دوره MATLAB سطح یک

نرم‌افزار MATLAB با بیش از ۳۰ سال سابقه، یکی از پرکاربردترین ابزارهای محاسباتی و تحلیلی در حوزه‌های مختلف علمی، مهندسی و صنعتی است. این نرم‌افزار با دارا بودن کتابخانه‌های گسترده توابع ریاضی، آماری و بهینه‌سازی و نیز ابزارهای تخصصی متعدد، توانایی حل انواع مسائل محاسباتی پیچیده را در زمینه‌های مختلف فراهم می‌کند. دوره آموزشی MATLAB سطح یک با هدف معرفی امکانات و کاربردهای این نرم‌افزار و آشنایی عملی شرکت‌کنندگان با مفاهیم پایه‌ای آن طراحی شده و توسط مجتمع فنی تهران برگزار می‌شود.

معرفی و آشنایی با نرم افزار MATLAB

MATLAB یک نرم‌افزار قدرتمند محاسباتی و تحلیل داده‌ها است که توسط شرکت MathWorks توسعه داده شده‌است. این نرم‌افزار ابزارهای گسترده‌ای برای محاسبات عددی و بصری‌سازی داده‌ها ارائه می‌دهد و در حوزه‌هایی مانند مهندسی، علوم پایه، تحقیق در عملیات و غیره بسیار کاربرد دارد. از همین رو اقدام به ایجاد دوره MATLAB سطح یک کرده‌ایم. این برنامه دارای یک محیط برنامه‌نویسی سطح بالا و زبان تفسیری خاص خود به نام زبان برنامه‌نویسی MATLAB است.

این زبان شباهت‌هایی به زبان‌هایی مانند C و Java دارد، اما سینتکس ساده‌تر و قابلیت‌های بیشتری برای انجام محاسبات ریاضی و آماری دارد. MATLAB از الگوریتم‌ها و توابع پیش‌ساخته فراوانی برای پردازش تصویر، بهینه‌سازی، آمار، یادگیری ماشین و غیره برخوردار است که کار با آن را ساده و سریع می‌کند. به‌طور کلی MATLAB یک ابزار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، الگوریتم‌نویسی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی و بسیاری از کاربردهای محاسباتی و تحلیلی دیگر محسوب می‌شود.

پیش نیاز برای ورود به دوره MATLAB

داشتن پیش‌زمینه و آگاهی اولیه در زمینه‌های ریاضیات، مدل‌سازی و برنامه‌نویسی برای شرکت در دوره MATLAB سطح یک بسیار مفید است. استفاده از MATLAB برای حل مسائل ریاضی، شبیه‌سازی سیستم‌های مهندسی و تحلیل داده‌ها نیازمند درک مفاهیم پایه‌ای ریاضیات مانند توابع خطی و غیرخطی، معادلات دیفرانسیل و انتگرال و نیز آشنایی با مباحث مدل‌سازی سیستم‌ها است.

علاوه بر این، گرچه آشنایی قبلی با برنامه‌نویسی الزامی نیست، اما می‌تواند در یادگیری سریع‌تر زبان برنامه‌نویسی MATLAB و کار با توابع و الگوریتم‌های آماده آن مفید واقع شود. البته اصول مقدماتی برنامه‌نویسی MATLAB در این دوره تدریس می‌شود، اما آشنایی قبلی با مفاهیم برنامه‌نویسی می‌تواند یادگیری را تسریع بخشد. به‌طور کلی علاقه‌مندی به ریاضیات کاربردی، مدل‌سازی و الگوریتم‌نویسی از ملزومات اصلی برای حداکثر بهره‌برداری از این دوره MATLAB محسوب می‌شود.

آموزش توابع عمومی ریاضی و ماتریس ها در MATLAB

یکی از محورهای اصلی آموزش در دوره MATLAB سطح یک، آشنایی با توابع پایه و استاندارد ریاضی و دستورات مرتبط با ماتریس‌ها است.  در این دوره، انواع توابع ریاضی پرکاربرد مانند توابع مثلثاتی، لگاریتمی، نمایی، توابع خطا و توابع تصادفی به طور کامل تشریح می‌شود. همچنین نحوه استفاده از توابعی مثل انتگرال‌گیری عددی، حل عددی معادلات دیفرانسیل، بهینه‌سازی و پردازش سیگنال با استفاده از توابع MATLAB آموزش داده می‌شود. علاوه بر این، مباحثی مانند انواع داده‌ها، متغیرها، عملگرهای ریاضی و منطقی و کنترل جریان اجرای برنامه نیز پوشش داده خواهد شد.

در کنار توابع ریاضی، مفاهیم مرتبط با ماتریس‌ها مانند ایجاد ماتریس، عملیات روی ماتریس‌ها، ماتریس‌های خاص، حل دستگاه‌های معادلات خطی و تجزیه مقادیر خاص ماتریس‌ها به صورت گسترده بررسی خواهد شد. تسلط بر این مباحث، زیربنای لازم برای انجام محاسبات و شبیه‌سازی‌های پیشرفته‌تر در MATLAB را فراهم می‌کند.

یادگیری برنامه نویسی و الگوریتم آن در دوره MATLAB

یکی دیگر از محورهای مهم آموزشی در دوره MATLAB سطح یک، فراگیری مفاهیم برنامه‌نویسی و الگوریتم‌نویسی با این نرم‌افزار است. در این دوره، مباحثی همچون ساختارهای کنترلی، حلقه‌ها،
توابع شرطی،سایر توابع و زیربرنامه‌ها به طور کامل توضیح داده می‌شود. همچنین نکات مربوط به بهینه‌سازی کد و افزایش سرعت اجرای برنامه‌های MATLAB مورد بحث قرار خواهد گرفت.

علاوه بر این، مفاهیمی مانند انواع داده‌ها، ساختمان‌های داده‌ای پیشرفته، خطایابی و دیباگ کردن برنامه‌ها و همچنین روش‌های بهینه‌سازی الگوریتم‌ها جزو مطالب آموزشی این دوره خواهد بود. در کنار پوشش نظری، کارگاه‌های عملی متعددی نیز برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های مختلف مانند مرتب‌سازی و جستجو، بهینه‌سازی، محاسبات عددی و آماری، پردازش تصویر و غیره در نظر گرفته شده‌ است تا مهارت برنامه‌نویسی عملی در MATLAB کسب شود.

آموزش حلقه‌ها و فانکشن‌ها در MATLAB

یکی از بخش‌های مهم آموزش برنامه‌نویسی MATLAB، فراگیری نحوه استفاده از حلقه‌ها و توابع (فانکشن‌ها) است. حلقه‌ها ابزار بسیار کاربردی برای انجام تکرار دستورات هستند. انواع مختلف حلقه‌ها مانند for، while و غیره به همراه کاربرد آن‌ها در الگوریتم‌نویسی در این دوره تدریس می‌شود. همچنین نکات مربوط به بهینه‌سازی حلقه‌ها برای افزایش سرعت اجرا مورد بحث قرار خواهد گرفت. در کنار حلقه‌ها، ایجاد و فراخوانی توابع کاربردی یا فانکشن‌ها نیز یکی دیگر از مهارت‌های برنامه نویسی پایه در MATLAB محسوب می‌شود که در این دوره به طور کامل آموزش داده خواهد شد.

علاوه بر پوشش نظری، تمرین‌ها و مثال‌های کاربردی متعددی در خصوص پیاده‌سازی حلقه‌ها و توابع برای انجام محاسبات عددی و آماری، الگوریتم‌نویسی، پردازش داده و تصویر و غیره طراحی شده‌ است تا مهارت عملی دانش‌پذیران در استفاده از این ابزارهای برنامه‌نویسی افزایش یابد.

آموزش محاسبات جبری و چندجمله ای ها در طول دوره

یکی از مباحث مهم در زمینه محاسبات عددی با نرم‌افزار MATLAB، انجام محاسبات جبری و کار با چندجمله‌ای‌ها است که در دوره MATLAB سطح یک به طور کامل به آن پرداخته می‌شود. در بخش محاسبات جبری، مفاهیمی همچون ماتریس‌ها و عملیات روی آن‌ها، حل دستگاه معادلات خطی، محاسبه مشتق، انتگرال‌گیری عددی و محاسبات ماتریسی مورد بحث قرار گرفته و ساختارها و توابع مربوط به این محاسبات در MATLAB آموزش داده می‌شود.

همچنین کار با انواع چندجمله‌ای‌ها شامل ایجاد، ضرب، تقسیم و مشتق‌گیری چندجمله‌ای و روش‌های تخمین و کمینه‌سازی توابع چندجمله‌ای با استفاده از توابع آماده MATLAB جزو مطالب دوره خواهد بود. در کنار مباحث نظری، تمرین‌های فراوانی برای تسلط کاربردی بر مفاهیم ارائه خواهد شد. با توجه به اهمیت محاسبات جبری و چندجمله‌ای‌ها در مدل‌سازی‌های ریاضی و مهندسی، در ادامه این دوره به معرفی توابع آماده و کاربردی MATLAB مانند Polynomial Calculus، Control System و Simulink برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌ها پرداخته خواهد شد.

یادگیری حل معادلات خطی و غیرخطی در MATLAB

حل عددی معادلات خطی و غیرخطی یکی دیگر از مهارت‌های محاسباتی مهم در MATLAB است که در دوره MATLAB سطح یک به طور کامل به آن پرداخته می‌شود. در بخش معادلات خطی، روش‌های حل دستگاه‌های معادلات خطی با استفاده از مفاهیمی همچون ماتریس، دترمینان، ماتریس معکوس و مقادیر ویژه تدریس خواهد شد. همچنین توابعی مانند LU ، QR و Cholesky برای بهینه‌سازی و پایدارسازی حل دستگاه‌ها معرفی می‌شوند.

در بخش معادلات غیرخطی نیز الگوریتم‌های تکراری پیشرفته‌ای همچون Newton و Quasi-Newton برای رسیدن به ریشه‌های معادله بحث خواهند شد. در کنار آموزش‌های نظری، کارگاه‌های عملی متعددی برای پیاده‌سازی حل عددی انواع مختلف معادلات خطی و غیرخطی تدارک دیده شده‌ است تا مهارت کاربردی دانش‌پذیران ارتقا یابد.

آموزش معادلات دیفرانسیل PDE و OED در دوره MATLAB سطح یک

حل عددی معادلات دیفرانسیل و معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی یا PDEها از مهمترین مباحثی است که در دوره آموزشی MATLAB سطح یک به آن پرداخته می‌شود. در این دوره، انواع معادلات دیفرانسیل شامل ODEهای مرتبه اول و بالاتر و همچنین PDEهای خطی و غیرخطی به همراه مفاهیمی مانند شرایط مرزی و اولیه تشریح می‌شوند. سپس روش‌های عددی حل این معادلات مانند تفاضل محدود و المان محدود با استفاده از توابع آماده MATLAB معرفی خواهند شد.

همچنین توابعی مانند PDE Toolbox و PDEPE Solver App برای سهولت حل عددی و شبیه‌سازی PDEها مورد بحث قرار می‌گیرند. در نهایت با به کارگیری دانش آموخته، کارگاه‌های شبیه‌سازی و حل عددی انواع معادلات دیفرانسیل برای سیستم‌ها و پدیده‌های مختلف فیزیکی و مهندسی ارائه خواهد شد.

محاسبات جبر خطی در دوره MATLAB سطح یک

محاسبات خطی جبری با استفاده از ماتریس‌ها، بردارها و دستگاه‌های معادلات خطی یکی از ارکان اصلی تحلیل عددی و محاسباتی در MATLAB به‌شمار می‌رود. بخش عمده محاسبات جبر خطی در دوره MATLAB سطح یک شامل آشنایی با انواع ماتریس‌ها، عملگرها و توابع پرکاربرد روی ماتریس‌ها مانند جمع، تفریق، ضرب، معکوس، محاسبه رده، دترمینان و مقادیر ویژه است. همچنین ساختارهای داده‌ای انبوه برداری و ماتریس‌های پراکنده نیز معرفی خواهند شد. در کنار آن، به مفهوم حل دستگاه معادلات خطی و تئوری و کاربست ماتریس معکوس برای این منظور پرداخته خواهد شد.

تمرین‌ها و مثال‌های کاربردی متعددی هم جهت تسلط بر مفاهیم موجود در نظر گرفته شده است. علاوه بر مباحث نظری، کاربرد عملی محاسبات جبر خطی در حوزه‌های مختلف مهندسی و مدلسازی ریاضی از جمله مکانیک، برق، الکترونیک، کنترل و تحلیل سیستم‌ها نیز در این دوره مورد تاکید قرار خواهد گرفت. بدین منظور، توابع تخصصی MATLAB مانند Control System و Simulink برای شبیه‌سازی و تحلیل سیستم‌های خطی و ابزارهای مرتبط معرفی می‌شود. همچنین کارگاه‌ها و تمرین‌های کاربردی MATLAB در این زمینه طراحی شده‌اند.

آموزش درون یابی، برون یابی و برازش منحنی در دوره MATLAB

فراگیری روش‌های درون‌یابی، برون‌یابی و برازش منحنی‌ها از دیگر مباحث کاربردی در دوره آموزشی MATLAB محسوب می‌شود. در بخش درون‌یابی با استفاده از روش‌هایی همچون لاگرانژ و اسپلاین، مقادیر بین نقاط داده‌های موجود محاسبه می‌شود. در بخش برون‌یابی نیز با بهره‌گیری از روش‌هایی مانند نیوتن خطی و چندجمله‌ای، مقادیر خارج از نقاط داده به دست می‌آید. همچنین کاربرد مهم برازش منحنی شامل تخمین توابعی است که به بهترین شکل به داده‌ها منطبق می‌شوند.

بدین منظور الگوریتم‌های پیشرفته‌ای مانند Curve Fitting Toolbox مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر آشنایی مفهومی، اجرای عملی این روش‌ها با به‌ کارگیری توابع و جعبه ابزارهای تخصصی MATLAB آموزش داده خواهد شد. همچنین در کارگاه‌های متعدد، کاربرد این مفاهیم در زمینه‌ مهندسی، پردازش تصویر و داده‌کاوی مورد تاکید قرار خواهد گرفت.

یادگیری رسم نمودارهای دو و سه بعدی در MATLAB

یکی از ویژگی‌های بارز MATLAB، قابلیت بالای آن در بصری‌سازی داده‌ها و نتایج محاسباتی از طریق نمودارها و نقشه‌های دو و سه بعدی است. در دوره MATLAB سطح یک، انواع مختلف نمودارها اعم از خطی، میله‌ای، ستونی، پراکندگی، Contour و Surface و همچنین نقشه‌های حرارتی معرفی و نحوه ساخت آن‌ها با جزئیات کامل توضیح داده می‌شود.

علاوه بر این، شیوه‌های زیباسازی و ویرایش این نمودارها با استفاده از تنظیم اندازه، برچسب‌گذاری محورها، اضافه کردن عنوان و پارامترهای ظاهری مختلف بیان خواهد شد. در کنار مباحث نظری، کارگاه‌های عملی متعددی برای طراحی انواع نمودار و تجسم سه‌بعدی داده‌ها و مفاهیم مختلف در نظر گرفته شده است تا مهارت کاربران در بصری‌سازی و درک بهتر نتایج، افزایش یابد.

آشنایی با محیط نرم افزار Simulink در طول دوره

Simulink یکی از محیط‌های تخصصی و کاربردی MATLAB برای مدلسازی، شبیه‌سازی و آنالیز سیستم‌های پویا می‌باشد که آشنایی با آن در دوره آموزشی سطح یک به طور کامل پوشش داده می‌شود. در ابتدا معرفی اجمالی  Simulink و قابلیت‌های آن در زمینه‌های مختلف صنعتی و مهندسی ارائه می‌گردد. سپس آشنایی با محیط کاربری، ابزارهای موجود در آن مانند بلوک‌های انتقال سیگنال و ریاضی، منابع سیگنال و انواع سنسورها در دستور کار قرار خواهد گرفت.

همچنین نحوه شبیه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های فیزیکی پیوسته و گسسته با Simulink مورد توضیح قرار می‌گیرد. در انتها نیز پروژه‌های کاربردی متعددی در حوزه‌های برق، مکانیک و صنایع فرآیندی با استفاده از ابزارهای Simulink تعریف شده‌ است تا مهارت عملی شرکت‌کنندگان تقویت گردد.

دوره سطح یک MATLAB برای چه کسانی لازم است؟

دوره MATLAB سطح یک به دلیل کاربرد گسترده این نرم‌افزار در تحلیل و مدل‌سازی سیستم‌ها و حل مسائل مهندسی، برای تمامی دانشجویان و مهندسین حوزه‌های مختلف مانند مکانیک، برق، صنایع، شیمی، عمران و ... بسیار حائز اهمیت است.  با توجه به اینکه کار متلب حل کردن محاسبات ریاضی برای انجام شبیه‌سازی مدل فیزیکی است، هر مهندسی باید در این زمینه تبحر کافی داشته باشد.

این دوره به عنوان مقدمه‌ای بر تحلیل، مدلسازی و شبیه‌سازی سیستم‌ها با  MATLAB محسوب می‌شود و مفاهیم پایه‌ای لازم برای استفاده از قابلیت‌های این نرم‌افزار در زمینه‌های مختلف را پوشش می‌دهد. همچنین آشنایی با مفاهیمی چون مدل‌سازی ریاضی، محاسبات عددی، آمار و بهینه‌سازی با استفاده از MATLAB می‌تواند پایه‌ای برای ورود به حوزه‌های نوینی همچون هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و داده کاوی مهندسی باشد.

مجتمع فنی تهران؛ برترین برگزارکننده دوره MATLAB سطح یک

دوره آموزشی MATLAB سطح یک که توسط مجتمع فنی تهران برگزار می‌شود، به دلیل بهره‌مندی از مدرسین باتجربه و خبره، امکانات آموزشی مناسب و همچنین تمرکز بر کاربرد عملی مفاهیم در صنعت با ارائه پروژه‌ها و کارگاه‌های تخصصی MATLAB، می‌تواند بهترین گزینه برای فراگیری این نرم‌افزار کاربردی در سطح مقدماتی باشد. این دوره زمینه خوبی را برای آشنایی مهندسین با قابلیت‌های MATLAB و توانایی حل مسائل مختلف مهندسی و صنعتی با آن فراهم می‌کند. از همین رو بهتر است که همین حالا با تماس بگیرید و مراحل ثبت نام خود را به بهترین شکل ممکن پشت سر بگذارید. همچنین اگر سوال یا ابهامی در ذهن شما شکل گرفته است، حتما آن را با ما در میان بگذارید تا پاسخ مناسب را دریافت کنید.

• در حوزه محاسبات ریاضی و شبیه سازی مهندسی به کمک نرم افزار متلب (MATLAB)، دانش اولیه ریاضیات و شناخت فرم کلی توابع خطی و غیرخطی لازمه حرکت برای حل معادلات ریاضی است. همچنین برای شبیه سازی یک سیستم مهندسی، مدل فیزیکی و ... ابتدا بایستی مدل ریاضیاتی آن استخراج شود تا به شبیه سازی و تحلیل آن پرداخته شود. بنابراین درک مدل های ریاضیاتی لازمه تصمیم برای حل و شبیه سازی این سیستم ها می باشد. همچنین آشنایی مقدماتی با اصول برنامه نویسی می تواند به درک بهتر اصول برنامه نویسی در متلب منجر شود. با این حال اصول اولیه برنامه نویسی با متلب در این دوره آموزشی، مطرح می شود.

• معرفی و آشنایی با نرم افزار
• توابع عمومی ریاضی، ماتریس ها
• برنامه نویسی
• چندجمله ای ها، محاسبات جبری
• حل معادلات خطی و غیرخطی
• معادلات دیفرانسیل
• جبرخطی
• درون یابی، برون یابی و برازش
• جعبه ابزار نمادین
• رسم نمودارهای دو و سه بعدی
• آشنایی با محیط نرم افزار Simulink

• دانشپذیران پس از شرکت در این دوره با اصول محاسبات ریاضیاتی و برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) آشنا شده و توانایی حل انواع معادلات خطی، غیرخطی و معادلات دیفرانسیل را خواهند داشت. همچنین مخاطبان انواع نمودارهای دوبعدی و سه بعدی و کانتورهای تراز را در محیط نرم افزار ترسیم خواهند کرد و با محیط سیمولینک و انواع بلوک های دیاگرامی آشنا خواهند شد. پس از آن مخاطبین این دوره با شرکت در دوره پیشرفته با مفاهیم بهینه سازی، آنالیز فوریه، آمار و احتمالات و یادگیری ماشین، پردازش سیگنالهای دیجیتال، پردازش تصویر، داده کاوی، مباحث پایه در هوش مصنوعی، الگوریتم ژنتیک، شبکه های عصبی، سیستم های فازی و شبیه سازی سیستم ها در محیط سیمولینک آشنا خواهند شد.

• در حوزه محاسبات ریاضی و شبیه سازی مدلهای ریاضی مهندسی، نرم افزارهای متنوعی چون MATLAB، Maple، Mathematica و ... وجود دارند. با این حال قدرت نرم افزار متلب در برنامه نویسی و شخصی سازی توابع، همچنین سرعت بالای انجام محاسبات در آن، باعث شده است گستردگی و جامعیت استفاده از این نرم افزار نسبت به میپل، متماتیکا و سایر نرم افزارهای این حوزه افزایش یابد. خصوصا آنکه این نرم افزار نه فقط برای انجام محاسبات ریاضیاتی، بلکه برای داده کاوی، اتوماسیون، هوش مصنوعی، الگوریتم ژنتیک، پردازش تصویر (Image Processing)، پردازش سیگنال های دیجیتال (DSP)، تحلیل داده های متنی و ... نیز در سراسر دنیا مورد توجه ویژه قرار گرفته است. این نرم افزار یکی از پر استفاده ترین نرم افزارها در میان رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران، مهندسی برق و کنترل، مهندسی کامپیوتر، مهندسی هوافضا و .... است که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.