعه فهي استطاعت بسبب التطوير المستمر لمنتجاتها من كسب قرابة 1,000,000 زبون من 100 دولة موزعة على القارات السبع ، إضافة إلى استخدام 3,500 جامعة منتجاتها لأغراض البحث العلمي والتطوير والتعليم .

تأسست شركة (mathworks) عام 1984 ويبلغ عدد موظفيها حول العالم1500 موظف ويقع المقر الرئيسي لها في ناتيك ماساسوشيس في أمريكا .
أما الأشخاص المسئولين عن تأسيسها فهم (Jack Little) و (Cleve Moler) و (Steve Bangert) .

جاك ليتل الرئيس والمدير التنفيذي وأحد المؤسسين لشركة (mathworks) إضافة إلى نشره لبرنامج ماتلاب مع صديقه كليف مولر ونشره صندوق أداة معالجة الإشارة (Signal Processing Toolbox) و صندوق أداة التحكم بالأنظمة (Control Systems Toolbox) ، حاصل على درجة الزاماله من معهد مهندسي الكهرباء والالكترونيات ( IEEE ) إضافة إلى شهادة البكالوريوس في الهندسه الكهربائيه من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وشهادة الماجستير من جامعة ستانفورد (Stanford) .

كليف مولر عالم في الرياضيات وبرامج الحاسوب المتخصصه في التحليل العددي (numerical analysis) .
هو من قام بإختراع برنامج الماتلاب وعام 84 قام وصديقه جاك بتأسيس شركة (mathworks) لتسويق برنامجهم ماتلاب .
كما أنه واحد من الذين قاموا بنشر مكتبة (LINPACK ) المكتوبه بلغة (Fortran) ( ملاحظة :- عندما أقول قام فلان بنشر البرنامج الفلاني فإني أعني بذلك شارك في كتابة ذلك البرنامج).

حصل كليف على شهادة البكالوريوس من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) والدكتوراه في الفلسفه من جامعة ستانفورد.

قام مولر بتدريس علم الرياضيات وعلم الحاسب الآلي لمدة 20 سنة في كبرى وأعرق الجامعات في أمريكا كا جامعة ستانفورد وجامعة ميشيقان (Michigan) وجامعة نيو ميكسيكو (New Mexico) .

امضى مولر خمس سنوات يعمل مع اثنين من مصنعي الحواسيب هما (Intel Hypercube) و (Ardent Computer Corporation) قبل أن ينضم إلى االشركة التي أساسها بدوام كامل عام 1989 .

حصل مولر على شهادات فخريه من عدة جامعات حول العالم . حالياً مركزه في شركته هو رئيس العلماء .قام بتأليف كتاب في تخصص الحساب العددي مع ماتلاب وهو متاح للتنزيل على الرابط (Numerical Computing with MATLAB ).

بخصوص ستيف بانجرت تذكر موسوعة ويكيبيديا أنه خامل ولا أدري أيقصد بكلمة خامل أنه اعتزل الشركة أم اكتفى بأن يكون شريك دون تسلم منصب في الشركة أو اعتزل مجتمع الحاسوب ، إلا أنه خلال بحثي عنه في محرك البحث جوجل وجدت اسمه يتردد في مجتمع المصادر المفتوحه على شكل إجابة أسئلة تقنية وفنيه عن كرنل لينكس ولينكس عموماً .

بلغت إيرادات شركة (mathworks) عام 2004 ميلاديه 300 مليون دولار مع نمو سنوي بنسبة 168% أتوقع أن نسبة الإيرادات ارتفعت نتيجة زيادة زبائن الشركة لكن لا أستطيع تحديدها لعدم وجود إحصائيه حديثه للعام 2006 ميلاديه.
أبرز منتجات الشركة منتجين هما ماتلاب (Matlab) و سميولينك (Simulink) إضافة إلى إنتاج الشركة برامج صغيره على شكل إضافات تُضاف إلى برنامج الماتلاب وسميولينك .
يعتبر برنامج ماتلاب هو البرنامج الأم لجميع البرامج المضافة إلى عائلة ماتلاب فلا يمكن استخدام برنامج المحاكاة سميولينك دون وجود برنامج الماتلاب .

الفرق بين بيئة ماتلاب وبيئة سميولينك هو أن بيئة ماتلاب تُستخدم في عمليات الحوسبة الرقمية وكالغة برمجة تُكتب بها برامج وتُطور بها خوارزميات.

أما سميولينك هي بيئة تحتوي بداخلها مكتبة كُتل تُمكنك من المحاكاة والنمذجة وتحليل الأنظمة الهدروليكية

الأضافات التي تنتجها الشركة تنقسم قسمين إضافات خاصه بماتلاب وإضافات خاصة بسميولينك
الإضافات الخاصة بالماتلاب تُسمى صناديق عده (Toolbox) هذه الصناديق تختلف عن بعضها البعض إذا لكل صندوق تخصص علمي تعالجه فهي تحوي بداخلها تعلميات برمجية تؤدي إلى حل المسائل العلمية في التخصص الذي أُنشئت من أجله الأداة مثل أداة معالجة الصور فهي تعالج تخصص تحليل الصور وكتابة خوارزميات لترتيب البكسلات وهكذا .

أما الإضافات الخاصة بسميولينك فهي تُسمى كُتل (block set) تقوم بتطبيق النظريات الفيزيائية أو الرياضيه على نموذجك الذي أنشئته لتعطيك محاكاة لوضع نموذجك في حال تم خضوع نموذجك لهذه النظريات الفيزيائيه أو الرياضيه في الواقع الحقيقي لنأخذ كتله كامثال يوجد في برنامج سميولينك كتله تحاكي الطائرات والسفن الفضائية وأنظمة الدفع تسمى (Aerospace Blockset) تستفيد الشركات المصنعه للطائرات من هذه الكتلة في إخضاع طائراتهم لعوامل جوية معينة كا الضغط الجوي وتأثيره على هيكل الطائره بشكل افتراضي ورؤية نتائج أداء طائراتهم على الحاسب بمساعده برنامج المحاكاة سميولينك وهذه الكتله.

2

إصدار MATLAB 7.2 R2006a

قامت شركة (mathworks ) مالكة برنامج ماتلاب بإطلاق نسختها من اصدار 2006 تدعم معالجة البيانات بطول 64 بت على أنظمة ويندوز برو 64 اكس.

ولكي نفهم أهمية هذه النسخه لا بد من معرفة أهمية الإنتقال من معالجات 32 بت إلى معالجات 64 بت وفوائد معالجة البيانات بتقنية 64 بت .

إن عجلة التطور في مجال صناعة المعالجات في حركة مستمره إلى الأمام فلقد أدت صناعة معالجات 16 بت إلى نشوء أنظمة الحاسب الآلي المعروفة اليوم كا ويندوز و (دوس ) قديماً ويونكس ولينكسإلا ان هذه المعالجات لم تكن قادرة على تشغيل الواجهات الرسومية ولا تدعم المهام المتعدده .

ونتيجه لهذا الأمر قامت شركات صناعة المعالجات بتكثيف بحوثها لتطوير المعالجات فنتج عن هذا التطوير صناعة معالجات 32 بت التي تم تجديد أوامر المسجلات وتكبير حجم المسجلات فأصبحت حجمها 32 بت بدل 16 بت إضافة إلى تضمين خدمات جديد يقوم بها المعالج كا الذاكره الإفتراضية والنمط المحمي ودعم الواجهات الرسومية وتعدد المهمام …
إذن ما الحاجة للإنتقال إلى معالجات 64 بت ما دام 32 بت تؤدي الغرض ؟

نتيجة التقدم التكنولوجي في العديد من التطبيقات العلميه والهندسية فمثلاً تحليل الصور وتحليل البيانات وتظهيرها بشكل مرئي وتحرير الأفلام زادت حجماً وتعقيداً واستهلاك للوقت نتيجة العمليات الحسابية التي تًستخدم في هذه التطبيقات الآنفة الذكر مما يعني محدودية معالجات 32 بت في معالجة تلك التطبيقات لأسباب عدة منها السببيين التاليين:-

  • حجم المسجلات 32 بت مما يعني أن المعالج يتعامل مع البيانات والتعليمات بوحدات من 32 بت خلال كل دورة لساعة المعالج.

  • محدودية ذاكرة الوصول العشوائي فا اقصى حد يمكن معه توسيع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM ) لمعالجات 32 بت هو 4 جيجا بايت لكل معالج .[/li][/ul]لذلك نجد أن معالجات 32 بت قادرة على معالجة التطبيقات العلمية والهندسية المتقدمة إلا أنها ستكلفك الكثير الكثير من الوقت اللازم للإنجاز هذه التطبيقات ومثل هذه القطاعات حساسة لمسألة الوقت وتريد إنجاز أعمالها في أسرع وقت ممكن.

لنضرب مثال عن مسألة الوقت في انجاز التطبيقات التي تستدعي عملية حوسبة مكثفة مثل صناعة الأفلام الثلاثية الأبعاد.

نشر موقع (planetx64 ) تجربة اختبار لصناعة مقاطع افلام ثلاثية الأبعاد بواسطة أحد البرامج المستخدمة في قطاع السنيما في هوليوود يسمى (LightWave 3D ) قامت شركته المصنعه له بإصدار نسخة من برنامجها كي يعمل على الأنظمة والمعالجات العاملة بتقنية 64 بت ، وقد نشر الموقع تفاصيل الأختبار وذكر أنواع الأجهزة المستخدمة في هذا الإختبار ، فا اسفرت نتائج الإختبار عن أن الوقت الذي تم استغراقه لعمل تظهير للمقطع الثلاثي الأبعاد على معالج يعمل بتقنية 32 بت احادي النواة من نوع انتل وسرعة تردده 3.2 مع ذاكرة رام سعتها 2 جيجا استغرق 7 ساعات من أجل التظهير (Rendering ) .
بينما استغرقت عملية تظهير نفس المقطع على معالج يعمل بتقنية 64 بت ثنائي النواة من نوع ابترون 875 مع ذاكرة رام سعتها 8 جيجا 32 دقيقة .

هذا فيما يتعلق بمسألة الوقت أما بما يتعلق بمسألة المال فا لكي تحصل على نفس الأداء العالي الذي يقدمه معالج واحد من نوع 64 بت يلزمك أن تقوم بشراء معالجين إلى ثلاث معالجات من نوع 32 بت بخلاف ذواكر الرام لكل معالج وهذا يستنزف مصادرك المالية فإذا عرفنا أن أسعار المعالجات العاملة بتقنية 64 بت أعلى من أسعار معالجات 32 بت بنسبة 5-15 بالمئة فأنه يُعتبر امر اقتصادي لك فمثلاً معالجين من نفس النوع والشركة المنتجة الأول 64 بت ثنائي النواة سعره 170 دولار والثاني من نوع 32 بت أحادي النواة بتكلفة 100 دولار أيهم أوفر لك من الناحية الإقتصاديه ومن ناحية الأداء القرار لك.

أيضاً إليك خبر نشره موقع (network world ) الخبر مفاده أن موقع عالم الشبكة تعاقد مع وكالة الفضاء ناسا على توريد عناقيد عاملة بنظام التشغيل لينكس عددها 128 عنقود قادره على إنجاز 3.3 ترليون عملية حسابية في الثانية ، لكن الخبر لم يذكر إن كانت العناقيد عاملة بتقنية 64 بت أم بتقنية 32 بت ولكن نظراً لأن نسبة كبيره من الشركات والمستخدمين للحاسب لم ينتقلوا لإستخدام معالجات 64 بت نتيجة كثرة البرامج العاملة بتقنية 32 بت ولم تدعم 64 بت فنقول أنه احتمال كبير أن هذه العناقيد المذكوره في الخبر تعمل بتقنية 32 بت .

إذان فلنتصور قوة هذه العناقيد فهي قادرة على انجاز وحل 3.3 ترليون عملية حسابية وهي تعمل بتقنية 32 بت فكيف إذا تم استبدالها بتقنية 64 بت وبنفس العدد سيكون لديك القدره على انجاز ضعف 3.3 ترليون عملية حسابية فإذا أخذنا في الإعتبار أننا فقط نريد الإقتصاد المالي مع المحافظة على قدرة معالجة وحل 3.3 ترليون عملية حسابية فإنه فقط يلزمك تخفيض عدد هذه العناقيد إلى النصف مع معالجات 64 بت فبدل ما يكون لديك 128 عنقود عاملة بمعالجات 32 بت ينجز لك 3.3 ترليون عملية يكون لديك 64 عنقود تعمل بمعالجات 64 بت تنجز لك 3.3 ترليون عملية حسابية مع توفير مالي قدره تقريباً 20 % ألا تشاركني الراي بأنها اقتصاديه …!

إذن بعد هذه المقدمة نأتي لتلخيص فوائد الحوسبة بتقنية 64 بت

حجم المسجلات 64 بت مما يعني أن المعالج يتعامل مع البيانات والتعليمات بوحدات من 64 بت خلال كل دورة لساعة المعالج ويفيد هذا الأمر في قدرة المعالج على معالجة المزيد من البيانات وانجاز العمليات الحسابية الرقمية بشكل اسرع.

إمكانية توسيع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لحد 16 إكسابايت لكل معالج بتقنية 64 بت .

إلا أن القيود الفيزيائية (أي المادية - بمعنى عدم وجود لوحة أم قادره على دعم تركيب اطقم رقاقات تصل لحد 16 إكسابايت -) حالت دون الإستفادة من الكم الكبير لذاكرة الوصول العشوائي فهذا ما فهمته من وكيبيديا .

يجب الإشارة إلا ان مسألة حجم الرامات في معالجات 64 بت يحكمه اللوحة الأم وانظمة التشغيل فاللوحة الأم سعة المنافذ التي يمكن تركيب أطقم الرقاقات فيها ، لنأخذ مثال جهاز أبل جي 5 لوحته الأم مصممه فيزيائياً لأن يستطيع المستخدم توسيع ذاكرة الرام إلى حد 16 جيجا بايت ، أما أنظمة التشغيل فيجب أن يتوفر فيها دعم لإدارة هذا الحجم الكبير من الذاكره فمثلاً كرنل لينكس الإصدار 2.2.6 يوفر دعم ذاكرة وصول عشوائي لغاية 64 جيجا بايت أما نظام ويندوز الإصدار الداعم لتقنية 64 بت فيمكنه أن يوفر دعم ذاكرة وصول عشوائي لغاية 32 جيجا بايت.

لذلك نجد أن حجم العمل الذي يحتاج إلى ذاكرة كبيره أو حوسبة مكثّفة كا التطبيقات التي ذكرنها سابقاً، فإنه يمكن تحميل مجموعات كبيرة من البيانات بأكملها في ذاكرة الوصول العشوائي ، مما يقلّل الحاجة إلى الوصول الذي يتطلب وقتاً أطول إلى القرص الصلب نتيجة الحركة الميكانيكية للرأس القاريء إضافة إلى أن العمليات الحسابية المعقّدة التي تحتاج ساعات لإكمالها على أنظمة ومعالجات 32 بت يمكن القيام بها خلال دقائق على أنظمة ومعالجات 64 بت بفضل طول المسجلات وضخامة حجم ذاكرة الرام.

لا ننسى أن نشير أن أول من صنع معالجات تعمل بتقنية 64 بت هي شركة (MIPS) عام 91 ميلاديه من القرن المنصرم واستمر استخدم المعالجات ذات تقنية 64 بت على فئة خاصة من الشركات والقطاعات العلمية حتى قامت شركة (AMD ) بإنتاج معالجات بتقنية 64 بت عام 99 إلا أن انتشار شعبية هذه التقنية 64 بت تم بعد إنتاج الشركة لمعالجاتها Opteron الموجه للخوادم وAthlon_64 الموجه للمستخدمين عام 2003 ثم تبعتها انتل في انتهاج خط انتاج معالجات تعمل بتقنية 64 بت .
هذا على صعيد الخوادم ، أما على صعيد أنظمة التشغيل فقد كان نظام لينكس السبّاق لدعم تقنية 64 بت في توزيعاته ثم تبعه بعد ذلك ويندوز .

بعد معرفتنا بأهمية معالجات 64 بت للقطاعات العلمية والتجارية لما تقدمه هذه التقنية من تسهيلات لأنجاز أعمال تلك القطاعات كان لازام على شركة (mathworks) أن تقوم بإصدار نسخه من برنامجها متوافق مع أنظمة ومعالجات 64 بت لإشباع رغبة العلماء والمهندسين بالإستفاده القصوى من التقنية الجديده.

في النهاية لابد من التطور فكما تطور مجتمع الحاسب الآلي من معالجات 16 بت إلى معالجات 32 بت فعليه الآن أن يتطور من معالجات 32 بت إلى 64 بت .

منقول من موقع ماتلاب عرب

3

جزاك الله كل خير
وشكرا على هذه المعلومات القيمة

4

جزاك الله كل خير
شكرا فعلا معلومات قيمة جدا

5

جزاك الله كل خير
وشكرا على هذه المعلومات القيمة

6

منكم ارسال هذه الدروس القيمه على ايميلي لاني محتاج لهذه الدروس في تخصصي في كلية الهندسه الصناعية وارجو ان تكون بالعربي وشــــــــــــــــكــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــرا

7

اريد كتبا عن speech recognition وspeech processing

8

thank youuuuuuuuuuuuuuuuu

9

جزاك الله كل خير

10

جزاك الله كل الخر

11

جزاك الله كل الخير

12

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته

برجاء الافادة ببعض المعلومات عن ماكينات تصوير وطباعة المستندات الرقمية (الوان + ابيض\اسود ) و ما الفرق بينها وبين التقليدية من حيث التقنية و سهولة الصيانة و التشغيل علما بأنى ارغب فى شراء ماكينة

13

عزيزي احمد
اهنئك فانت اثبت بأنك لست مهندسا فقط ولا تحمل اختصاص ميتارونيكس فقط بل انت خبير اقتصادي جيد وخبير ترويج انتاج جيد جدا ومتابع اخبار الشركات ممتاز

اشكرك على مجهودك الرائع جدا واحسدك على وسائل ايجاد الوقت الكافي التي تملكها لتقديم كل ماهو جديد ومفيد للمنتدى

14

بارك الله فيك

15

شكرا لكم على جهودكم هذه و اتمنى منكم ارسال هذه الدروس الى ايميلي و كل ما يتعلق بتعلم الماتلاب بلعربي بسبب رداءة و صعوبة التصفح و التحميل و جزاكم الله عنا كل خير