نرم افزار Matlab 2021a

 Matlab یک زبان سطح بالا و یک محیط نرم‌افزاری با کارایی بالا، برای محاسبات فنی است که توسط کمپانی MathWorks ساخته شده است. نام MATLAB در واقع از سر واژه های Matrix به معنای ماتریس و LABoratory به معنای آزمایشگاه گرفته شده است. اتلاق این نام برای نرم افزار متلب، به دلیل رویکرد ماتریس محور این نرم افزار قدرتمند است. در واقع در نرم افزار متلب، همه چیز حتی اعداد اسکالر یا منفرد نیز به صورت ماتریس بیان می‌شوند. نرم افزار Matlab امکان دستکاری ماتریس، رسم توابع و داده ها، پیاده سازی الگوریتم ها، ایجاد رابط های کاربری با برنامه های نوشته شده به زبان های دیگر را فراهم می‌کند. این نرم افزار، در واقع یک سیستم تعاملی است که عنصر اصلی داده آن آرایه‌ای است که نیازی به ابعاد ندارد و به شما این امکان را می‌دهد که نوشتن برنامه به زبان غیر تعاملی اسکالر مانند C یا Fortran  و بسیاری از مشکلات محاسبات فنی، به ویژه موارد دارای فرمول های ماتریسی و برداری را در کسری از زمان، حل کنید.

نرم افزار Matlab چنانچه گفته شد، هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه ‌است، هم محیطی برای انجام محاسبات رقمی. این محاسبات در واقع، visualization و برنامه نویسی را در یک محیط با کاربرد آسان، که در آن مسائل و راه حل ها با نوتیشن و علامت گذاریهای آشنای ریاضی بیان می‌شوند، ادغام می‌کند. کاربردهای معمول این نرم افزار محبوب عبارتند از: 

• ریاضیات و محاسبات
• توسعه الگوریتم
• مدل سازی، شبیه سازی و نمونه سازی اولیه
• تجزیه و تحلیل داده ها
• گرافیک علمی و مهندسی
• توسعه برنامه، از جمله ساخت رابط گرافیکی کاربر

   Matlab یک پلت فرم برنامه نویسی است که به طور خاص برای مهندسان و دانشمندان طراحی شده است تا سیستم ها و محصولاتی را که جهان ما را متحول می‌کنند، تجزیه و تحلیل و طراحی کند. قلب نرم افزار متلب، زبان Matlab است ، یک زبان مبتنی بر ماتریس که طبیعی ترین بیان ریاضیات محاسباتی را امکان پذیر می‌سازد. نرم افزار Matlab با ادغام با Simulink Design  وDesign-based Design ، مجموعه بسیار قدرتمندی را در اختیار شما قرار می‌دهد که به کمک آن می‌توانید با استقرار در برنامه‌ های سازمانی و سامانه های نهفته یا Embeded Systems، ایده های خود را از تحقیق به مرحله تولید برسانید.

   میلیون ها مهندس و دانشمند در سراسر جهان از Matlab برای طیف وسیعی از کاربردها، در صنعت و دانشگاه، از جمله یادگیری عمیق و یادگیری ماشین، پردازش سیگنال و ارتباطات، پردازش تصویر و فیلم، سیستم های کنترل، آزمون و اندازه گیری، محاسبات مالی و زیست محاسباتی استفاده می‌کنند.نرم افزار Matlab در واقع برای روشی که فکر می کنید و کاری که انجام می‌دهید طراحی شده است، بنابراین چه تازه کار باشید و چه یک متخصص، مرکز راهنمای نرم افزار متلب، همیشه در دسترس است تا شما را با مستندات قوی، فیلم های راهنما  و پاسخ های انجمن راهنمایی کند. Matlab در طی چندین سال، با ورودی های بسیاری که از کاربران دریافت کرده، تکامل یافته است. نرم افزار Matlab، اکنون در محیطهای دانشگاهی، ابزار استاندارد آموزشی است که برای دوره های مقدماتی و پیشرفته ریاضیات، مهندسی و علوم به کار گرفته می‌شود و در صنعت نیز،ابزار انتخابی و محبوب مهندسان، برای تحقیق، توسعه و تجزیه و تحلیل با بهره وری بالا است. Matlab دارای خانواده ای از راه حل های application-specific به نام جعبه ابزارها است. جعبه ابزار، برای اکثر کاربران Matlab بسیار مهم است، ]vh ;I به شما امکان می‌دهد فن آوری تخصصی مربوطه را بیاموزید و از آن استفاده کنید. جعبه ابزارها، مجموعه‌ای جامع از توابع  متلب، تحت عنوان M-files هستند، که محیط متلب را برای حل دسته خاصی از مشکلات گسترش می دهد. بخش هایی که جعبه ابزار در آنها موجود است، شامل پردازش سیگنال، سیستم های کنترل، شبکه های عصبی، منطق فازی، wavelet ها، شبیه سازی و بسیاری موارد دیگر است.

سیستMatlab، از پنج قسمت اصلی تشکیل شده است، که عبارتند از:

زبان MATLAB 
زبان نرم افزار متلب، یک زبان ماتریس / آرایه سطح بالا با توابع، ساختار داده ها، ورودی / خروجی، عبارات جریان کنترل و ویژگی های برنامه نویسی شی گرا است. 

محیط کار MATLAB
محیط کار نرم افزار متلب، مجموعه ابزارها و امکاناتی است که شما به عنوان کاربر یا برنامه نویس Matlab با آنها کار می کنید. این محیط، شامل امکاناتی برای مدیریت متغیرهای موجود در فضای کاری شما، وارد کردن داده ها و Export آنها می‌باشد. این برنامه، همچنین شامل ابزارهایی برای توسعه، مدیریت، اشکال زدایی و M-file ها و برنامه های متلب است.

Handle Graphics 
در واقع سیستم گرافیکی متلب است. این سیستم گرافیکی، شامل دستورات سطح بالا برای visualization داده های دو بعدی و سه بعدی، پردازش تصویر، انیمیشن و گرافیک است. به علاوه این سیستم شامل دستورات سطح پایینی است که به شما امکان می‌دهد ظاهر گرافیک را کاملاً شخصی سازی کرده، همچنین رابط های کاربری گرافیکی کاملی روی برنامه های متلب خود ایجاد کنید.

کتابخانه توابع ریاضی MATLAB
کتابخانه متلب، شامل مجموعه گسترده‌ای از الگوریتم های محاسباتی است که از توابع ابتدایی مانند جمع، تفاضل، سینوس و کسینوس گرفته، تا محاسبات پیشرفته و توابع پیچیده تر مانند وارون ماتریس، مقادیر ویژه ماتریس، توابع بسل و تبدیل سریع فوریه را پوشش می‌دهد.

رابط برنامه کاربردی متلب (API)
Matlab API در واقع، کتابخانه‌ای است که به شما امکان می‌دهد برنامه های C و Fortran را که با نرم افزار متلب تعامل دارند، بنویسید. این برنامه، شامل امکاناتی برای فراخوانی روتین ها از Matlab (پیوند پویا) و همچنین، فراخوانی Matlab به عنوان یک موتور محاسباتی، به منظور خواندن و نوشتن MAT-file ها می‌باشد.

نرم افزار Matlab R2021a
کمپانی MathWorks اخیرا نسخه ۲۰۲۱a از خانواده محصولات MATLAB و Simulink را منتشر و به بازار عرضه کرده است. نسخه ۲۰۲۱ (Matlab R2021a) اکنون، صدها ویژگی و عملکرد جدید را در MATLAB® وSimulink®، همراه با سه محصول جدید و ۱۲ به روزرسانی عمده، ارائه می‌دهد. قابلیت های جدید در MATLAB شامل کنترل های پویا در اسکریپت های زنده و همچنین یک task جدید، برای افزودن نمودارها به اسکریپت های زنده، بدون نوشتن هیچ کدی است. به روزرسانی های Simulink نیز اکنون، کاربران را قادر می سازد کد C را به عنوان کتابخانه های قابل استفاده مجدد سیمولینک وارد کرده و شبیه سازی ها را تسریع کنند. نرم افزار R2021a Matlab همچنین، محصولات جدیدی را در زمینه ارتباطات ماهوارهای، رادار و برنامه های DDS معرفی می‌کند. در ادامه شرح مختصری خواهیم داشت بر برخی از مهمترین قابلیتها و ویژگیهای افزوده نرم افزار Matlab R2021a.

محصولات جدید معرفی شده در نرم افزار Matlab R2021a عبارتند از:

محصول جدید Satellite Communications Toolbox در نرم افزار Matlab R2021a
با افزایش تعداد ماهواره های LEO برای خدمت به بازارhigh-speed mobility ، اکنون نرم افزار Matlab R2021a، محصول جدید Satellite Communications Toolbox یا جعبه ابزار ارتباطات ماهواره‌ای را به مجموعه خود افزوده است. جعبه ابزار ارتباطات ماهواره ای برای کمک به سازندگان تجهیزات و اپراتورها و به منظور مدل سازی، شبیه سازی، تجزیه و تحلیل و بازبینی سیستم های ارتباطی ماهواره ای و لینکها طراحی شده است. این جعبه ابزار جدید در نرم افزار Matlab R2021a، در واقع یک محیط انعطاف پذیر در Matlab R2021a فراهم می‌کند، که می‌تواند برای توسعه سیگنال های ارتباطی ماهواره ای مبتنی بر استاندارد و قابلیت پیکربندی و توسعه پذیری، برای شبیه سازی چند دامنه ای و بازبینی ارتباطات ماهواره ای، ناوبری و سیستم های سنجش از دور را فراهم می‌کند. شما اکنون با استفاده از جعبه ابزار ارتباطات ماهواره‌ای در نرم افزار Matlab R2021a می‌توانید، لینکهای ارتباطات ماهواه‌ای end-to-end را، پیکربندی، شبیه سازی، اندازه گیری و تحلیل کنید. همچنین شما می‌توانید برای تأیید اینکه طرح ها، نمونه های اولیه و پیاده سازی های شما، مطابق با ارتباطات ماهواره ای و استانداردهای ناوبریDVB-S2X ، DVB-S2،  CCSDSو GPS است، تستهای خاصی را ایجاد کرده و مورد استفاده مجدد قرار دهید.

محصول جدید Radar Toolbox در نرم افزار Matlab R2021a 
محصول جدید Radar Toolbox یا جعبه ابزار رادار در نرم افزار Matlab R2021a، شامل الگوریتم ها و ابزارهایی برای طراحی، شبیه سازی، تحلیل و آزمایش سیستمهای راداری چند منظوره است. نمونه های مرجع، نقطه شروعی برای پیاده سازی سیستم های رادار هوابرد، زمینی، ناو و کشتی فراهم می‌کند. جعبه ابزار Radar در نرم افزار Matlab R2021a اکنون از چندین گردش کار، از جمله تجزیه و تحلیل نیاز، طراحی، استقرار و تجزیه و تحلیل داده های میدانی پشتیبانی می‌کند. در نتیجه، طراحان و ادغام کنندگان سیستم رادار، اکنون با به کارگیری نرم افزار Matlab R2021a می‌توانند قبل از ساخت یا تهیه رادار، معاملات طراحی سیستم را ارزیابی کنند. اکنون با انتشار نرم افزارMatlab R2021a ، قابلیت های خاص رادار و نمونه هایی که قبلاً در جعبه ابزار Phased Array System وجود داشت را می‌توانید در جعبه ابزار جدید رادار پیدا کنید. علاوه بر این، با به کارگیری جعبه ابزار رادار در نرم افزار Matlab R2021a اکنون شما می‌توانید، تجزیه و تحلیل بودجه لینکها را انجام داده، مبادلات طراحی را در سطح معادله رادار، به طور تعاملی با برنامه Radar Designer ارزیابی کنید. جعبه ابزار رادار در نرم افزار Matlab R2021a شامل مدل هایی برای فرستنده ها، گیرنده ها، کانال های انتشار، هدفها، پارازیت ها و نیز هر نوع به هم ریختگی و بی‌نظمی می‌باشد.اکنون در Matlab R2021a با استفاده از مدل های احتمالی و مدل های سطح سیگنال I ‎/ Q شما می‌توانید رادارها را در سطوح مختلف انتزاع شبیه سازی کنید.

محصول جدید DDS Blockset در نرم افزار Matlab R2021a
اکنون در مجموعه Matlab R2021a، افزونه جدید سیمولینک، تحت عنوان DDS Blockset، به مهندسین سیستم و الگوریتم که در حال توسعه نرم افزاری برای سیستم های تعبیه شده مبتنی برDDS  هستند، یک تجربه کامل مبتنی بر مدل، شامل مدل سازی، شبیه سازی، تأیید و تولید کد را ارائه می‌دهد. در نتیجه، مهندسان هنگام انجام طراحی سریعتر و تکرار کدگذاری، خیلی زودتر خطاها را پیدا می‌کنند. DDS Blockset برنامه ها و بلوک هایی را برای مدلسازی و شبیه سازی برنامه های نرم افزاری ارائه می‌دهد که در میان افزار سرویس توزیع داده (DDS) منتشر می‌شوند. Blocket، همچنین شامل یک دیکشنری DDS است که به شما امکان می دهد تعاریف DDS خود را درSimulink ، مدیریت، ایجاد و ویرایش کنید. شما می توانید مشخصات DDS را به صورت فایلهای XML وارد کنید تا یک مدل Simulink اسکلت به عنوان یک نقطه شروع توسعه الگوریتمها برای برنامه های DDS ایجاد کنید. DDS Blockset  بلوک هایی را برای انتشار و اشتراک نمونه ها درDDS ، از جمله کیفیت خدمات مربوطه (QoS.) ارائه می‌دهد. این ابزار، کاملاً با پشته های RTI Connext DDS و eProsima Fast DDS ادغام می‌شود. جعبه ابزار DDS Blockset در نرم افزار Matlab R2021a همچنین، کدهای C ++ و فایلهای XML را از مدلهای Simulink با (Embeder Coder) تولید می‌کند.

علاوه بر محصولات جدید ، نرم افزار Matlab R2021a اکنون شامل به روزرسانی های عمده Polyspace ،Stateflow و سایر محصولات در زمینه سیستم های مستقل، محاسبات مالی، سیستم های کنترلی و پردازش تصویر، انواع تست و اندازه گیری می‌باشد. نرم افزار Matlab R2021a اکنون در سراسر چهان در دسترس قرار گرفته است.

درباره کمپانی MathWorks
کمپانی MathWorks، توسعه دهنده پیشرو برای نرم افزار محاسبات ریاضی Matlab است. MATLAB  و Simulink علائم تجاری ثبت شده در MathWorks هستند. MATLAB، زبان مهندسین و دانشمندان، یک محیط برنامه نویسی برای توسعه الگوریتم، تجزیه و تحلیل داده ها، visualization و محاسبات عددی است. Simulink  نیز، یک محیط بلوک دیاگرام، برای شبیه سازی و طراحی مبتنی بر مدل سیستم های مهندسی چند دامنه‌ای و نهفته یا توکار است.
اکنون مهندسان و دانشمندان در سراسر جهان برای سرعت بخشیدن به سرعت کشف، نوآوری و توسعه در صنعت خودرو، هوا فضا، الکترونیک، خدمات مالی، بیوتکنولوژی، صنایع دارویی و سایر صنایع، به خانواده محصولات متلب، اعتماد می‌کنند. MATLAB و Simulink همچنین از ابزارهای اساسی آموزش و تحقیق در دانشگاه ها و موسسات آموزشی جهان هستند. کمپانی MathWorks که در سال ۱۹۸۴ تاسیس شد، در حال حاضر، بیش از ۵۰۰۰ نفر را در ۱۶ کشور مشغول به کار کرده است.