برمجة ماتلاب أصبحت مهمة للمهندسين الكهربائين، خصوصًا لم يريد تطوير بعض عمليات المحاكاة، والعمليات الحسابية المعقدة التي لا تستطيع أفضل الآلات الحاسبة القيام بها. وفي الأسطُر التالية سنتعرف إلى برمجة ماتلاب في مجال هندسة الكهرباء وماهو برنامج الماتلاب وغيرها من المعلومات المهمة
ما هي برمجة ماتلاب؟
الماتلاب وباللغة الإنجليزية MATLAB تم تطويرها لأول مرة بواسطة كليف مولر، رئيس قسم علوم الكمبيوتر في جامعة نيو مكسيكو في عام 1970. وهو عبارة عن لغة مصممة للمهندسين والعاملين في التخصصات العلمية الأخرى، قائمة على المصفوفات وتسمح بالتعبير عن الحالات الرياضية الحسابية، حيث تُستخدم في العديد من الجوانب المتمثلة في تحليل البيانات وبناء الخوارزميات وإنشاء التطبيقات وبرامج المحاكاة والنمذجة والذكاء الاصطناعي
وهو من البرامج التي تسهل الكثير من الخطوات بالنسبة للمهندسين فنجده يعمل على تجميع التعليمات البرمجية من خلال استخدام تقنية الـ JIT. مع توزيعات المهام للقيام بالعمليات الحسابية المعقدة. وعند مقارنته باللغات الأخرى مثل الجافا ستجد أن تطوير الخوارزميات أسرع ببرمجة الماتلاب وأكثر فعالية. كما أن لديه واجهة مستخدم بسيطة وسلسة مكونة من ثلاث أجزاء، تبدأ من نافذة الأوامر ومنطقة العميل ومنطقة تسجيل الأوامر
ميزات برمجة ماتلاب لمهندسي الكهرباء
لا شك أن استخدام برمجة ماتلاب في مجال هندسة الكهرباء، لم يأتي عن فراغ بل لأنه هناك العديد من الميزات التي جذبت هؤلاء المهندسين، وهي
سهولة الاستخدام
إن برنامج ماتلاب للمهندسين الكهربائين، يعد من أسهل البرامج من حيث الاستخدام، حيث من الممكن استخدامه لتقييم الأكواد والأوامر المكتوبة بكل سهولة. أو من الممكن أن يكون أحد البرامج المهمة لتنفيذ العمليات والخوارزميات المكتوبة مسبقًل. كما أنه برمجة الماتلاب سهلة وسلسة ومثالية للاستخدامات السريعة
برنامج الماتلاب يعمل على مختلف الأنظمة
الـ MATLAB يدعم مختلف أنظمة الكمبيوتر، ما يوفر قدرًا كبيرًا من الاستقلالية، حيث من الممكن استخدامه على الويندوز والماك ولينكس. كما من الممكن تشغيل الأوامر وقراءة الملفات المكتوبة على كل الأنظمة السابقة. كما يتداخل مع البرامج المكتوبة بلغات أخرى
الوظائف المحددة مسبقا
يأتي برنامج الماتلاب مع مكتبة ضخمة من الوظائف المضافة مُسبقًا، ما يوفر مجموعة من الحلول المحددة مسبقًا، فعلى سبيل المثال عند الحاجة لتقييم الإحصاءات المرتبطة بمجموعة من البيانات، فعند استخدام لغة غير برمجة ماتلاب ستحتاج لكتابة الإجراءات والوظائف الفرعية لتنفيذ العمليات الحسابية مثل الوسط الحسابي والانحراف المعياري وغيرها، ولكن تم إضافة هذه الوظائف بشكل مسبق في الماتلاب لتسهيل العمل وجعله أكثر راحة
التعامل مع الملفات بكل سهولة
برمجة ماتلاب في مجال هندسة الكهرباء تُمكن من استيراد ملفات الـ txt والأكسل من خلال استخدام أمر واحد فقط، وهذا يعد مفيد جدًا وخصوصًا فيما يتعلق بالبيانات المسجلة، كما أيضًا يساعد في حفظ البيانات على ملفات الأكسل أو ملفات .mat
استخدامات برمجة ماتلاب في مجال هندسة الكهرباء
إن برمجة الماتلاب لديها العديد من الاستخدامات في المجال الهندسي وفي مجال الهندسة الكهربائية خصوصًا، فيُستخدم في تحليل البيانات والنتائج التي تحتاج لجهود حسابية كبيرة ومن الصعب توفيرها من خلال الآلات الحاسبة العادية
كما يُمكن المهندسين الكهربائيين من القيام بمحاكاة بعض السلوكيات الخاصة بنماذج معينة والتعرف على كيف ستكون في الحياة الواقعية والجوانب المؤثرة عليها. فعلى سبيل المثال التحقق من استجابة الدائرة الكهربائية أو التعرف على مجموعة من العوامل الخاصة بالأجهزة الكهربائية من معادلة التأرجح أو التيار الدوار أو التيار الثابت. ومهما كان مجال المهندس الكهربائي من الممكن استخدام الوظائف العديدة في برنامج الماتلاب لكتابة الوظائف بكل سهولة
ويُستخدم في نطاق واسع في معالجة الصورة والاتصالات وأنظمة التحكم ومعالجة الإشارات. وهو من أفضل الأدوات المساعدة في التعلم وله تأثير كبير على توصيل المعلومة الصحيحة والمساعدة في حل المشكلات المعقدة
وله دور كبير في التسهيل من استخدام تقنيات معالجة الإشارات للقيام بالتحليلات على السلاسل الزمنية، وليس ذلك فحسب بل أيضًا يُستخدم في عمليات الاختبار والقياس التي تخضع لها المنتجات الإلكترونية المختلفة بدءًا من الاختبارات الهادفة للتعرف على الأخطاء الفيزيائية والوظيفية. ومن خلال خوارزميات الماتلاب ستتمكن من حساب كفاءة الطاقة والتحكمات الدقيقة
ما هي المجالات الأخرى التي ييستخدم في الماتلاب
إن الماتلاب لا يقتصر فقط على هندسة الكهرباء أو يكون متاحًا فقط للمهندسين الكهربائين، فله العديد من المجالات الأخرى التي يُستخدم فيها، ومنها
- الذكاء الاصطناعي، وتعلم الآلة
- حل المسائل الرياضة في التفاضل وعمليات الكسر الجزئي
- تحليل البيانات
- تطوير الخوارزميات
- تطوير التطبيقات ضمن واجهة مخصصة
- أنظمة التحكم في مختلف مجالات الاتصالات وهندسة السيارات
الخاتمة
برمجة الماتلاب ذات أهمية كبيرة في المجالات الهندسية لارتباطها بالمحاكاة والنمذجة وغيرها من الجوانب المهمة التي تساعد في التعلم وإجراء العمليات الحسابية المعقدة والمحاكة، وما رأيك في قراءة مقال أفضل المواقع لعمل ترجمة علمية هندسية
تواصل معنا على التلقرام
