يعتبر الماتلاب – MATLAB من أكثر البرامج الحاسوبية رياداً في مجال الهندسة والرياضيات. إنه البرنامج الذي يسمح لنا بالمحاكاة العددية للآلات والمجسمات والحركات الآلية. يسمح هذا البرنامج لمستخدميه الغوص في المعادلات المصفوفية، ومن ثم إنتاج توابع رياضية، وتنفيذ خوارزميات مختلفة. تابع معنا صديقي القارئ قراءة هذه المقالة لتعرف المزيد من المعلومات عن هذا البرنامج الشهير.
مطوّر برنامج الماتلاب – MATLAB
إن المطوّر الرئيسي لبرنامج ماتلاب هي شركة “MathWorks” المتخصصة في مجال ريادة البرامج الحاسوبية. أهم منتجات هذه الشركة هي برنامج الماتلاب وملحقاته مثل سميولينك ماتلاب. الجدير بالذكر أن هذا البرنامج العظيم في رأيي يستخدم من قبل أعداد لا حصر لها من المهندسين ومطوري البرمجيات الهندسية عبر العالم.
إنه البرنامج الذي لا يمكننا الاستغناء عنه أبداً، والذي يدخل في الخطة الدراسية لمناهج التخصصات الهندسية في كل الجامعات. يعد هذا البرنامج من أكثر البرامج عملاً، المصنَّع من قبل أكثر الشركات إبداعاً وتطوراً في العالم. لن ننسى أن أصل هذه الشركة المطورة هو الولايات المتحدة الأمريكية التي أسست الشركة عام 1984، والتي اشتُهرَت منذ ذلك الزمان وحتى الآن.
معلومات عامّة حول برنامج الماتلاب – MATLAB
يندرج نوع هذا البرنامج تحت ما يسمّى برامج رياضية فهو يعمل أساساً على المعادلات الرياضية والمصفوفات. إذا أردت تنصيب هذا البرنامج على حاسوبك المحمول، فعليك أن تعرف صديقي القارئ أنظمة التشغيل التي يعمل عليها. مثال على ذلك، نظام التشغيل ويندوز – Windows، ونظام التشغيل ماك – Mac، وأخيراً، لينكس – Linux. وهي أنظمة تشغيل حرة مفتوحة المصدر.
إن المصمم الأساسي لهذا البرنامج والذي تمحور حوله برنامج MATLAB هو المصمم العظيم “كليف مولر – Cleve Moler”. وهو عالم رياضيات ومبرمج حاسوبي رائد في مجال التحليل العددي الرياضي. عَمِلَ على اختراع ماتلاب ليُسهّل على طلبة الجامعات المحاكاة العددية للمسائل الرياضية. وحظيَ اختراعه هذا بقبول واستخدام من قبل الكثير من الناس فور انتشاره.
أقسام برنامج الماتلاب – MATLAB
بعد تنصيب البرنامج على حاسوبك الشخصي ستلاحظ أنه يعمل وفق قسمين من الإضافات. إضافة خاصة بالماتلاب فقط الذي يقوم بدراسة عددية من أجل معادلات الآلية. وقسمٌ آخر يقوم بدراسة حركية (سميولينك – Simulink) أي أنك تشاهد فيه حركة الآلية بناءً على المعادلات والكود البرمجي المرفق.
الأهم من ذلك، فإن أي خطأ في المعادلات أو الكود البرمجي وإن كان صغيراً فإنه سيوقف عمل الدراسة أياً كانت. لذلك، ننصحك بمراجعة معادلاتك وكودك البرمجي بدقة قبل الانتقال إلى التنفيذ والتشغيل.
أما القسم الخاص بالمحاكاة (سميولينك – Simulink) فإنه يعمل على تطبيق النظريات الفيزيائية أو الرياضية. من أجل تطبيقها على نموذجك الذي قمت بإنشائه من أجل إعطاء الحركة لنموذجِك. مثال على ذلك، من الممكن أن تقوم بمحاكاة لنموذَج طائرة أو سفينة فضائية. لذلك، فإن شركات الفضاء تستفيد أيضاً من هذا البرنامج في معرفة حركات نماذجها قبل تنفيذها واقعاً.
نوافذ برنامج ماتلاب – MATLAB
البرنامج نوافذ ثلاث، منها نافذة الأوامر التي تتيح لك كافة الأيقونات التي تقوم من خلالها بتطبيق أوامر محددة. يوجد نافذة ثانية في هذا البرنامج تظهر أيضاً فور فتحك له. تظهر فيها كافة تاريخ الأوامر التي تقوم بعملها منذ فتحك للبرنامج. وتسمى هذه النافذة بإسم نافذة تاريخ الأوامر.
أما النافذة الثالثة فاسمها نافذة مكان العمل ويظهر فيها أسماء المتحولات التي تقوم بعملها خلال البرنامج. إذا كنت تبحث عن برنامج يقوم برسم المخططات البيانية كتلك التي تراها في الأبحاث. فإن برنامج MATLAB هو اختيارك الأمثل لك لذلك.
مميزات إضافية لبرنامج ماتلاب – MATLAB
إذا كنت طبيباً، فإن هذا البرنامج يناسبك أيضاً، ففيه يمكنك أن ترسم أجزاء جسم الإنسان ومن ثم دراستها حركياً. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك أن ترسم الأحماض النووية التي تعتبر من الأشكال المتداخلة. الجدير بالذكر أن هذا البرنامج يسمح لك برسم أشكال ثلاثية الأبعاد، ولكن ليس قبل أن تكتب معادلاتها. لذلك، عليك بكتابة المعادلات أولاً ثم الرسم. الأهم من ذلك، أنه يمكنك أن ترسم أجزاء الأشكال ومن ثم تلوينها بألوان معينة قد تكون شفافة لرؤية الأجزاء الأخرى من تحتها.
إصدارات برنامج ماتلاب – MATLAB
لهذا البرنامج إصدارات عديدة بدأت من عام الإنتاج، حتى عالمنا الحالي. وكلما قمت بالعمل على إصدار أحدث، كانت المزايا المتوفرة فيه أكثر. لذلك، ننصحك عزيزي القارئ بتنصيب أحدث الإصدارات للبرنامج بشكل دائم. آخر تلك الإصدارات كان في عام 2013، يمكنك أن تنعم فيه بأحدث الميزات.
تطبيقات MATLAB
يمكنك استخدام ماتلاب في العديد من التطبيقات، منها:
- عمل شبكات طاقة ذكية.
- تطوير خوارزميات من أجل التحكم بالمركبات بأنواعها.
- دراسة ديناميكية الآلات والغازات من حولها.
- تحليل بيانات الطقس بما تحويه من مسارات الرياح والأعاصير وشدتها.
- تطوير برمجيات مخصصة من أجل البرامج الحسابية مثل الآلة الحاسبة.
في ختام هذا المقال، نذكرك بتوافر مصادر تعلم الماتلاب مثال على ذلك، ماتلاب للمبتدئين الذي يعلمك أبسط ما في هذا البرنامج. يوجد دورات عبر الإنترنت لتعلم الماتلاب مثل دورة “التدريب على MATLAB و Simulink” مقدمة من الشركة المصنعة نفسها.