نظرة عامة على MATLAB #
MATLAB هو لغة برمجة عالية الأداء للحوسبة التقنية The Language of Technical Computing. إنه يدمج الحساب والتصوير المرئي والبرمجة في بيئة سهلة الاستخدام حيث يتم التعبير عن المشاكل والحلول في تدوين رياضي مألوف. تشمل الاستخدامات النموذجية لـ MATLAB ما يلي:
- الرياضيات والحساب
- تصميم وتطوير الخوارزميات
- الحصول على البيانات
- النمذجة والمحاكاة
- تحليل البيانات والاستكشاف والتصوير المرئي
- الرسومات العلمية والهندسية
- تطوير التطبيقات، بما في ذلك بناء واجهة المستخدم الرسومية
MATLAB هو نظام تفاعلي، والذي يكون عنصر بياناته الأساسي عبارة عن مصفوفة Matrix لا تتطلب أبعادًا. يتيح لك ذلك حل العديد من مشكلات الحوسبة التقنية، خاصة تلك التي تحتوي على مصفوفات وصيغ متجهة، في جزء صغير من الوقت الذي تستغرقه لكتابة برنامج بلغة غير تفاعلية مثل C أو Fortran.
يرمز اسم MATLAB إلى اختصار Matrix Laboratory (مختبر المصفوفة). تمت كتابة MATLAB في الأصل لتوفير وصول سهل إلى برنامج المصفوفة الذي تم تطويره بواسطة مشروعي LINPACK وEISPACK. اليوم، تشتمل محركات MATLAB على مكتبات LAPACK وBLAS، لتضمين أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في البرمجيات الخاصة بحساب المصفوفة.
تطورت MATLAB على مدى سنوات مع مدخلات من العديد من المستخدمين. في البيئات الجامعية، تعتبر الأداة التعليمية القياسية للدورات التمهيدية والمتقدمة في الرياضيات والهندسة والعلوم. في الصناعة، تُعد MATLAB الأداة المفضلة للبحث والتطوير والتحليل عالي الإنتاجية.
تتميز MATLAB بمجموعة من الحلول الإضافية الخاصة بالتطبيقات تسمى صناديق الأدوات Toolboxes. وهذه الإضافات مهمة جدًا بالنسبة لمعظم مستخدمي MATLAB، فهي تتيح تعلم وتطبيق التكنولوجيا المتخصصة. Toolboxes عبارة عن مجموعات شاملة من وظائف أو دوال ماتلاب MATLAB Functions أو ملفات M-Files التي تعمل على توسيع بيئة MATLAB لحل فئات معينة من المشكلات. تشمل المجالات التي تتوفر فيها صناديق الأدوات Toolboxes معالجة الإشارات وأنظمة التحكم والشبكات العصبية والمنطق الضبابي والموجات والمحاكاة وغيرها الكثير.
نظام MATLAB #
يتكون نظام MATLAB من الأجزاء الرئيسية التالية:
أدوات سطح المكتب وبيئة التطوير #
هذه هي مجموعة الأدوات والتسهيلات التي تساعدك على استخدام وظائف وملفات MATLAB. العديد من هذه الأدوات عبارة عن واجهات مستخدم رسومية. يتضمن MATLAB سطح المكتب ونافذة الأوامر، وسجل الأوامر، ومحرر ومصحح الأخطاء، ومحلل التعليمات البرمجية وتقارير أخرى، ومتصفحات لعرض التعليمات، ومساحة العمل، والملفات، ومسار البحث.
مكتبة MATLAB للدوال الرياضية #
هذه مجموعة كبيرة من الخوارزميات الحسابية تتراوح من الدوال الأولية، مثل الجمع والجيب وجيب التمام والحساب المعقد، إلى وظائف أكثر تعقيدًا مثل معكوس المصفوفة وقيم المصفوفة الذاتية ووظائف بيسل وتحويلات فورييه السريعة.
لغة برمجة MATLAB #
لغة برمجة MATLAB هي لغة مصفوفات عالية المستوى مع بيانات تدفق التحكم والوظائف وهياكل البيانات والإدخال / الإخراج وميزات البرمجة الموجهة للكائنات. يسمح لكل من “البرمجة على المستوى الصغير” بإنشاء برامج التخلص السريع بسرعة، و”البرمجة على نطاق واسع” لإنشاء برامج تطبيقات كبيرة ومعقدة.
الرسومات Graphics #
تمتلك MATLAB تسهيلات واسعة النطاق لعرض المتجهات والمصفوفات كرسم بياني، بالإضافة إلى شرح وطباعة هذه الرسوم البيانية. يتضمن وظائف عالية المستوى لتصور البيانات ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد ومعالجة الصور والرسوم المتحركة ورسومات العرض. يتضمن أيضًا وظائف منخفضة المستوى تسمح لك بالتخصيص الكامل لمظهر الرسومات بالإضافة إلى إنشاء واجهات مستخدم رسومية كاملة على تطبيقات MATLAB الخاصة بك.
واجهات MATLAB الخارجية #
هذه مكتبة تسمح لك بكتابة برامج C وFortran التي تتفاعل مع MATLAB. يتضمن تسهيلات لاستدعاء إجراءات من MATLAB (الارتباط الديناميكي)، واستدعاء MATLAB كمحرك حسابي، ولقراءة ملفات MAT وكتابتها.
