موضوع مقاله: متلب | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # متلب | مقدمه: مَتلب یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. | ## بخش 1: متلب | این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شود. حتی یک تصویر به شکل یک ماتریس سه بعدی ذخیره می‌گردد که بُعد اول و دوم آن برای تعیین مختصات نقاط و بُعد سوم آن برای تعیین رنگ نقاط استفاده می‌شود. فایل‌های صوتی نیز در متلب به شکل ماتریس‌های تک ستون (بردارهای ستونی) ذخیره می‌شوند؛ بنابراین جای تعجب نیست که متلب مخفف عبارت آزمایشگاه ماتریس باشد. علاوه بر توابع فراوانی که خود متلب دارد، برنامه‌نویس نیز می‌تواند توابع جدید تعریف کند. این قابلیت، ارتباط بهتری را میان برنامه‌های کاربردی نوشته‌شده با متلب و کاربران برقرار می‌کند. متلب که از محصولات شرکت مت‌ورکس است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و… کاربرد بسیاری دارد. تاریخچه کلیو مولر ، رئیس بخش علوم کامپیوتر در دانشگاه نیو مکزیکو، در اواخر دهه ۱۹۷۰ شروع به توسعه متلب کرد. این موضوع به زودی به سایر دانشگاه‌ها گسترش یافت و مخاطبان علاقه‌مندی در جامعه ریاضی کاربردی پیدا کرد. مهندس جک لیتل، در طی دیدار با مولر از دانشگاه استنفورد در سال ۱۹۸۳ با متلب آشنا شد. در سال ۲۰۰۰، متلب بازنویسی شد تا از مجموعه جدیدتر کتابخانه برای دستکاری ماتریس، استفاده شود. متلب برای اولین بار توسط محققان و شاغلان در مهندسی کنترل، تخصص Little's، استفاده می‌شد، اما به سرعت در بسیاری از حوزه‌ها گسترش یافت. هم چنین در آموزش به ویژه آموزش جبر خطی، تحلیل عددی و در پردازش تصویر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برنامه‌های متلب اکثراً متن‌باز هستند و در واقع متلب (مانند بیسیک) مفسر (رایانه) است نه کامپایلر. قدرت متلب از انعطاف‌پذیری آن و راحت بودن کار با آن ناشی می‌شود، همچنین شرکت سازنده و گروه‌های مختلف، از جمله دانشگاه‌های سرتاسر جهان و برخی شرکت‌های مهندسی هر ساله جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارایی و محبوبیت آن شده‌است. | ## بخش 2: متلب | همچنین در این نمودار ۳ بعدی، طول، عرض و میزان برجستگی ستاره اندازه‌گیری شده‌است. محدودهٔ مختصات سطحی سنجش میکروسکوپ، ۸۰۰ در ۸۰۰ میکرومتر یا ۰٫۸ در ۰٫۸ میلی‌متر بین دو محور x و y می‌باشد. رنگ‌ها و گرافیک موجود در نگاره و تناسب آن با محور رنگی ارتفاع، با هدف درک کمیت برجستگی ستاره و بلندی آن توسط نرم‌افزار متلب ایجاد شده‌است. انتقادات مهمترین انتقادات از متلب به خاطر متن بازنبودن و گران بودن آن است که امکان اجرای کدهای نوشته‌شده در متلب را در هر محیطی محدود می‌کند. متلب اساساً برای کار با ماتریس‌ها طراحی شده‌است و استفاده از ساختارهای دیگر داده سرعت اجرای کد را کم می‌کند. برای نصب کردن متلب نیاز به نصب برخی بسته‌های کامپایل شده‌است که در برخی سیستم عامل‌ها ایجاد مشکل می‌کند. از دیگر انتقاداتی که به این نرم‌افزار می‌شود، عدم توانایی آن در انجام محاسبات در لحظه (Real Time) است. به عنوان مثال این نرم‌افزار توانایی نمایش داده‌های یک شتاب سنج که بوسیلهٔ وای‌فای به آن وصل شده را در لحظه ندارد. مهمترین رقبای متلب متلب رقیبان زیادی دارد و نرم‌افزارهای مشابه بسیاری می‌توانند کارهای مشابه نرم‌افزار متلب را انجام دهند و از آن جمله می‌توان نرم‌افزارهای زیر را نام برد: نرم‌افزارهای مالکانه: مثمتیکا مث‌کد میپل مکسیما نرم‌افزارهای آزاد و متن‌باز: گنو آکتیو سایلب SageMath تفاوت متلب با میپل مثمتیکا پایتون میپل میپل، یکی از نرم‌افزارهای مشهور ریاضی است. نام ان به معنی درخت افرا (درختی شبیه درخت چنار) است که عکس برگ آن بر پرچم کاناداست. راهنمای قوی میپل، کار با ان را راحت کرده جدیدترین نگارش آن، نگارش ۲۰۱۶۰۲ می‌باشد. حافظهٔ کامپیوتر، عبارات جبری و منطق را در خود ذخیره می‌کند و بعد از آن توسط میپل پردازش شده و حل می‌گردد. وقتی میپل اولین بار هنگام اجرا بار می‌شود، فقط هسته که پایه و اساس سیستم میپل و شامل دستورهای بنیادی و اولیه می‌باشد، به حافظه منتقل می‌شود. هسته از کدهایی به زبان C نوشته شده که تقریباً ۱۰ درصد کل سیستم میپل را دربر می‌گیرد. | ## بخش 3: متلب | فرق بین متلب و میپل متلب یک محیط برنامه‌نویسی در حوزهٔ ریاضیات و مهندسی است که بیشتر مناسب مهندسی می‌باشد چون محاسبات آن با استفاده از تقریب سازی‌ها و تخمین‌های ریاضیست؛ بنابراین در کارهای ریاضی کاربردی که اصل کار همان ساختن تقریب‌هاست، ممکن است زیاد مناسب نباشد به علاوه برای کار با آن، باید آموزش دید و برنامه‌نویسی در آن محیط را یادگرفت. میپل یک نرم‌افزار فوق پیشرفته ریاضی است که هم در ریاضیات و هم در مهندسی کاربرد دارد و به راحتی به محیط‌های برنامه‌نویسی دیگر مثل C یا C++ مرتبط می‌شود. برای حل تمرین و یا آموزش ریاضی و محاسبات می‌توان به ان یادداشت و انیمیشن اضافه کرد. محاسبات نمادین و محض مثل حدگیری و مسایل جبر را به راحتی انجام می‌دهد؛ و تمام مراحل حل را به کاربر نشان می‌دهد. مثمتیکا مثمتیکا، یک نرم‌افزار جبریست که توابع مورد نیاز در ریاضی و علوم طبیعی را در اختیار استفاده کنندگان قرار می‌دهد. مهمترین قابلیت‌های این نرم‌افزار عبارتند از: یک سامانهٔ رایانه‌ای جبری برای بررسی نمادین معادله‌ها یک نرم‌افزار عددی برای حل عددی معادله‌ها یک نرم‌افزار اماری برای حل مسایل اماری توابع ترسیمی و تجسمی برای رسم نمودارها توسط نرم‌افزار پابلیکون یک زبان برنامه‌نویسی رقیبان اصلی مثمتیکا: در جبر: مث‌کد - میپل - مکسیما - درایو در تحلیل عددی: متلب متمتیکا درموارد زیر قابل استفاده است: استفاده بهینه‌تر نسبت به ماشین حساب برای انجام محاسبات عددی نمادی و اعلان نتایج محیطی واقعی برای عملیات روی توابع و رابطه‌ها زبان سطح بالای برنامه‌نویسی برای نوشتن برنامه‌های کوچک و بزرگ محیطی مناسب برای پردازش و آنالیز داده‌ها محیطی مناسب برای ترکیب متن صدا گرافیک انیمیشن متمتیکا به دو صورت عمومی و تخصصی در دسترس است و نوع تخصصی آن، بسته‌هایی دارد که به کمک آن می‌توان روش‌های تخصصی علوم را انجام داد. تفاوت مثمتیکا و میپل مثمتیکا و میپل فرق زیادی با یکدیگر ندارند و با یادگیری یکی یادگیری دیگری آسان است. مثمتیکا، فقط یک محیط برای فرمول‌نویسی دارد و برای رسم هر شکلی باید به کدنویسی تسلط داشته باشیم اما در میپل دو محیط کاربری داریم که در محیط اصلی به کدنویسی نیاز نداریم و فرمول‌های از پیش نوشته شده موجود می‌باشد. میپل علاوه بر این محیط، محیطی مانند مثمتیکا دارد که در آن به کدنویسی نیاز داریم. به‌طور خلاصه زمان محاسبه در دو نرم‌افزار تقریباً برابر است، زمان بارگذاری هر دو نرم‌افزار در محیط کدنویسی یکسان است و حافظه زیادی را اشغال نمی‌کند اما محیط اصلی میپل، محیطی که به کدنویسی احتیاج ندارد، علاوه بر اینکه زمان بیشتری را می‌طلبد، حافظهٔ بیشتری را نیز اشغال می‌کند و از این نظر این محیط از میپل، مناسب دستگاه‌های قدیمی نیست. یعنی کتابخانه‌های زیادی برای ان نوشته شده و با دانلود این کتابخانه‌ها می‌توان از کدنویسی‌های بیهوده اجتناب کرد. یک زبان برنامه‌نویسی شیءگرا، تفسیری، سطح بالا، و همه منظوره است، که خیدو فان روسوم، آن را طراحی کرده‌است؛ و اولین بار در سال ۱۹۹۱ منتشر شده‌است. فلسفه اصلی طراحی پایتون «خوانایی بالای کد» است و نویسه‌های فاصله خالی در آن معنادار هستند و مکرر استفاده می‌شوند. | ## جمع‌بندی | ساختار زبانی و دیدگاه شیءگرا در پایتون به گونه‌ای طراحی شده‌است که به برنامه‌نویس امکان نوشتن کد منطقی و واضح (بدون ابهام) را برای پروژه‌های کوچک و بزرگ می‌دهد.