مقدمة في البرمجة بالماتلاب

اصبح استخدام الحاسوب والبرمجيات المتنوعة بمجالات العلوم كافة جزءاً ضروريا في مراحل التعليم على اختلاف مستوياتها وتعدد فروعها واختصاصاتها ويمكن ان نرى ذلك بشكل واضح في العلوم التقنية والتطبيقية حيث يوجد عدد كبير من البرامج الهندسية التي تساعد في دراسة وفهم هذه العلوم وفي تطبيق الافكار الظرية على الواقع العملي من خلال محاكاتها لهذا الواقع.

ومن هذه البرامج برنامج (ماتلاب) الذي يغطي مجالاً واسعاً من العلوم الهندسية.

من خلال هذه الدورة سنتطرق الى هذا البرنامج وامكانية استخدامه بما يتناسب مع مستوى المرحلة التعليمية لطلاب كليات الهندسة.

:ملاحظة

.قبل ان تدخل هذه الدورة إقرأ المحتويات جيدا لتحدد ما اذا كانت تناسبك ام لا

المحتويات:

1. Introduction to MATLAB

-  سنتعرف في هذا الجزء على محتويات هذه الدورة التدريبية.

-  سنلقي نظرة عامة على لغات البرمجة، نشاة وتاريخ الماتلاب.

-  سوف نتعلم كيف نبدأ البرمجة بالماتلاب MATLAB حيث سنتعرف على واجهة المستخدم.

2. Matrices and Operators

-  سوف نتعلم كيفية استخدام MATLAB كآلة حاسبة

-  سوف نتعلم عن بناء الجمل البرمجية syntax والدلالات semantics.

-  سنرى الطرق التي يقدم بها MATLAB المساعدة.

-  سنحل المشاكل عن طريق التلاعب بالمصفوفات، و الـ operators هم الوسيلة الأساسية التي نتلاعب بها.

-  سوف نتعلم كيفية تعريف المصفوفات، واستخراج أجزاء منها والجمع بينها لتشكيل مصفوفات جديدة.

-  سوف نتعلم كيفية جمع، طرح، ضرب، وقسمة المصفوفات،

-  سوف نتعلم أن هناك عدة أنواع مختلفة من الضرب والقسمة.

-  وأخيراً، سوف نتعلم قواعد MATLAB لتحديد الترتيب الذي يتم به تنفيذ الـعمليات عندما يظهر أكثر من واحد منهم في نفس السطر البرمجي.

3. Functions

-  تسمح لنا الدوال بتجزءة الاكواد البرمجية إلى أجزاء أصغر حجما وأكثر قابلية للتعامل معها.

-  سوف نتعلم كيف ان الدوال تسمح لنا بكتابة برامج قابلة لإعادة الاستخدام والتي يمكن تطبيقها في العديد من البرامج المختلفة، بدلا عن كتابتها مرة احرى.

-  سوف نتعلم كيفية التعامل مع المدخلات والمخرجات في الدوال.

4. Programmer’s Toolbox

-  الـ MATLAB لديه دوال مدمجة مفيدة، سوف نستكشف العديد منها في هذا القسم.

-  سوف نتعلم عن تعدد الأشكال polymorphism وكيف يستغله الـ MATLAB لتغيير سلوك دالة ما على أساس عدد ونوع من المدخلات.

-  لأن الأرقام العشوائية تلعب دورا هاما في برمجة الكمبيوتر، وسوف نتعلم كيفية استخدام مولد الارقام العشوائية random number generator في الماتلاب.

-  سوف نتعلم كيفية الحصول على مدخلات من لوحة المفاتيح، وكيفية الطباعة إلى " Command Window"، وكيفية رسم الرسوم البيانية.

-  وأخيراً، سوف نتعلم كيفية العثور على أخطاء البرمجة بمساعدة مصحح الأخطاء debugger .

5. Selection

-  الـ Selection هو الوسيلة التي يتخذ بها الماتلاب القرارات بشأن الترتيب الذي ينفذ به تعليماته.

-  سوف نتعلم كيفية استخدام الـ if-statement، وهو أهم طريقة للـ selection.

-  سوف نتعلم كيفية استخدام الـ relational operators والـ logical operators.

-  سوف نتعلم كيفية كتابة الدوال متعددة الأشكال polymorphic functions وكيفية جعل الدوال مقاومة للخطأ.

6. Loops

-  الحلقات Loops تعطي أجهزة الكمبيوتر قوتها.

-  سوف نتعلم كيفية استخدام كل من الـ for-loop و الـ while-loop.

-  سوف نتعلم كيف تعمل الـ break-statement ، وسوف نستخدم الحلقات المتداخلة nested loops.

-  سوف نتعلم كيفية جعل الحلقات أكثر كفاءة.

-  سوف نتعلم عن الفهرسة المنطقية logical indexing وسنرى كيفية استخدامها لإنتاج حلقات ضمنية implicit loops فعالة وسهلة الفهم بالنسبة للمستخدم.

7. Data Types

-  تعمل أجهزة الكمبيوتر على البتات bits ، ولكن البشر يفكرون من حيث الأرقام والكلمات وأنواع أخرى من البيانات. مثل أي لغة جيدة، الـ MATLAB يتعامل مع عدة أنواع   بيانات. وسوف ندرس هذه الأنواع في هذا القسم.

-  سنعرف أن هناك عشرة أنواع من الأرقام وأن هناك دوال للتحويل من نوع إلى آخر.

-  سوف نتعلم أكثر من ذلك بكثير عن السلاسل النصية strings وكيف يتم ترميز الأحرف فيها كأعداد.

-  سوف نتعلم كيفية إنتاج مجموعات غير متجانسة heterogeneous من البيانات عبر الـ structs والـ cells .

8. File Input/Output

-  الملفات هي مناطق في الذاكرة الدائمة لتخزين البيانات التي يمكن استخدامها كمدخلات أو مخرجات.

-  سوف يتم تعريفنا بأهم طرق الـ MATLAB لقراءة وكتابة الملفات.

-  سوف نتعلم كيفية إنشاء، والقراءة من، والكتابة في ملفات ماتلاب MAT-files ، ملفات إكسل Excel files ، الملفات النصية text files ، والملفات الثنائية binary files.

-  سوف نتعلم كيفية التنقل بين المجلدات بأوامر ماتلاب.