عمران نوین

آموزش متلب

معرفی نرم­ افزار MATLAB

اولین نسخه از نرم ­افزار MATLAB در سال ۱۹۸۴ توسط شرکت MathWorks منتشر گردید. کلمه MATLAB از ابتدای

دو کلمه Matrix و Laboratory گرفته شده است و این نرم­ افزار بر پایه کار با بردارها و ماتریس‌ها ایجاد گردیده است.

هر ساله دو نسخه از نرم­ افزار متلب توسط شرکت MathWorks منتشر می­ شود که به طور معمول نسخه اول با

پسوند a در ماه مارس و نسخه دوم با پسوند b در ماه سپتامبر انتشار می­ یابد.

متلب قابلیت­ های فراوانی در عملیات ماتریسی، مصورسازی داده­ ها، ترسیم توابع، پیاده­ سازی الگوریتم­ ها،

ایجاد رابط کاربری، مدل­سازی و شبیه­ سازی را داراست.

این نرم­ افزار ضمن بهره­ گیری از یک زبان برنامه ­نویسی ساده، با قابلیت ­های فراوان خود کاربران زیادی را در زمینه­ های

مختلفی از جمله علوم پایه، علوم مهندسی و اقتصاد جذب نموده است.

به طور کلی متلب را می­ توان در پنج بخش اصلی توصیف نمود:

محیط نرم ­افزار متلب

به صورت پیش­فرض در محیط نرم ­افزار متلب فهرست فرمان­ ها، نوار ابزارها، پنجره فرمان، پنجره تاریخچه فرمان،

پنجره فضای کاری، پنجره پوشه جاری و پنجره جزئیات نمایش داده م ی­شوند. مجموعه متنوعی از دستورها به

وسیله فهرست ­های زبانه­ای در ردیف بالای صفحه قابل دسترسی می­ باشند. نوارابزارها دسترسی سریع به

فرمان ­ها را فراهم می ­کنند. در پنجره فرمان، مجموعه دستورها برای اجرا شدن توسط کابر وارد می­ شوند و تاریخچه

دستورهای اجرا شده در پنجره تاریخچه فرمان نمایش داده می شود. متغیرهای ایجاد شده در اثر اجرای دستورها در

پنجره فضای کاری نمایش داده می­شوند. در پنجره پوشه جاری، پوشه ­ای که متلب اطلاعات را از آن خوانده یا اطلاعات

را در آن ذخیره می­ نماید، نشان داده می شود و جزئیات مربوط به فایل های موجود در پوشه جاری در پنجره جزئیات نمایش داده می شود.

در صورتی که حجم دستورهای وارده در متلب قابل توجه باشد، این دستورها در قالب یک فایل جداگانه

قابل ذخیره و اجرا هستند. برای ایجاد فایل دستورهای متلب از Editor یا ویرایشگر متلب استفاده می شود.

ویرایشگر متلب دارای امکانات کمکی قدرتمندی در خطایابی و مدیریت برنامه است.

زبان برنامه ­نویسی متلب

زبان برنامه ­نویسی متلب یک زبان سطح بالا بر پایه آرایه­ ها محسوب می شود. از ویژگی­های این زبان می­توان

به بهره­گیری آن از عبارت­های کنترلی بر روی اجرای برنامه، توابع، ساختارهای داده، ورودی/خروجی و برنامه

­نویسی شیئ­ گرا اشاره نمود. به وسیله توانمندی­ های این زبان، برنامه ­نویسی در سطح برنامه ­های کوچک

تا برنامه ­های بسیار بزرگ قابل انجام است.

اداره ­کننده گرافیکی متلب

متلب از فرمان­های سطح بالا در مصورسازی دوبعدی و سه­بعدی داده ­ها، پردازش تصویر و پویانمایی برخوردار

است. به وسیله این فرمان­ها می­توان از یک ترسیم ساده دوبعدی تا یک رابط کاربری کامل ترسیمی را ایجاد نمود.

همچنین، متلب قابلیت­های مطلوبی را در سفارشی ­سازی ترسیم­های ایجاد شده در اختیار قرار می­دهد.

کتابخانه توابع ریاضی متلب

در متلب مجموعه بسیار وسیعی از توابع ریاضی گنجانده شده است. این مجموعه دامنه­ای از توابع مقدماتی

ریاضی همچون توابع مثلثاتی تا توابع پیشرفته­ای که برای مثال در محاسبه تبدیل فوریه، محاسبات مقدار ویژه

یا حل معادلات دیفرانسیل کاربرد دارند را شامل می شود. برای دسترسی سریع و آسان به توابع متلب، Help

قدرتمندی در داخل متلب قرار داده شده است.

رابط برنامه ­نویسی کاربردی متلب

متلب قابلیت فراخوانده شدن و به­ کارگیری توسط دیگر برنامه ­ها همچون C را داراست. به وسیله رابط برنامه

­نویسی کاربردی، ایجاد پیوند با برنامه ­های متلب و موتور محاسباتی آن امکان­ پذیر است.

در دوره آموزش متلب چه می­ آموزید؟

این دوره آموزشی بخش اول پک آموزش متلب می باشد و پیش نیاز بخش دوم (متلب در پروژه های عمرانی)

می باشد.در این بخش کلیه مباحث ضروری و پایه برای کار با نرم­ افزار متلب ارائه شده است. فراگیرنده با گذراندن

این بخش، مهارت­ های زیر را کسب می­ نماید:

• آشنایی با تمام بخش ­های محیط متلب
• آشنایی و نحوه کار با Help متلب
• شناخت و کار با انواع متغیرها در متلب
• ایجاد و کار با بردارها و ماتریس­ ها
• شناخت و کار با انواع توابع عمل­کننده بر روی بردارها و ماتریس­ ها
• انجام عملیات آرایه­ای و ماتریسی
• کار با انواع توابع مقدماتی ریاضی
• آشنایی و نحوه کار با بخش­های مختلف Editor متلب
• نحوه برنامه ­نویسی صحیح و اصولی در متلب
• کار با امکانات Editor متلب در اشکال­زدایی برنامه
• تابع ­نویسی مقدماتی و پیشرفته و اجرای فرمان­ های سیستمی در متلب
• کار با انواع گزاره­ های شرطی و حلقه ­ها
• کار با عبارت ­های متنی
• کار با آرایه ­های سلولی و ساختارهای داده
• آشنایی و کار با امکانات متلب در ترسیم دوبعدی و سه ­بعدی داده ­ها و تنظیمات مربوطه
• انجام محاسبات حساب دیفرانسیل و انتگرال و مقدار ویژه به صورت نمادی و عددی
• حل معادلات دیفرانسیل به صورت نمادی و عددی
• آشنایی و کار با توابع مربوط به تحلیل آماری داده ­ها
• آشنایی و کار با توابع مربوط به درون­ یابی، برون­ یابی و انطباق منحنی
• انجام تحلیل فوریه و فیلترکردن سیگنا­ل­ ها

آموزش ­های بخش اول جنبه عمومی و پایه داشته و مختص یک رشته دانشگاهی خاص نیستند. در

نتیجه، این آموزش­ ها برای کلیه دانشجویان علاقه­ مند یا افرادی که قصد شروع به کار با متلب را دارند

مفید خواهند بود.

از ویژگی­ های برتر دوره آموزش متلب می­ توان به موارد زیر اشاره نمود:

• در سرفصل ­بندی و ارائه مطالب دوره از سه منبع کتب معتبر بین­ المللی، Help متلب و تجربیات بیش
• از ده ساله مدرس دوره در کار با متلب استفاده گردیده است. در ترتیب ­بندی و نحوه ارائه مطالب، تمامی
• تجربیات مدرس برای ایجاد بهترین بازدهی آموزشی به کار گرفته شده است.

• در آموزش دوره از مثال ­های بسیار زیادی استفاده شده تا از این طریق جنبه­ های کاربردی مختلف متلب پوشش
• داده شوند. به خطاهای رایج در به ­کارگیری متلب در خلال آموزش جلسات اشاره شده است و تجربیات مدرس
• دوره در جلوگیری از رخداد این خطاها به فراگیران انتقال داده شده است.

• در انتهای هر جلسه آموزشی، قسمتی با نام «تمرین و تحقیق» گنجانده شده است. در قسمت مذکور،
• تمرین­ هایی که فراگیران با حل آن­ها تسلط بیشتری به موضوع جلسه آموزشی پیدا می­ کنند قرار داده شده
• است. همچنین، آن دسته از موضوعاتی که آشنایی با آن­ها لازم است اما از جنبه کاربردی کمتری برخوردار
• هستند نیز به فراگیران معرفی شده تا با مراجعه و تحقیق در Help متلب، اطلاعات لازم در مورد آن­ها را بیابند.

• تمامی مطالب آموزشی همراه با توضیحات فارسی در محیط ویرایشگر متلب وارد شده و آموزش از طریق اجرای
• خط به خط دستورها دنبال می شود. درنتیجه، زمان آموزش با تایپ دستورها از سوی مدرس تلف نگردیده و این
• موضوع افزایش زمان مفید آموزش و افزایش تمرکز فراگیران را در پی خواهد داشت.

• نتایج تحلیلی به دست آمده در بخش دوم دوره با نتایج مشابه حاصل از دیگر نرم­ افزارهای تحلیل سازه صحت­
• سنجی گردیده و لذا تمامی تلاش برای ارائه محتوای صحیح و قابل اعتماد به فراگیران به کار گرفته شده است.