زبان برنامه نویسی متلب (مزایا + معایب + زمینه های کاربرد)

از برنامه نویسی متلب می‌توانید در حل مسائل علمی و فنی استفاده کنید. در واقع زبان برنامه نویسی و نرم‌افزار متلب برای انجام دادن محاسبات عددی ایجاد شده است. این زبان ترکیبی از زبان‌های c , c++ و جاوا می‌باشد.

کلمه matlab از دو واژه matrix و  Laboratory تشکیل شده است. ماتریس‌ها در متلب حرف اول را می‌زنند. ماتریس از تعدادی سطر و ستون تشکیل شده که به محل تلاقی سطر و ستون‌ها، یک سلول می‌گویند.

اطلاعات در متلب به صورت ماتریس‌ها ذخیره می‌شوند. درست است که در برنامه متلب بیشتر با اعداد و ارقام سروکار داریم، اما می‌توان ساختارهای گرافیکی هم به آن اضافه کرد. با ما در افضلی وردپرس تا انتهای این مقاله همراه باشید.

مزایای زبان برنامه نویسی متلب

• ایجاد محیطی کاربردی برای انجام دادن کارهای تکراری
• بهره مندی از کتابخانه ریاضی برای حل مسائل جبری، آمار و دیفرانسیل
• طراحی انواع ساختار های گرافیکی برای درک بهتر محاسبات عددی
• ایجاد شخصی سازی برای اپلیکیشن های مختلف
• امکان محاسبه ساختارهای عددی به صورت پیشرفته

معایب استفاده از زبان برنامه نویسی متلب

• این برنامه متن باز نیست و کاربران نمی‌توانند از کدهای خود در جاهای دیگر هم استفاده کنند.
• در مورد برنامه‌های به غیر از ماتریس، عملکرد ضعیفی دارد.
• عدم سازگاری با هر سیستم عاملی

زمینه‌های کاربرد نرم افزار متلب

این نرم افزار در تمام حوزه‌های فیزیک، شیمی و ریاضیات کاربرد دارد. همچنین برای ساختن اپلیکیشن‌های محاسبات مالی، کنترل سیستم، محاسبات زیست شناسی، پردازش تصویر و پردازش سیگنال‌ها می‌توان از نرم افزار متلب استفاده کرد.

موارد کاربرد نرم افزار متلب

• تجزیه و تحلیل داده‌ها
• توسعه الگوریتم‌ها
• ساخت انواع اپلیکیشن
• انواع محاسبات ریاضی و عددی شامل:

1. انواع اقدامات روی ماتریس و آرایه
2. جبر خطی
3. محاسبات عددی
4. پردازش داده ها
5. معادلات و دیفرانسیل
6. آمار و احتمالات
7. توابع خاص
8. توابع غیر خطی

***با استفاده از برنامه نویسی اکسل می‌توانیم انجام بعضی کارهای روتین و تکراری را راحت کنیم. برای مثال در مدرسه‌ای که حدود 200 دانش آموز دارد، بررسی نمرات دانش آموزان و ایجاد گزارش‌های دوره‌ای از وضعیت نمرات آن‌ها به راحتی با برنامه نویسی در اکسل قابل انجام است.

استفاده از نرم افزار متلب برای چه کسانی مفید است؟

همانطور که گفته شد متلب یک زبان برنامه نویسی بر پایه C, C++ و جاوا است. اما این زبان مورد استفاده برنامه نویسان نیست.  در حقیقت برنامه های نوشته شده توسط این زبان، یک نوع محاسبات محسوب می‌شوند. به نوعی برای مهندسان و دانشمندان مفید هستند. یک مهندس که با ریاضیات سروکار دارد به جای اینکه ایده و طرح خود را روی کاغذ بنویسد، می‌تواند با استفاده از نرم افزار متلب، به صورت دقیق این کار را انجام دهد.

با استفاده از متلب دیگر نیازی به استفاده از ماشین حساب هم ندارید. این کار سرعت انجام محاسبات را بالاتر می‌برد. همچنین به دلیل دقت بالایی که دارد امکان خطا را کمتر می‌کند. در حقیقت شما هنگام کار با متلب یک طرح اولیه یا پروتوتایپ طراحی می‌کنید. یعنی قبل از شروع یک فرآیند و برنامه، وقتی یک طرح اولیه در ذهنمان داریم، می‌توانیم بررسی کنیم آیا ایده ما جواب می‌دهد یا نه؟ این کار می‌تواند از اقدامات بیهوده جلوگیری کند. تا اگر مسئله ای جواب ندارد، به دنبال آن نباشیم.

ویژگی های نرم افزار متلب

• این نرم افزار برای مهندسان و دانشمندان طراحی شده است.
• توابع زیادی در این برنامه وجود دارد که کاربردهای مختلفی دارند.
• چون این نرم افزار برای مهندسان ساخته شده است، در جعبه ابزارهای آن کاربردهای خاصی در نظر گرفته شده است.
• برای هر تخصص و هر مهندسی، یک جعبه ابزار خاص در نظر گرفته شده است.
• انجام محاسبات در نرم افزار متلب خیلی سریع صورت می‌گیرد.
• مورد اطمینان بودن یکی دیگر از ویژگی‌های این نرم افزار است.
• تیم نرم افزار متلب پشتیبانی بسیار قوی دارد.
• سرعت انجام کار و پیاده سازی ایده ها در متلب بسیار بالا است.
• به راحتی می‌توان ماتریس‌ها را با آن پیاده‌سازی کرد.
• از دو محیط برنامه نویسی کامند و شبیه سازی برخوردار است.

آرایه در متلب

یکی از دلایل نام گذاری این نرم افزار، آرایه ای بودن همه متغیرهای آن است. معنی آن این است که هر متغیری از چندین عنصر تشکیل شده است. آرایه در اینجا به معنی بردار و یا ماتریس است. بردار را آرایه یک بعدی و ماتریس را آرایه دو بعدی می‌گویند. چون اساس کار نرم افزار متلب بر پایه آرایه و ماتریس است، در این قسمت آرایه ها را به شما معرفی می‌کنیم.

بردار در متلب چیست؟

همانطور که گفتیم بردار آرایه ای یک بعدی است. ما در متلب از دو نوع بردار حرف می‌زنیم. بردار سطری و بردار ستونی. برداری را سطری می‌گویند که یک سطر و تعداد زیادی ستون دارد. و بر عکس بردار ستونی، از یک ستون وتعداد زیادی سطر تشکیل شده است.

ما برای اینکه ابعاد یک آرایه را نشان دهیم، از نماد m×n استفاده می‌کنیم. که در آن m تعداد سطرها و n تعداد ستونها را نشان می‌دهد. یعنی اگر بخواهیم بردار سطری را نشان دهیم، به یک آرایه با ابعاد 1×n احتیاج داریم.

برای بردار ستونی به یک آرایه با ابعاد m×1 احتیاج داریم.

تعریف بردار سطری در متلب چگونه است؟

با تعریف اولیه بردار آشنا شدید، حالا می‌خواهیم در برنامه متلب این آرایه ها را پیاده سازی کنیم. در متلب برای ایجاد و نوشتن بردار از علامت [] استفاده می‌کنیم. داخل این براکت باید عناصر آرایه را بنویسید. اعداد یا عناصر با کاما (,) یا space از هم جدا می‌شوند. برای مثال

>>S=[1 4]

یک متغیر به نام S ایجاد می‌کند، که یک بردار سطری دارد و از دو عنصر 1 و 4 تشکیل شده است.

تعریف بردار ستونی در متلب

تعریف بردار ستونی در متلب هم مشابه بردار سطری است. اما با این تفاوت که برای نوشتن بردار ستونی، به جای کاما و یا فاصله باید از ; استفاده کنیم. با یک مثال می‌خواهیم بردار ستونی را به شما نشان دهیم.

B= [ 1;2;3]

در اینجا یک متغیر به نام B ایجاد کردیم و عناصر 1و2و3 در ستونهای 1 تا 3 قرار دارند.

این نتیجه در متلب به صورت زیر نشان داده می‌شود:

B=

1

2

3

3 سوال پرتکرار مرتبط با موضوع

1) نرم افزار متلب برای چه چیزی ایجاد شده است؟

این نرم افزار یک زبان برنامه نویسی مختص مهندسان است. از ابزارهای مختلفی برای انواع مهندسان تشکیل شده است.

2) ایرادات زبان برنامه نویسی متلب چیست؟

این برنامه اوپن سورس نیست. بیشتر برای ماتریس‌ها طراحی شده و در موارد دیگر کاربرد ضعیفی دارد. این نرم افزار با هر سیستم عاملی سازگاری ندارد.

3) آیا می‌توان با نرم افزار متلب نمودار طراحی کرد؟

بله این نرم افزار از دو محیط کاربری تشکیل شده است. یکی محیط command برای کدها و برنامه نویسی، دیگری محیط سیمولینگ برای شبیه سازی

***یاداوری: جالب است بدانید با استفاده از برنامه نویسی ربات تلگرام به راحتی می‌توانید سایت خود را در تلگرام مرور کنید. نوشته‌های خودتان را ببینید، انواع دسته‌ها را مرور و پیام‌ها را مشاهده کرده و به آن‌ها پاسخ دهید. این بات برای انواع سایت‌ها و مخصوصا سایت‌های خبری گزینه مناسبی است.

خلاصه و نتیجه‌گیری

اگر شما دانشجوی رشته ریاضی و یا مهندسی هستید، به راحتی با استفاده از برنامه متلب، می‌توانید مسائل ریاضی را حل کنید. یکی از ویژگی های خوب نرم افزار برنامه نویسی متلب این است که شما می‌توانید برنامه ای که در ذهنتان دارید را، با آن پیاده سازی کنید. این کار دقت انجام محاسبات را برای شما بالاتر می‌برد. بنابراین امکان ایجاد خطا و مشکل را بررسی می‌کند. تا اگر موردی بود، دیگر برنامه را پیاده سازی نکنیم.

این کار برای انواع مهندسان عمران، کامپیوتر، برق و مکانیک کاربرد دارد. در این مطلب، مزایا و معایب نرم افزار متلب را بررسی کردیم و به صورت ساده موارد اولیه این نرم افزار را به شما آموزش دادیم. اگر فکر می‌کنید نکته‌ای را از قلم انداخته‌ایم لطفا در قسمت نظرات با ما و سایر کاربران به اشتراک بگذارید. می‌توانید مقاله بهترین زبان برنامه نویسی وب را  مشاهده کنید.