السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
أخواني وأحبائي بالقلعة حياكم الله جميعا
كما وعدناكم واستمرارا لمسيرة التقدم والنجاح لقلعتنا الغالية بسم الله نبدأ دورات برنامج الماتلاب
أولا دعونا نتعرف على البرنامج أكثر ونعرف ماهيته ولماذا تم أختيار هذا البرنامج ليتم شرح طريقةه وما هي أهميته
http://e7s.org/uploads/c502ab3b05.gif
يقول المهندس مجدي الحوسني من جامعة عمان
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. وسنحاول أن نتعرّف سوياً على ماتلاب: أهميته, قدراته ومكوناته الأساسية.
http://e7s.org/uploads/faaf9c84a1.jpg
ووجدت ان 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 لمنتج pluginاتها من كسب قرابة 1,000,000 زبون من 100 دولة موزعة على القارات السبع ، إضافة إلى استخدام 3,500 جامعة منتج pluginاتها 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 ).
الصناعات التي يغطيها ماتلاب
أولاً: الفضاء الجوي والدّفاع Aerospace and Defense
http://e7s.org/uploads/493275a233.jpg
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
http://e7s.org/uploads/6daed57466.jpg
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
http://e7s.org/uploads/5c327c92e9.jpg
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
http://e7s.org/uploads/966e3540c4.jpg
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:
الحواسيب الشخصية (العتاد المادي)
الإلكترونيات
الخدمات والحسابات التجارية والإحصائية
الميكانيك الهندسي
صناعة أشباه الموصلات Simiconductors
القياسات الهندسية
إلكترونيات القوى
الطاقة الكهربائية
الهندسة الكهربائية
أنظمة القوى الكربائية
أنظمة التحكم
وبالطبع, علوم الرياضيات المختلفة
وغيرها الكثير …
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 setup 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 plugin يتعلق بعملك, دراستك أو تخصصك. ولكن شركة MathWorks, Inc. تمنحك جميع المنتج pluginيات الأساسية لدى شرائك لبرنامج ماتلاب.
للإطلاع على قائمة بحزمة ماتلاب الكاملة:
من هنا
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:
http://e7s.org/uploads/32fae043f2.png
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:
http://e7s.org/uploads/ac6c3308c6.png
الرقم 7.4.0.287 (R2014a)
الخانة الأولى من الرقم (من جهة اليسار) تشير إلى رقم النسخة الأساسي (الرئيس) وفي حالتنا هذه هي النسخة السابعة. الرقم الثاني, يشير إلى التحديث updateات الفرعية التي طرأت على النسخة السابعة, وهي أربع تحديث updateات. 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 R2014a فهو نظام جديد اتبعته شركة MathWorks في ترقيم إصداراتها التي تلت النسخة 7.1. الحروف الأبجدية تشير إلى التحديث updateات الفرعية, والسنة تشير إلى تاريخ انتاج النسخة, أمثلة:
7.1 >> NOTHING!
7.2 >> R2014a
7.3 >> R2014a
7.4 >> R2014a
7.5 >> R2014b
بعد أن قمنا بالتعرف على هذا البرنامج ومعرفة أمكانياته أرجو ان توافقوني الرأي بانه برنامج ذو أهمية كبيرة في عمليات البرمجة
وبأذن الله سنبدأ في شرح طريقة هذا البرنامج الذي يطول شرح طريقةة على مراحل وننتظر منكم الأسئلة والأستفسارات لكي نجيبكم عليها بأمر الله تعالى
ولنتذكّر أنه لا يمكن تعلم ماتلاب إلا بالجلوس أمام جهاز الحاسوب والممارسة المستمرة! التطبيق, ثم التطبيق, ثم التطبيق …وهذا شأن تعلم أي شئ جديد
