ما هو الماتلاب :::

هذا الموضوع أحببته وقمت بنقله لكم للفائدة


ما هو MATLAB :

إن اسم ( MATLAB ) هو اختصار للجملة التالية ( MATrix LABoratory ) أي ( مختبر المصفوفات ) و هو لغة برمجية عالية المستوى و الأداء ، تستخدم لإنجاز الحسابات التقنية . فهي تنجز الحسابات و تظهر النتائج على شكل رسومات أو منحنيات ، كما يمكننا كتابة برامج بها بمستويات مختلفة ( منخفضة المستوى و عالية المستوى ) و ذلك كله في بيئة سهلة الاستخدام.



يستخدم برنامج MATLAB في :



· إنجاز الحسابات ( Math and Computation ) .

· تطوير الخوارزميات ( Algorithm Development ) .

· تحصيل المعطيات ( Data Acquisition ) ( وهو ما يسمى بـ { الاستيفاء الرياضي } ) .

· النمذجة و المحاكاة و إعادة نمذجة النظام ( Modeling , Simulink , and Prototyping ).

· تحليل المعطيات و معالجتها و إظهار النتائج على شكل رسومات ( Data Analysis , Exploration , and Visualization )

· محاكاة للعلوم الهندسية و الفيزيائية و ذلك عن طريق الرسومات .

· تطوير التطبيقات ( Application Development ) .



إن MATLAB هو نظام تفاعلي ، يتعامل مع المعطيات على أنها مصفوفات و لا داعي لتعريفها أو تحديد أبعادها ، و هذه الطريقة تسمح لنا بحل الكثير من المسائل و المشكلات التقنية و خصوصا تلك التي لها شكل مصفوفات و أشعة و أنساق ، كما يمكننا أن نكتب برنامج بلغة ( غير تفاعلية ) مثل لغة الـ ( C ) أو لغة الـ ( Fortran ) و في الإصدارات الجديدة من MATLAB أصبح بإمكاننا كتابة و استخدام مكتبات لغة الـ ( C ) و الـ ( C++ ) .



كما يتميز MATLAB بوجود برامج و أدوات خاصة لحل مشكلات و مسائل تقنية خاصة ، هذه البرامج و الأدوات الخاصة موجودة في مجموعة تدعى ( Toolbox ) ، إن الـ ( Toolbox ) هو عبارة عن توابع ودوال في MATLAB ( ملفات M_Files ) تستخدم بيئة MATLAB لحل مشاكل و مسائل تقنية خاصة

مثل :

· Fuzzy Logic .

· Neural Networks .

· Signal Processing .

· Control Systems .

و غيرها الكثير …



نظام MATLAB :

يتكون نظام MATLAB من خمس أقسام رئيسية :

: Development Environment -1

و هي عبارة عن مجموعة من العناصر و الأدوات التي تساعدنا في استخدام ملفات و توابع ودوال MATLAB ، و معظم هذه العناصر و الأدوات هي من النوع ( GUI ) أي ( Graphical User Interface ) و هي عبارة عن واجهات تخاطب مع المستخدم ( واجهات تحتوي على أزرار و قوائم منسدلة وغيرها من العناصر الموجودة في لغات البرمجة المرئية ) .

أما العناصر التي يتكون منها Development Environment فهي :

· MATLAB Desktop .

· Command Window .

· Command History .

· Editor The.

· Debugger The.

· Help Browser The.

· Workspace Browser The.

· Files Browser The.

· The Search Path Browser .

2- The MATLAB Mathematical Function Library :

و هي عبارة عن مجموعة كبيرة من التوابع و الدوال الرياضية و الخوارزميات ، تبدأ من الدوال و التوابع القادرة على إنجاز الحسابات الأساسية السهلة ( كالضرب و الطرح و الجمع ) و تكمل حتى نصل إلى الدوال و التوابع القادرة على إنجاز حسابات معقدة مثل ( إيجاد مقلوب مصفوفة من أي درجة كانت و إيجاد تابع بيسل و إنجاز تحويل فورييه السريع ).

3-The MATLAB Language :

و هي عبارة عن لغة عالية المستوى ، تتعامل مع المعطيات على أنها مصفوفات ، كما تحتوي على تعليمات التحكم بتدفق المعطيات ( مثل التعليمات الشرطية و تعليمات الحلقات و غيرها من التعليمات التي تتحكم بتدفق المعطيات ) ، و تحتوي هذه اللغة أيضا على توابع و دوال ، و بنى معطيات ، تعليمات من النوع ( Input/Output ) ، و تحتوي على ميزات الـ ( OOP ) ( Object_Oriented Programming ) .



تمكننا هذه اللغة أيضا من البرمجة بأسلوبين :

· Programming in the small : و ذلك لإنشاء برامج صغيرة وسريعة في التنفيذ قادرة على إنجاز حسابات بسيطة .

· Programming in the large : و ذلك لإنشاء برامج ضخمة و كبيرة قادرة على إنجاز حسابات معقدة في وقت قصير .



4- Graphics :

يحتوي MATLAB على طيف واسع من التوابع و الدوال التي تمكننا من إظهار المعطيات المخزنة في مصفوفة على شكل رسم ، تقسم هذه الدوال و التوابع إلى نوعين :

· دوال و توابع عالية المستوى : هذه التوابع و الدوال قادرة على الرسم في المستوى ثنائي البعد ( X0Y ) و ثلاثي الأبعاد ( XYZ ) ، و قادرة أيضا على معالجة الصورة و غيرها من العمليات الرسومية المعقدة .

· دوال و توابع منخفضة المستوى : هذه التوابع و الدوال مخصصة للتحكم الكامل بخصائص الرسومات و بناء واجهة التخاطب مع المستخدم ( GUI ) في تطبيقاتنا الخاصة .



The MATALB Application Program Interface ( API ) -5 :

هذه المكتبة تسمح لنا بكتابة برامج بلغة الـ ( C ) أو الـ ( Fortran ) في MATLAB ، تحتوي هذه المكتبة على تعليمات تستدعي برامج فرعية في MATLAB ، و تعليمات تمكننا من جعل MATLAB كنواة حسابية في برامجنا المكتوبة باللغات السابقة ، و تعليمات تمكننا من قراءة و كتابة ملفات من النوع ( MAT_Files ) و هي عبارة عن ملفات مخصصة للربط بين برنامج الـ MATLAB و اللغات الأخرى .



MATLAB Desktop :

يظهر MATLAB Desktop عندما نشغل برنامج MATLAB ، وهو مبني بواسطة الأداة ( GUI ) ، و يمكننا MATLAB Desktop من كتابة البرامج بلغة MATLAB و بناء تطبيقاتنا الخاصة ، و ذلك من خلال ( Command Window ) ، كما يمكننا من رؤية حالة و خصائص المتغيرات المستخدمة في برنامجنا من خلال ( Workspace ) ، كما يمكننا من رؤية التعليمات التي استخدمناها مؤخرا في برنامجنا و وقت و تاريخ بدء كتابة البرنامج و ذلك من خلال ( Command History ) ، كما يمكننا من رؤية الملفات المستخدمة في برنامجنا و تطبيقاتنا و ذلك من خلال ( Current Directory ) ، سيأتي الحديث لاحقا عن الـ MATLAB Desktop بالتفصيل ، و يوضح الشكل التالي الـ ( Default MATLAB Desktop ) ، و يمكننا أن نغير في ترتيبه و في شكله كما نريد :