نرم افزار متلب چیست؟

بهترین توضیح برای نرم‌ افزار متلب این است که این نرم‌افزار، کار مهندسان و دانشمندانی که به خوبی کد نویسی نمی‌دانند را آسان کرده است. برای شناخت دقیق نرم افزار متلب و ویژگی‌های آن با ما همراه باشید. در انتها مزایای ویژه‌ ابر فردوسی برای کاربران متلب را معرفی خواهیم نمود:

فهرست مطالب

• • نرم افزار متلب چیست؟

• • تعریف متلب از زبان خودش

• • ویژگی‌های نرم افزار متلب چیست؟

• • مزیت‌های نرم افزار متلب چیست؟

• • معایب نرم افزار متلب چیست؟

• • لیست محصولات متلب

• • همه جعبه ابزارهای نرم افزار متلب

• • جعبه ابزار محاسبات موازی متلب چیست؟

• • کاربرد‎‌ نرم افزار متلب

• • نحوه نصب و استفاده از نرم افزار متلب آنلاین

نرم افزار متلب چیست؟

متلب “MATLAB” یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و نسل چهارم است. زبان متلب به زبان انسان نزدیک‌تر و یادگیری آن آسان‌تر است. بهترین پلتفرم برای اجرای زبان متلب، محیط نرم‌افزار متلب است. با این حال در مجموعه زبان‌های پلتفرم ژوپیتر نوت بوک نیز وجود دارد و قابل اجراست. محیط نرم افزار متلب یک محیط تعاملی پیشرفته برای محاسبات عددی، تحلیل داده‌ها و برنامه نویسی به شمار می‌آید. متلب داده‌ها را تجسم‌سازی می‌کند و شکل آن‌ها را می‌کشد. در سایت رسمی متلب، این نرم‌افزار پلتفرمی مخصوص مهندسان و دانشمندان معرفی شده است. همین طور هم هست. متلب بهترین مکان برای تجزیه و تحلیل و داده‌کاوی‌شان است. متلب بهشت آن دسته از مهندسان و دانشمندانی است که به خوبی با اصول کدنویسی آشنایی ندارند. زیرا اینجا قرار نیست ساعت‌ها وقت‌شان را صرف کدنویسی و خطایابی کنند. به همین دلیل نیز کارشناسان عمران، برق، ریاضیات، زیست‌شناسی، هوافضا و سایر رشته‌های غیر کامپیوتری، کاربران پر و پا قرص‌ زبان برنامه نویسی متلب هستند.

تعریف متلب از زبان خودش

MATLAB یک پلتفرم برنامه‌نویسی و محاسبات عددی است که به طور خاص برای مهندسان و دانشمندان طراحی شده است (البته زیاد به درد یک مهندس کامپیوتر نمی‌خوره). هدف متلب این است که فضایی در دسترس پژوهشگران قرار دهد تا به دور از دغدغه‌های کدنویسی، سیستم‌ها و محصولات بهتری برای متحول شدن دنیای ما طراحی کنند. قلب متلب، زبان متلب است. زبان متلب بر پایه ماتریس بنا نهاده شد تا امکان بیان طبیعی‌ترین پدیده‌های جهان را بر مبنای ریاضیات محاسباتی فراهم کند. امروزه کارهایی از قبیل تحلیل داده‌ها، توسعه الگوریتم‌ها و ایجاد مدل‌ها و برنامه‌های کاربردی از جمله مهم‌ترین کاربردهای متلب به شمار می‌آیند. در سایت کمپانی MathWorks، آمده است که با استقرار متلب و ادغام آن با Simulink، ایده‌های خود را از مرحله تحقیق به تولید برسانید. متلب یک محیط دسکتاپی که برای تجزیه و تحلیل‌های تکراری و فرآیندهای طراحی تنظیم شده است را با یک زبان برنامه نویسی ترکیب می‌کند. این ترکیب به طور مستقیم ریاضیات ماتریس و آرایه‌ها را بیان می‌کند و شامل ویرایشگر زنده برای ایجاد اسکریپت‌ها در یک نوت بوک نیز می‌باشند.

بوریسلاو ساوکویچ، دانشمند ارشد داده در BuildingIQ می‌گوید:

توسعه الگوریتم‌ها در متلب 10 برابر سریع‌تر و قوی‌تر از توسعه در جاوا است. ما باید داده‌هایمان را فیلتر کنیم، به قطب‌ها و صفرها نگاه کنیم، بهینه‌سازی‌های غیرخطی را اجرا کنیم و کارهای متعدد دیگری را انجام دهیم. اما در MATLAB، این قابلیت ها همه یکپارچه، قوی و دارای اعتبار تجاری هستند.

سایر ویژگی‌های نرم افزار متلب چیست؟

• • در متلب حتی اعداد منفرد نیز به شکل یک ماتریس مثلا 1×1 ذخیره می‌شوند.

• • تصاویر در متلب به شکل یک ماتریس سه بعدی ذخیره می‌شوند که دو بعد آن مختصات پیکسل‌ها و بعد سوم رنگ آن‌هاست.

• • متلب چندسکویی (مفسری) است. یعنی در سیستم عامل‌های ویندوز، مکینتاش، گنو یا لینوکس و… قابل اجراست.

• • جعبه‌ابزارهای متلب به صورت پیش فرض و بدون نیاز به نصب جداگانه در متلب وجود دارند.

• • می‌توان برنامه‌ها یا همان کتابخانه های متلب را از طریق نصب افزونه‌های Add-ones افزایش داد. این افزونه‌ها را علاقه‌مندان به متلب توسعه می‌دهند.

• • بخشی به نام مستندات یا Documents در نوار ابزار قرار دارد که پاسخ هر سوال سخت کدنویسی یا توابع پیچیده را می‌توان در آن یافت.

• • امکان تعامل متلب با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی و افزایش سرعت دستیابی به نتیجه وجود دارد.

• • علی‌رقم وجود رقیبانی مانند Maple و Mathematica، متلب حتی در میان جامعه ریاضی‌دانان نیز محبوب است.

مزیت‌های MATLAB / نرم افزار متلب چیست؟

متلب ماتریس محور است و این باعث می‌شود که بتواند طبیعی‌ترین پدیده‌های جهان را بر حسب زبان محاسباتی بیان کند. با نرم‌ افزار متلب می‌توان هر تخیل و داده‌ای را تبدیل به تصویر، نمودار دو بعدی و سه بعدی، هیستوگرام، نمودارهای پراکنده و… کرد. کار با متلب راحت است، همواره در دسترس است و محیط آن انعطاف‌پذیری بالایی دارد. این قابلیت که می‌توان نتیجه هر کد و دستوری را بلافاصله در همان صفحه دید نیز یک مزیت بزرگ است. جعبه‌ابزارهای پردازش تصویر، پردازش سیگنال، طراحی سیستم‌های کنترل، الگوریتم‌های بهینه‌ساز و… آن بسیار محبوب هستند. از قدرت متلب برای طراحی و شبیه‌سازی سیستم‌های ارتباطی پیچیده نیز استفاده می‌شود. اگرچه زبان پشتیبان آن C است. اما می‌تواند با C++، جاوا، پایتون و… نیز یکپارچه شود تا تیم‌های دیگر با سایر زبان‌ها هم بتوانند به یک پروژه بپیوندند. امکان دیباگ کردن و رفع خطاها در متلب آسان است. محیط کاربر پسند متلب، روز به روز به کاربران متلب می‌افزاید و در نتیجه افزایش جامعه کاربری، آموزش‌ها و تعاملات کاربران نیز بیشتر می‌شوند. متلب در میان مبتدیان طرفداران زیادی دارد و محیط آسان و مناسبی برای یادگیری به شمار می‌آید. امکان انجام محاسبات موازی در متلب وجود دارد. یعنی می‌توان چند محاسبه را به صورت همزمان پیش برد و زمان محاسبات را کاهش داد. وجود توابع آماده و از قبل پیاده‎ سازی شده که در صورت نیاز و در جای درست فراخوانی می‌شوند.

معایب MATLAB / نرم افزار متلب چیست؟

برخلاف ژوپیتر نوت بوک، متلب یک پلتفرم متن باز نیست. هزینه استفاده از متلب سرسام آور است. مخصوصا برای استفاده‌های فردی و یا مشاغل کوچک. لایسنس کامل این نرم افزار، قیمتی حدود 50,000 دلار دارد. کاربران قادر به استفاده از کد‌های این برنامه در بخش‌های دیگر نیستند. معمولا فقط با ماتریس عملکرد خوبی دارد و با ساختارهای دیگر کمی کند است. منحنی یادگیری آن شیب جهشی دارد. زیرا یادگیری کارهای اولیه آن آسان است. اما کار با برنامه‌های شی گرا، محاسبات موازی و… آن دشوار است. برای برخی از عملکردها نظیر سفارشی کردن الگوریتم، ایجاد توابع جدید و… محدود است و نیاز به استفاده از نرم‌افزارهای تکمیلی احساس می‌شود. این نرم افزار میزان RAM زیادی را مصرف می­‌کند و برای کارهایی نظیر وب مناسب نیست. سازگاری کمتر با برخی از سیستم‌عامل‌ها، عدم وجود یک پشتیبان رسمی برای کمک در مسائل فنی و… از دیگر معایب متلب هستند.

لیست محصولات متلب

همانگونه که در سایت متلب آورده شده است خانواده محصولات متلب از قرار زیر هستند. البته لیست خانواده محصولات سیمولیک در این جدول نیست که می‌توانید آن‌ها در اینجا ببنید:

نوع عملیات	محصولات
پردازش موازی	1. جعبه ابزار محاسبات موازی 2. سرور موازی متلب
هوش مصنوعی، علم داده و آمار	1. جعبه ابزار یادگیری عمیق 2. جعبه ابزار آمار و یادگیری ماشین 3. جعبه ابزار منحنی 4. جعبه ابزار تجزیه و تحلیل متن
ریاضی و بهینه‌سازی	1. جعبه ابزار بهینه سازی 2. جعبه ابزار بهینه سازی جهانی 3. جعبه ابزار ریاضی نمادین 4. جعبه ابزار نقشه برداری 5. جعبه ابزار معادلات دیفرانسیل جزئی
گزارش و دسترسی به پایگاه داده	1. جعبه ابزار پایگاه داده 2. تولیدکننده گزارش متلب
تولید کد	1.کد نویس متلب 2. کدگذار تعبیه شده 3. کدگذار HDL 4. تایید کننده HDL 5. طراحی فیلتر کد کننده HDL 6. طراح نقطه ثابت 7. رمزگذار GPU
استقرار برنامه	1. کامپایلر متلب 2. SDK کامپایلر متلب 3. سرور تولید متلب 4. سرور برنامه وب متلب
تأیید، اعتبارسنجی و آزمایش	1. جعبه ابزار مورد نیاز 2. آزمون متلب

همه جعبه ابزارهای نرم افزار متلب

ابزار سیمیولینک برای شبیه‌سازی جعبه‌ابزار مخابرات برای توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی مخابرات جعبه‌ابزار کنترل برای توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی کنترل جعبه‌ابزار قدرت برای توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی قدرت جعبه‌ابزار پردازش تصویر برای توابع و ابزارهای محاسبات پردازش تصویر جعبه‌ابزار آمار برای توابع و ابزارهای محاسبات آمار جعبه‌ابزار تخمین برای توابع و ابزارهای محاسبات مبحث تخمین سیستم در مهندسی کنترل جعبه‌ابزار شبکه عصبی برای توابع و ابزارهای محاسبات شبکه عصبی جعبه‌ابزار پردازش صوت برای توابع و ابزارهای محاسبات پردازش صوت جعبه‌ابزار محاسبات برای توابع و ابزارهای محاسبات عددی جعبه‌ابزار فازی برای توابع و ابزارهای محاسبات فازی جعبه‌ابزار جمع‌آوری داده برای توابع و ابزارهای جمع‌آوری داده جعبه‌ابزار احتمالات برای بررسی احتمال جعبه‌ابزار کارگاه بی‌درنگ برای توابع و ابزارهای محاسبات سامانه‌های بی‌درنگ جعبه‌ابزار محاسبات سیمبولیک برای نمادها

جعبه ابزار محاسبات موازی متلب چیست؟

جعبه‌ابزار پردازش‌های موازی متلب می‌تواند برنامه‌های فشرده و سنگین متلب و سیمولینک را در کلاسترها و فضای ابری مقیاس‌بندی کند تا حجم کار میان چندین پردازنده تقسیم شود. اینک می‌توان از تمام منابع محاسباتی استفاده کرد، برنامه‌ها را هماهنگ کرد و چندین شبیه‌سازی را به صورت موازی پیش برد. دیگلیو سیمونی از بخش RTI در این باره می‌گوید:

با استفاده از جعبه ابزار محاسبات موازی، ما چهار خط کد اضافه کردیم و چند اسکریپت مدیریت کار ساده نوشتیم. شبیه‌سازی‌هایی که ماه‌ها به طول می‌انجامید، اکنون در چند روز اجرا می‌شوند.

این قابلیت باعث می‌شود که کارمندان یک شرکت که به صورت دورکاری یا محلی در یک پروژه مشارکت می‌کنند بدون نگرانی درمورد تفاوت سیستم‌عامل یا سخت افزار با یکدیگر همکاری کنند. زیرا متلب می‌تواند منابع سخت افزارها را با یکدیگر به اشتراک بگذارد و زمان پردازش را کاهش و قدرت آن را افزایش دهد. جیمز مان، مدیریت دارایی آبردین در این باره می‌‎گوید:

با شروع اجرا جعبه ابزارهای موازی متلب بر روی ابر مایکروسافت اژور، زمان‌های پردازش ما از 24 ساعت به 3 رسیده است.

کاربرد‎‌ نرم افزار متلب

در ادامه به موضوع مهم کاربرد نرم افزار متلب پرداخته‌ایم. جهت درک آسان‌تر و کوتاهی کلام، آن‌ها را به‌صورت تیتروار آورده‌ایم:

• • تجزیه و تحلیل داده‌ها

• • · طراحی و توسعه الگورتیم‌های بهینه

• • · ساخت مدل و اپلیکیشن

• • . توسعه و استقرار نرم افزار نظارت، نگهداری و پیش‌بینی خرابی

• • . طراحی، شبیه‌سازی و آزمایش سیستم‌های رانندگی خودکار

• • · پردازش و بررسی ارتباط سیگنال‌ها

• • · پردازش تصویر و ویدیو

• • · طراحی و پیاده سازی سیستم‌های کنترلی

• • · شبیه‌سازی سیستم‌های انرژی

• • · اینترنت اشیاء

• • · یادگیری ماشین

• • · رباتیک

• • · مکاترونیک

• • · آزمایش و اندازه گیری اطلاعات

• • · محاسبات مالی

• • · زیست شناسی محاسباتی و مدل‌سازی بیولوژیکی

• • · ایجاد ساختار‌های 2 بعدی و 3 بعدی

• • . تجسم داده‌ها

• • · جبر خطی

• • · معادلات جبری

• • · توابع غیرخطی

• • . برق رسانی و توسعه فناوری‌های الکتریکی

• • · آمار و احتمال

• • · محاسبه معادلات دیفرانسیلی

• • . طراحی، کدگذاری و تایید سیستم‌های تعبیه شده

• • · ترکیب اطلاعات

• • · تبدیل داده‌ها

• • · ساخت منحنی

• • . طراحی و کدگذاری fpga

• • . توسعه FPGA، ASIC و SoC

• • . تحقیقات پزشکی

• • . متلب و مهندسی شیمی

• • . ایجاد، طراحی، آزمایش و تأیید سیستم‌های ارتباطی بی سیم

نحوه نصب و استفاده از نرم افزار متلب آنلاین

همان‌گونه که قبل‌تر نیز اشاره شد، استفاده از متلب آسان است. اما عواملی مانند درگیر کردن میزان RAM زیاد و قیمت بالای آن گاها بازدارنده هستند. اما محیط محاسبات سنگین ابر فردوسی تمام این موانع را برطرف کرده است. با کمک این فناوری از رایانش ابری با خیال راحت از نرم افزار متلب استفاده کنید. با استفاده از این فضا دیگر نیازی به خرید و نگهداری از سخت‌افزار و نرم‌افزارهای گران‌قیمت نیست. بلکه صرفا با یک کلیک به محیط متلب دسترسی دارید. تمام هزینه‌ها در ابر فردوسی به صورت Pay As You Go یا همان پرداخت به میزان مصرف محاسبه می‌گردد و تیم پشتیبانی آن راهنمای شما در دنیای ابرها هستند.

در آینده نزدیک در مورد موضوعاتی نظیر برنامه نویسی متلب و متلب و مهندسی شیمی و… بیشتر صحبت خواهیم کرد.