الانترنت والبرمجة

ما هو الماتلاب

في هذه المقالة التقنية سوف نتحدث عن ما هو الماتلاب وما هي ابرز استخدامات الماتلاب وكيف يلعب دورا مهم في التعليم والصناعة وتطبيقاته المختلفة فالماتلاب برنامج يستخدمه المهندسين والعلماء والفيزيائين اضافة الى الاقتصاديين والماليين فهو برنامج كبير ويمكن باستخدام الماتلاب كتابة الكودات باستخدام لغة ماتلاب او استخدام الصناديق باستخدام سيميولنيك.

ما هو الماتلاب

الماتلاب Matlab اختصارا للجملة الانجليزية Matrix Laboratory والتي تعني مختبر المصفوفات وهو من انتاج الشركة العالمية Math Works والماتلاب عبارة عن برنامج يمكن تحمليه على جهاز الحاسوب وله وظائف كثيرة فهو يستخدم في المجالات الهندسية المختلفة مثل هندسية الطيران والهندسة الميكانيكة والحرارية والكهربائية اضافة الى التخصصات الكيميائية, الفيزيائية, البيولوجية, الوراثية. يستطيع برنامج الماتلاب التعامل مع عدد كبير من المسائل الرياضية في التحليل العددي والمصفوفات والمتجهات والتفاضل وتنفيذ وبناء الخوارميات اضافة الى النمذجة والمحاكاة وبناء تطبيقات باستخدام ادوات الذكاء الاصطناعي التي يوفرها البرنامج وتحويل البيانات الى رسوم بيانية. ويستطيع برنامج الماتلاب التعامل مع الانمة ذات الزمن الحقيقية Real Time.

استخدامات الماتلاب

يمكن استخدام برنامج الماتلاب في التطبيقات التالية:

  1. اجراء العمليات الحسابية المختلفة مثل الجمع والطرح والاقترانات الاسية والدائرية واللوغاريتم وعمليات الاشتقاق والتكامل والتحليل العددي والاحصاء واجراء العمليات على المصفوفات والجبر.
  2. رسم المنحنيات والاشكال الهندسية والعلاقات الرياضية وذلك ليتمكن المستخدم من تحليل سلوك واداء الأنظمة المختلفة.
  3. برمجة المتحكمات الالكترونية القابلة للبرمجة مثل الاردوينو وغيرها من المتحكمات واخذ القراءات منها ليكون الماتلاب مثل المختبر.
  4. بناء وتحليل الانظمة الهندسية المختلفة مثل الانظمة الميكانيكية في الطيران والديناميكة الهوائية والدوائر الالكترونية.
  5. النمذجة والمحاكاة للكثير من التطبيقات في الهندسة والعلوم.
  6. معالجة الاشارات الكهربائية.
  7. استخدام الذكاء الاصطناعي في الماتلاب مثل اداوات برمجة المنطق الضبابي ومعالجة الصور الرقمية والتعلم العميق.
  8. يستطيع برنامج الماتلاب التعامل مع الانظمة الخطية والغير خطية.
  9. الهندسة الوراثية وعلم الجينات والبيولوجيا.
  10. ادارة المخاطر المالية وتحليل البيانات المالية.
  11. يمكن ربط الماتلاب مع قواعد البيانات Data Base المحوسبة لادارتها.
  12. وحدات التحكم PID.
  13. معالجة الفيديو والنصوص.
  14. نمذجة مشاكل نقل الحرارة لحساب توزيع درجة الحرارة وتدفق الحرارة ومعدلات تدفق الحرارة عبر الأسطح.

صناديق ادوات الماتلاب

يوفر برنامج الماتلاب مجموعة من الصناديق التي يمكن استخدامها لاغراض مختلفة وهي كالتالي:

  1. صندوق ادوات معالجة الاشارة Signal Processing Toolbox لدراسة وتحليل الاشارات.
  2. صندوق معالجة الصور Image Processing Toolbox ويستخدم لكشف وقياس الاجسام والاشكال في الصور.
  3. صندوق المنطق الضبابي Fuzzy Logic Toolbox يستخدم لانشاء انظمة ذكية قادرة على اخذ القرارات استنادًا الى قواعد لكي يصبح البرنامج اكثر منطقية وصحة.
  4. مجموعة أدوات الإحصاء وتعلم الآلة Statistics and Machine Learning Toolbox لاجراء العمليات الاحصائية وبناء انظمة الذكاء الاصطناعي باستخدام تعلم الآلة.
  5. صندوق أدوات الطائرات بدون طيار UAV Toolbox يوفر أدوات وتطبيقات مرجعية لتصميم ومحاكاة واختبار ونشر تطبيقات الطائرات بدون طيار وتطبيقات الطائرات بدون طيار. يمكنك تصميم خوارزميات طيران مستقلة ومهام الطائرات بدون طيار وأجهزة التحكم في الطيران. يتيح لك تطبيق Flight Log Analyzer تحليل مسارات الطيران ثلاثية الأبعاد ومعلومات القياس عن بُعد وقراءات أجهزة الاستشعار بشكل تفاعلي من تنسيقات سجل الطيران الشائعة.
  6. صندوق ادوات ديناميكا السيارات Vehicle Dynamics يوفر نماذج تطبيق مرجعية مجمعة بالكامل تحاكي مناورات القيادة في بيئة ثلاثية الأبعاد. يمكنك استخدام المشاهد المنشأة مسبقًا لتصور الطرق وإشارات المرور والأشجار والمباني والأشياء الأخرى حول السيارة. يمكنك تخصيص النماذج المرجعية باستخدام بياناتك الخاصة أو باستبدال نظام فرعي بطرازك الخاص. تتضمن مكتبة من المكونات لنمذجة الدفع والتوجيه والتعليق وأجسام المركبات والمكابح والإطارات.
  7. صندوق المعادلات التفاضلية الجزئية Partial Differential Equation يوفر وظائف لحل الميكانيكا الهيكلية ، وانتقال الحرارة ، والمعادلات التفاضلية الجزئية العامة (PDEs) باستخدام تحليل العناصر المحدودة finite element analysis.

مصدر المعلومات: موقع شركة Math Works.