معلومات حول الماتلاب


(sara sara) #1

[CENTER][FONT=arial][B]

[CENTER]بسم الله الرحمن الرحيم

قبل كل شئ أظن أن مستعمل أي شئ يود أن يعرف عنه كيف تم اختراعه و كيف تطور و من اخترعه و غيرها من التساؤلات…
[/center]
[B]
[COLOR=red]أولا التسمية

[/color][/b]

Le nom MATLAB est la contraction du terme anglais matrix laboratory.

ثانيا الشركة المنتجة

شركة (mathworks) شركة رائدة في مجال صناعة برمجيات تقنية الحوسبة (technical computing software) نستطيع أننا نقول أنها ليست رائدة وحسب إنما قائدة لهذه الصناعة 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 ماثووركس (mathworks) عام 1984 ويبلغ عدد موظفيها حول العالم 1500 موظف ويقع المقر الرئيسي لها في ناتيك ماساسوشيس في أمريكا . أما الأشخاص المسئولين عن تأسيسها فهم جاك ليتل (Jack Little) و كليف مولير (Cleve Moler) و ستيف بانجيرت (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 الزمالة 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 الفلسفة منجامعة ستانفورد الامريكية.
قام مولر بتدريس علم الرياضيات وعلم الحاسب الآلي لمدة 20 سنة في كبرى وأعرق الجامعات في أمريكا كا جامعة ستانفورد وجامعة ميشيجان (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 فخرية من عدة جامعات حول العالم . حالياً مركزه في شركته هو رئيس العلماء .قام بتأليف كتاب في تخصص الحساب العددي مع ماتلاب

ثالثا البرنامج

برنامج ماتلاب من شركة MathWorks, Inc. هو البرنامج الهندسي الأكثر استخداماً حول العالم فيما يتعلق بالحسابات الرياضية, الهندسية والمحاكاة. والبرنامج العملاق هذا, يستخدم في الصناعات المختلفة كما يستخدم للأغراض الأكاديمية, وخصوصاُ أغراض البحث العلمي في الغالبية العظمى من جامعات العالم. وفي هذا المقال, سنحاول أن نتعرّف سوياً على ماتلاب: أهميته, قدراته ومكوناته الأساسية. الكثير من المستخدمين الجُدُد لماتلاب يتساءلون إن كان ثمة بدائل عن ماتلاب, وخصوصاً بدائل المصدر المفتوح؟
حسناً, ما هو المصدر المفتوح؟ المقصود بالمصدر المفتوح, هي البرامج المفتوحة المصدر Open Source Software, باختصار شديد, هي برامج مجانية (بالمطلق؟ بعضها مجاني بالمطلق, وبعضها الآخر غير مجاني للإستخدام التجاري) وإضافة على كونها مجانية, فإن شيفرتها البرمجية متاحة للمطورين والمستخدمين, يمكنهم الإطلاع عليها كما ويمكنهم الاسهام في تطويرها. في هذا المقال, سأتطرق إلى بدائل ماتلاب التجارية والبدائل المفتوحة المصدر.

الصناعات التي يغطيها ماتلاب
أولاً: الفضاء الجوي والدّفاع Aerospace and Defense


الكثير من شركات الطيران المدني والعسكري, تستخدم ماتلاب في الحسابات الهندسية, النمذجة والمحاكاة. ومثال على ذلك شركة إيرباص. كما ويُعتمد على ماتلاب في تصميم الطائرات التي تطير بدون طيّار, أضف إلى ذلك, استخدام ماتلاب في أبحاث الفضاء من شركة ناسا. ويعتبر هذا الاستخدام لماتلاب واحد من أكثر الاستخدامات تطوراً وتعقيداً.
ثانياً: صناعة السيارات Automotive


صناعة السيارات هي واحدة من أهم وأعقد الصناعات في العالم, ولتوفير الجهد والوقت, تستخدم الشركات المصنعة برنامجي MATLAB و Simulink (الذي سنتعرف عليه لاحقاً) لخلق أو تطوير النماذج الهندسية قبل تطبيقها على أرض الواقع. فبعد اختبار هذه النماذج بواسطة ماتلاب, يتم انتاجها صناعياً. إن استخدام حزمة ماتلاب يقلل الوقت على المصممين لهذه السيارات بنسبة تصل إلى 50%.
ثالثاً: المعالجة بالتكنلوجيا الحيوية, الأدوية, والصناعات الطبية Biotech, Pharmaceutical, and Medical


هُنا, يستخدم ماتلاب, في معالجة البيانات من قبل الباحثين والمختصين في هذا المجال. يتم إدخال البيانات المتعلقة بالتجارب المخبرية على ماتلاب, ومن ثم تتم معالجتها بسرعة قياسية,بهذا, يتمكن الباحث من إجراء مئات التجارب الأمر الذي يستحيل فعله بطريقة يدوية.
رابعاً: الاتصالات Communications


علم الاتصالات, هو واحد من أحدث علوم العصر, ويمثل الثورة المعلوماتية الكبرى التي يشهدها العالم. ماتلاب يغطي علم الاتصالات وكل العلوم المتعلقه به: معالجة الإشارة الرقمية Digital Signal Processing DSP, هندسة الصوت Audio Engineering, هندسة بيانات الاتصال Data Communication Engineering, هندسة الشبكات Network Engineering.
وبشكل عام, يستخدم ماتلاب في هذا المجال لدعم نقل الصوت, البيانات, والفيديو بأقل حجم وتكلفه وبأفضل جودة. كذلك في تحليل ومحاكاة شبكات الهاتف المحمول GSM/TDMA/CDMA وغيرها, وكذلك الأمر بالنسبة لشبكات الكمبيوتر السلكية واللاسلكية. وحيث أن تقنيات النقل اللاسلكي في شبكات الكمبيوتر WiFi/WiMax هي واحدة من أكثر مواضيع الاتصالات بحثاً في يومنا هذا, فإن ماتلاب حاضر فيها وبقوة. الأمر كذلك بالنسبة لمعالجة الإشارة الرقمية, وكذلك الصورة الرقمية. إن استخدام حزمة ماتلاب في هذه الصناعات تقلل كثيراً من مخاطر التصميم The Design Risk.
صناعات أخرى يغطيها ماتلاب:

[ul]
[li]الحواسيب الشخصية (العتاد المادي)[/li][li]الإلكترونيات[/li][li]الخدمات والحسابات التجارية والإحصائية[/li][li]الميكانيك الهندسي[/li][li]صناعة أشباه الموصلات Simiconductors[/li][li]القياسات الهندسية[/li][li]إلكترونيات القوى[/li][li]الطاقة الكهربائية[/li][li]الهندسة الكهربائية[/li][li]أنظمة القوى الكربائية[/li][li]أنظمة التحكم[/li][li]وبالطبع, علوم الرياضيات المختلفة[/li][/ul]وغيرها الكثير …
إذن, لا بدّ أنك لاحظت أن ماتلاب, هو ليس مجرد برنامج واحد! إنه حزمه من البرمجيات الجاهزة (البرامج). وهي متوفره في حزمه واحدة Package يصل إليها المستخدم بحسب الحاجة. وبالتالي, عند تثبيت حزمة ماتلاب على حاسوبك, بالطبع, فسيمكنك ماتلاب من إلغاء أي برمجيات لا تحتاج إليها. والكثير من هذه البرمجيات تباع منفردة, وبالتالي يمكنك شراء أي منتج يتعلق بعملك, دراستك أو تخصصك. ولكن شركة MathWorks, Inc. تمنحك جميع المنتجيات الأساسية لدى شرائك لبرنامج ماتلاب.
للإطلاع على قائمة بحزمة ماتلاب الكاملة:
http://www.mathworks.com/products/pr…ing/index.html
الصورة أسفله, توضح البنية الهيكلية لحزمة ماتلاب

بلا شك أنك لاحظت أن MATLAB و SIMULINK هما بمثابة القلب في حزمة ماتلاب. ويتفرع عن هذه العائلة ما يسمى بـِ Tool Boxes مثال عليها: Control System and Design Tool Box و Signal Processing and Communication Tool Boxes … الخ. كذلك, ستجد برمجيالت أخرى مساعدة مثل Code Generation وغيرها. وهذا ما يميّز ماتلاب عن سواه.
حسناً, قبل أن نستمر في الحديث عن ماتلاب (المكوّن الرئيس لحزمة ماتلاب) دعونا نتعرف على المكوّن الرئيس الثاني لهذه الحزمة وهو SIMULINK.
برنامج Simulink في حزمة ماتلاب هو برنامج المحاكاة الأشهر والأكثر استخداماً حول العالم. ولأنّي لن أفترض فيك معرفة بمفوم المحاكاة, سأفسر لك هذا المصطلح بطريقة ميسرة وسريعة كما يلي:
تخيّل لو أننا أردنا صناعة قنبلة ذرية! بالتأكيد سنحتاج إلى العديد من التجارب قبل الزج بها إلى الطور النهائي, إن هذه التجارب الكثيرة تحتاج إلى مبالغ طائلة, ولكن الأمر الأهم هو القوة التدميرة الهائلة لهذه القنبلة ولتلك التجارب. هنا, لدى الشركات المصنعة خياران: إما أن تجري هذه التجارب في مساحات شاسعة غير مأهولة بالإنسان والحيوان! وإما أن تلجأ إلى مبدأ المحاكاة!
وهنا, عند استخدام مفوم المحاكاة, تستطيع هذه الجهات المصنعة إجراء هذه التجارب على شاشة حاسوب باستخدام برنامج مثل SIMULINK, والذي يعطيها فكرة ونتائج قريبة جداً إلى أرض الواقع تمثل على سبيل المثال, مدى القدرة التدميرية لهذه القنبلة, مدى الإشعاع الحراري المنبعث … وغيرها من العوامل المهمة.
هل نحتاج إلى مثال أبسط من قنبلة ذرية؟ حسناً لدي مثال جد بسيط على مفوم المحاكاة باستخدام Simulink. تخّيل ان مهندس إلكتروني أو كهربائي أراد تصميم دارة إلكترونية أو كهربائية لتقوم بغرض ما, بالتأكيد لا بد أن يختبرها قبل تنفيذها. قبل أن يتوجه إلى المتجر لشراء القطع الإلكترونية (أو الكهربائية) التي يحتاج إليها والتي قد تكون باهظة الثمن, سيقوم هذا المهندس باختبار تلك الدارة باستخدام برنامج مثل SIMULINK أولاً, إذا كانت نتائج الإخبار مرضيه له, سيقوم بتنفيذها على الفور …
برنامج SIMULINK في حزمة ماتلاب يمنحنا كل هذه الإمكانيات وأكثر مما تتخيل.
وبعد هذا التقديم لماتلاب وحزمة ماتلاب دعونا نستنتج الإجابة على السؤال الرئيس الذي بدأنا به: لماذا ماتلاب؟ هل حقاً لازلنا بحاجة إلى إجابة؟
نلخص الإجابة بالنقاط التالية:

[ul]
[li]حزمة ماتلاب تغطي مختلف العلوم والصناعات الحديثة.[/li][li]حزمة ماتلاب, الأسرع في إجراء العمليات الحسابية, والأكثر دقة.[/li][li]حزمة ماتلاب بيئة برمجية متكاملة وتدعم مختلف اللغات البرمجية العلمية مثل C,C++, Fortran.[/li][li]ماتلاب يسمح بالربط مع برامج أخرى Third Party Software مثل: OPNET, Maple وغيرها الكثير الكثير.[/li][li]ماتلاب يُطوّر باستمرار, وفي كل تطوير له تضاف منتجات أخرى تغطي مساحات أخرى من العلوم المختلفة.[/li][li]الغالبية العظمى من جامعات العالم تستخدم ماتلاب في التدريس وفي البحث العلمي.[/li][li]الكم الهائل من الكتب المؤلفه حول استخدام ماتلاب في التطبيقات المختلفة.[/li][li]ماتلاب حقاً سهل للتعلّم بالرغم من كل تعقيداته![/li][li]ماتلاب يسمح لك بتحويل برامجك المكتوبه بلغة ماتلاب إلى ملفات تنفيذية يمكن تشغيلها على أي كمبيوتر غير مثبّت عليه برنامج ماتلاب. نعم, بامتداد exe.[/li][li]ماتلاب يسمح لك بالربط مع MS-Word و MS-Excel.[/li][li]ماتلاب يسمح لك بإدخال ملفات إكسل على شكل مصفوفة في ماتلاب.[/li][li]ماتلاب يسمح لك بانشاء برامج ذات واجهة جرافيكية GUI.[/li][li]البنية الأساسية في ماتلاب هي المصفوفة![/li][li]نسخة زهيدة الثمن بالمقارنة مع امكانيات ماتلاب (100 دولار أمريكي) متوفرة للطلاب.[/li][li]أوامر ماتلاب بسيطة ويمكن للمستخدم حفظها مع تكرار الاستخدام.[/li][li]ماتلاب يوفر لك شرحاً تفصيلياً لكل أمر من أوامره مع مثال إما مع حزمة ماتلاب نفسها, أو من خلال موقع الشركة.[/li][li]ماتلاب متوفر على أشهر أنظمة التشغيل: Windows XP/Vista, Linux, and Apple Mac[/li][li]ماتلاب يقدّم تحديثات مجانية للنسخ المرخصة من خلال موقعه الإلكتروني.[/li][/ul]ماتلاب: مالذي يعنيه الأسم؟
MATLAB هو اشتقاق من Matrix Laboratory أي, مختبر المصفوفات, هذا فقط لأن البنية الأساسية في جميع أومر ماتلاب هي المصفوفة.
مثال:
لوأردنا رسم دالة الجيب (sin (2x لقيم x التالية:
x=0,2,4 … 100
في ماتلاب, يجب أن ندخل هذه القيم على شكل مصفوفة:
[x=[0 2 4 …100
ويتم ذلك في ماتلاب بمجموعة أوامر كما يلي:


فهم نظام ترقيم النسخ في ماتلاب
Version Numbering
إذا ذهبت إلى قائمة About ثم اخترت About Matlab ستجد ان رقم النسخة/الإصدار من ماتلاب شيئاً شبيهاً بما في الصورة أسفله:

سنفهم الآن ما الذي يعنيه لنا هذا الرقم 7.4.0.287؟
ولكن قبل ذلك, لِمَ ينبغي عليك فهم هذا الرقم؟ حسناً لأسباب عديده أهمها:

[ul]
[li]أن تعرف متى ينبغي عليك شراء نسخة جديدة أو تحديث نسختك الحالية.[/li][li]بعض ملفات ماتلاب و Simulink لا تعمل على جميع الإصدارات,بمعرفة وفهم الإصدار الذي لديك, يمكنك تحديد ذلك.[/li][li]أن تفهم أهمية التحديثات التي تطلقها شركة MathWorks لبرنامجها, ماتلاب.[/li][li]أخيراً, المعرفة قوة! تعلم معلومة جديدة …[/li][/ul]حسناً, لن أدخل في تفاصيل كثيرة حول نظام (أنظمة الترقيم) وسأشرح الفكرة من خلال هذا المثال: 7.4.0.287 (R2007a)
الخانة الأولى من الرقم (من جهة اليسار) تشير إلى رقم النسخة الأساسي (الرئيس) وفي حالتنا هذه هي النسخة السابعة. الرقم الثاني, يشير إلى التحديثات الفرعية التي طرأت على النسخة السابعة, وهي أربع تحديثات. والرقم الأخير (287) يشير إلى عدد الأخطاء البرمجية التي تمت معالجتها في هذا الإصدار, وهي في هذه الحالة 287 خطأ برمجي, وهو ما يعرف باسم Bugs.
أما R2007a فهو نظام جديد اتبعته شركة MathWorks في ترقيم إصداراتها التي تلت النسخة 7.1. الحروف الأبجدية تشير إلى التحديثات الفرعية, والسنة تشير إلى تاريخ انتاج النسخة, أمثلة:

[ul]
[li]7.1 >> NOTHING![/li][li]7.2 >> R2006a[/li][li]7.3 >> R2006a[/li][li]7.4 >> R2007a[/li][li]7.5 >> R2007b[/li][/ul]كيف ابدأ في تعلم ماتلاب؟
لحسن حظك أن لديك خيارات كثيرة:
أولاً, ماتلاب يوفر لك مجموعة من الدروس والأمثلة من خلال حزمة ماتلاب نفسها أو من خلال موقع الشركة. تلك هي أفضل طريقة للبدء مع ماتلاب, كما أراها. ولكن تذكّر أنه لا يمكنك تعلم ماتلاب إلا بالجلوس أمام جهاز الحاسوب والممارسة المستمرة! التطبيق, ثم التطبيق, ثم التطبيق …
كيف يمكنك الوصول إلى ملف المساعدة في ماتلاب؟ بعد تشغل برنامج ماتلاب, اذهب إلى قائمة Start ثم Help.

ثانياً: شبكة الإنترنت, الآلاف من الدروس والمصادر التعليمية متوفرة على الشبكة, استعن بما تجده مناسباً لك.
ثالثاً: اقتنِ كتاباً جيداً مختص في مجال دراستك أو عملك. تذكّر أنه يمكنك دائماً الاستعانة بالكتب المجانية في جامعتك إذا كنت طالباً جامعياً.
حسناً, هل أتعلم ماتلاب بالعربية أم بالإنجليزية أو الفرنسية؟
أنا شخصياً, أرى أن تحاول أولاً بالإنجليزية …
وأخيراً: إذا تعذرت عليك كل هذه الخيارات, فكرة جيدة أن تلتحق بدورة لتعلم ماتلاب.
بدائل برنامج ماتلاب
برأيي الشخصي, ليس ثمة بديل شامل لحزمة ماتلاب. ولكن ثمة العديد من البرامج يمكنك الاستعانة بها كبديل عن ماتلاب في تطبيقات معينة.
أولاً: البدائل التجارية (غير المجانية)

[ul]
[li]Maple[/li][li]MathCAD[/li][li]Mathematica[/li][/ul]ثانياً: البدائل المجانية (المصدر المفتوح)

[ul]
[li]Octave[/li][li]Scilab[/li][/ul]حسناً, Maple و MathCAD يتفوقان على ماتلاب في ما يسمى بــ Clickable Calculus المعنى, أنه لحل مسألة في الرياضيات, أو معادلة … الخ, يمكنك أن تكتب هذه المعادلة بالرموز الرياضية, ومن ثم تضغط عليها بزر الفأرة الأيمن, وتختار من القائمة الجانبية الأمر الذي تريد تطبيقة على المعادلة, مثال على ذلك, إجراء تكامل, اشتقاق, تعويض … الخ.
أما في ماتلاب, فلا يمكنك إدخال المسألة بالرموز الرياضية, ولتنفيذ أي أمر, يجب إدخاله بالكتابة.
وبالتالي, فإني أنصح بهذين البرنامجين, لطلبة المدارس أو لدارسي الرياضيات, أو حتى للأشخاص الذين يريدون إجراء حسابات سريعة.
أما بالنسبة لبرنامج Mathematica فإنه شبيه إلى حدٍ ما ببرنامج ماتلاب.
Maple و Scilab لديهما برنامج المحاكاة الخاص بهما الذي يقابل Simulink في حزمة ماتلاب. الجدير بالذكر أن برنامج Scilab المفتوح المصدر, بالرغم من امكانياته الكبيرة إلا أن حجمه لا يتعدى 14 MB في حين أن جميع الإصدارات من سلسلة R2006 فما فوق تصل أحجامها إلى قرابة 2.5 GB.[/b][/font][/center]


(ايجيبت) #2

مشكوره اختي علي الجهد الكبير الذي عن جد الم جيدا بالمعلومات المفيده عن الماتلاب

جزاك الله خيرا


(system) #3

السلام عليكم
جهد كبير و مفيد جزاك الله بها خيرا
لكسب الوقت اي الكتب هي اكثر فائدة لاتقان البرمجة ب ماتلاب


(system) #4

شوكرن اختي على الشرح بس عندي اسئله اذا ممكن تجاوبلي اياها اذا مافي كلافه :slight_smile:

ماهي عيوب لغه ماتلاب ؟؟
ماهو جديد هذه اللغه؟
وماهو تقييم هذي اللغه من ناحية قابليتها للقراءه وقابليتها للكتابه وايضا الموثوقيه وتكلفتها ؟؟؟؟
ياريت تقدرين تساعدين
واذا ماتعرفين ياريت اذا عرفتي له خبره بهذي اللغه تقوليلي على اسئلتي …
1. واكون شاكرتلك …:slight_smile:


#5

جزاك الله خيرا على هذه الموضوع الطيب وللعلم فان الصور لا تظهر فى المشاركة


(اوريكا) #6

فعععععلا تميييز

جزاااك الله كل خير

بس وين الصور


(محمود المحمدي) #7

السلام عليكم
رجاءا مساعدة محتاج الى كتاب فيه شرح كيفية تصميم Digital filters using Matlab
تحياتي


#8

من الافضل وضع طلبك بموضوع مستقل


(system) #9

مشاريع وبرامج ومواقع وتحليلات ومخططات مشاريع حديثة جدا
بلغات البرمجة الحديثة
تصميم كافة الاستايلات للمواقع والديزاين عالدريم ويفر
وتحليل انظمة ومخططات من البداية
وبرمجة مواقع وبرامج جاهزة ومحاسبية ومشاريع طلاب حاسوب
دلفي جافا- سي شارب-جافا انرويد- دوت نت - ماتلاب
مشاريع تخرج حديثة جدا
افكار احترافية ومتطورة
مشاريع ماتلاب
مشاريع اندرويد جافا
مشاريع بي اتش بي
مشاريع ايةاس بي
تحليلات نظم
مشاريع اتش تي ام ال
مشاريع فيجوال بيسك
ومشاريع دوت نت
افكار اوربية حديثة مناسبة للطلاب المنبعثين
بالخارج
تحليلات ومخططات علمية ديناميكية للمشروع
تعليم المشروع وجميع الاكواد المرتبطة به
مشاريع تخرج جامعة بنسلفانيا
مشاريع تخرج جامعة هيوستن
جامعة برلين
جامعة شنجهاي
للأطلاع
email
بروفيسير البرمجة
مهندس عبد المنعم
system_and_web
ات هوتميل
[B]system_and_web@hotmail.com[/email[/b]]
اقوي الافكار الحديثة
graduate projects and many new ideas
for help


(system) #10



تحميل جميع اصدارات برنامج Matlab