آموزش نرم افزار میپل (Maple)

«میپل» (Maple) یک ابزار نرم‌افزاری عمومی برای ریاضیات، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، رسم نمودار، مصورسازی و برنامه‌نویسی است. این ابزار محیط توسعه راه‌حل کامل و سریع برای هزاران سازمان فنی فراهم می‌کند و از ابزارهای تجزیه‌وتحلیل پیشرفته برای معادلات ریاضی و برنامه‌نویسی به‌حساب می‌آید. دوره آموزش میپل با هدف آموزش این ابزار مهم در مکتب خونه تهیه و تدوین شده است که که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت.

این نرم افزار از ابزارهای توسعه نرم افزار پیچیده برای ایجاد الگوریتم‌های کارآمد با رابط کاربری آسان است. در دنیای امروزی بیشتر توسعه‌دهندگان و کسایی که روی الگوریتم‌های پیچیده کار می‌کنند به این نرم افزار نیاز دارند. در واقع می‌توان گفت که میپل یک ارتباط قوی بین دانش مهندسی و برنامه‌های کاربردی نهایی را ایجاد می‌کند. در ادامه به معرفی دوره آموزش میپل خواهیم پرداخت و در بخش بیشتر بدانید نیز اطلاعات کامل‌تری از این ابزار ارائه خواهیم کرد.

دوره آموزش میپل

نرم افزار میپل یکی از قدرتمندترین نرم‌افزارها در محاسبات پیچیده‌ی ریاضی است، با استفاده از این نرم افزار می‌توان بسیاری از عملیات ریاضی مانند محاسبه‌ی انتگرال‌های دوگانه و سه‌گانه، محاسبه مشتق، معادلات دیفرانسیلی، حل دستگاه معادله خطی و دکارتی، محاسبه حد توابع و انواع محاسبات ماتریسی را انجام داد. وجه تمایز نرم افزار میپل با دیگر نرم‌افزارهای محاسباتی و ماتریسی مانند MATLAB در داشتن کتابخانه‌ای با انواع ابزارهای محاسباتی است که فضا را برای کار کردن کاربر راحت‌تر کرده است، امکانی که بسیاری از نرم‌افزارهای محاسباتی آن را ندارند. دوره آموزش میپل مکتب خونه یکی از کامل‌ترین دوره‌های آموزش این ابزار در زبان فارسی به‌حساب می‌آید که در مدت‌زمان 8 ساعت و در قالب 7 فصل محتوای ویدیویی ارائه شده است.

به‌طورکلی زبان برنامه‌نویسی میپل یک زبان برنامه‌نویسی مرکب از زبان‌های دستوری و زبا‌ن‌های پویا است و از این جهت می‌توان آن را قدرتمند دانست و با این توصیف از سایر کامپایلرهای برنامه‌نویسی مانند فورترن، پاسکال و C راحت‌تر و قوی‌تر است. دوره آموزش میپل در مکتب ‌خونه علاوه بر معرفی کلی نرم افزار میپل و نحوه نصب و اجرای برنامه در سیستم‌ها، به آموزش میپل در انواع حوزه‌های کاربردی، آموزش‌های ابزارهای مختلف میپل می‌پردازد؛ به‌طورکلی دوره آموزش میپل شامل چهارده جلسه است که از ابتدایی‌ترین مسائل به آموزش پرداخته و فراگیر را برای مراحل پیشرفته آموزش میپل آماده می‌کند.

وجه تمایز دوره آموزش میپل چیست؟

مزیت این دوره نسبت به سایر دوره‌های آموزش میپل، آموزش کامل عملیات‌های ریاضی مقدماتی و پرکاربرد و نحوه استفاده و پیاده‌سازی آن‌ها در نرم افزار میپل است؛ بنابراین این دوره برای تمام افرادی که قصد انجام محاسبات ریاضی پروژه‌ها و تحقیقات خود را دارند حتی اگر با دنیای ریاضی آشنا نیستند نیز مناسب است. 

دوره آموزش نرم افزار میپل برای چه کسانی مناسب است؟

دوره آموزش نرم افزار میپل برای توسعه‌دهندگان نرم افزار و کسانی که به مباحث الگوریتم و کارهای محاسباتی علاقه‌مند هستند بسیار مفید است. به‌صورت کلی میپل ابزاری منابع برای رشته‌های مهندسی نرم افزار و هوش مصنوعی به‌حساب می‌آید که علاوه بر این‌ها در بسیاری از گرایش‌های دیگر رشته‌های مهندسی می‌تواند مفید باشد. این نرم افزار در طرحی و ساخت نرم افزار، طراحی سیستم عامل و غیره به توسعه‌دهنده بسیار کمک می‌کند.

سرفصل های دوره آموزش میپل

سرفصل‌هایی که در دوره آموزش میپل تدریس می‌شوند به صورت موارد زیر است:

همان‌طور که گفته شد دوره پیش رو را  می‌توان کامل‌ترین دوره آموزش میپل دانست که علاوه بر آموزش نرم افزار به آموزش دانش موردنیاز برای استفاده از آن نیز می‌پردازد و به‌طور جامع کاربرد عملیات مختلف ریاضی در میپل را آموزش می‌دهد؛ سرفصل‌هایی که در این دوره آموزش میپل مکتب ‌خونه ارائه می‌شود شامل:

1. معرفی، نصب و شروع کار با نرم افزار میپل

2. رسم توابع یک متغیره، دومتغیره، رسم هم‌زمان توابع، انیمیشن

3. سایر امکانات رسم توابع و رسم ماتریس‌ها در میپل

4. حل معادلات و دستگاه معادلات

5. حل معادلات در بازه خاص، حل معادلات دیفرانسیل و حل روابط بازگشتی

6. دستورات شرط و حلقه‌های تکرار، نمایش عددی

7. دستورات تکراری و زیربرنامه‌ها

8. حد توابع یک متغیره و چندمتغیره، تعیین نقاط ناپیوستگی، مشتق‌گیری و سری تیلور

9. انتگرال‌گیری در نرم افزار میپل، انتگرال‌گیری دقیق و تقریبی و انتگرال توابع چندمتغیره

10. سری فوریه و انتگرال فوریه

11. تبدیلات انتگرال شامل تبدیل لاپلاس و تبدیل فوریه و تبدیل معکوس

12. میدان‌های جهت، حل معادلات دیفرانسیل و معادلات با مقادیر اولیه و مرزی با روش‌های عددی و تحلیلی

13. مقدمات ماتریسی، نرم، توابع متعامد

14. تجزیه‌های ماتریسی، جبر خطی عددی

همان‌طور که از سرفصل‌ها مشخص است علاوه بر آموزش کامل میپل، تمامی محاسبات و عملیات ساده و پیچیده ریاضی نیز آموزش داده می‌شود.

مقدمه‌ای بر میپل

انجام محاسبات با پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی همیشه موردتوجه همه ریاضیدانان و آماردانان بوده است. در حالی که انجام کارآمد آن به شدت به دامنه مشکل بستگی دارد، اما ما انواع زیادی از ابزارها و زبان‌ها برای تجزیه‌وتحلیل و محاسبه داده‌ها داریم؛ بنابراین اجازه دهید در مورد پرکاربردترین این زبان‌ها یعنی میپل و ماتماتیکا بحث کنیم.

1. میپل یا Maple

میپل یک ابزار نرم‌افزاری است که برای انجام محاسبات ریاضی که شامل محاسبات عددی و نمادین است، استفاده می‌شود. این ابزار به عنوان بهترین ابزار برای پردازش تصویر دوبعدی عمل می‌کند که از یک سیستم جبری قوی برای محاسبه کتابخانه‌های Maple داخلی استفاده خواهد کرد.

برخی از ویژگی‌های Maple:

• ز ابزارهای دست‌کاری ماتریس به همراه آرایه‌های پراکنده استفاده می‌کند.
• دارای طیف گسترده‌ای از کتابخانه‌های ریاضی ویژه است.
• از توابع تانسور نمادین پشتیبانی می‌کند.
• پشتیبانی حسابی برای محاسبات مبتنی بر حد فراهم را می‌کند.

اجزاء میپل

نرم افزار میپل به دلیل داشتن ابزارهای مختلف موردتوجه بسیاری از کاربران قرارگرفته است. نرم افزار میپل دو کتابخانه دارد که به دودسته‌ی کتابخانه‌ی اصلی و متفرقه تقسیم می‌شود که هر کدام از آن‌ها دستورات مختلفی را شامل می‌شوند؛ اما قسمت قابل توجه نرم افزار میپل، وجود ابزارهای گسترده برای انجام محاسبات ریاضی است که علاوه بر دستورات ساده، دستورات پیچیده را هم در اختیار کاربر قرار می‌دهد اما باید قبل از استفاده آن‌ها را به حافظه‌ی نرم افزار منتقل کرد. کافی است بعد از وارد کردن داده‌ها از این ابزارها برای انجام عملیات مورد نظر استفاده کرد؛ باید گفت نرم افزار میپل را  به عنوان یک ماشین حساب نیز به کار می‌گیرند.

در دوره آموزش میپل ما با اجزا و نحوه کار آن آشنا خواهیم شد و قدم‌به‌قدم با این آموزش به نحوه کار آن پی خواهیم برد.

2. ماتماتیکا یا Mathematica

نرم افزار «ماتماتیکا» (Mathematica) نوعی زبان طبیعی جهانی است که می‌تواند برای هر ساختار برنامه‌نویسی استفاده شود. اصطلاح Mathematica به معنای «موضوع دستورالعمل» است که به شما در حل یک مشکل خاص کمک می‌کند. در اینجا برنامه در ریاضیات پایه نوشته شده است و برای انجام پرس‌وجوهای پیچیده استفاده می‌شود. این ابزار یک مدل منبع باز نیست که برای همه قابل استفاده باشد.

برخی از ویژگی‌های Mathematica:

• مقرون‌به‌صرفه است.
• در دانشگاه زیاد استفاده می‌شود.
• به شما کمک می‌کند تا مشکلات پیچیده را در چند ثانیه حل کنید.

Maple در مقابل Mathematica

در این بخش به مقایسه این دو ابزار مهم و کاربردی خواهیم پرداخت. به‌صورت کلی مقایسه این دو ابزار را می‌توان در ابعاد مختلفی بررسی کرد که در اینجا خلاصه‌ای از آن آورده شده است:

• میپل ابزاری است که برای رشته‌های ریاضی و مهندسی استفاده می‌شود. Mathematica یک ابزار جهانی است که به شما در حل هر مشکل محاسباتی کمک می‌کند.
• Maple با 50 توزیع احتمال و 17 فرآیند تصادفی برای محاسبات پشتیبانی می‌شود. Mathematica با 190 توزیع احتمال و 35 فرآیند تصادفی برای محاسبات پشتیبانی می‌شود.
• میپل از پردازش تصویر 2 بعدی پشتیبانی می‌کند. ماتماتیکا از پردازش تصویر دوبعدی و سه‌بعدی پشتیبانی می‌کند.
• میپل قابلیت خواندن جریان ویدئو در زمان واقعی را ارائه نمی‌دهد. ماتماتیکا این قابلیت خواندن جریان ویدئو در زمان واقعی را فراهم می‌کند.
• امکانات میپل برای تولید کد به زبان‌های C، C#، Fortran، Java، Python، Perl و Visual Basic است. امکانات ماتماتیکا برای تولید کد فقط به زبان برنامه‌نویسی C است.
• نرم افزار Maple به شما اجازه نمی‌دهد اسناد را در طول هر محاسباتی ویرایش کنید. Mathematica به شما امکان می‌دهد اسناد را در حین محاسبه ویرایش کنید.
• گراف جهت‌دار را می‌توان در Maple استفاده کرد. نمودارهای جهت‌دار را می‌توان در Mathematica استفاده کرد و در لبه‌ها ادغام کرد.
• میپل دارای قابلیت استفاده با یادگیری ماشین در پایتون است. ماتماتیکا شامل یادگیری ماشینی تحت نظارت و بدون نظارت برای تصاویر، ویدئو و داده‌ها است.

کلام پایانی

یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بشر در عصر اخیر کامپیوتر است که با استفاده از آن جامعه‌ی علمی دنیا به‌منظور تجزیه‌وتحلیل و حل سریع مسائل پیچیده ریاضی و مهندسی به فکر ساختن نرم‌افزارهای مهم و کاربردی در این زمینه پرداخت. یکی از این نرم‌افزارها میپل به‌حساب می‌آید؛ Maple نرم‌افزاری ایده‌آل برای آن دسته از افراد مانند دانشجویان، محققان و به‌ویژه معلمان است که قصد دارند برای امر تحقیق، پژوهش و آموزش موضوعات ابتدایی تا پیشرفته در حساب دیفرانسیل انتگرال را مورد استفاده گسترده قرار دهند.

maple میپل به عنوان یک ابزار مناسب در دسترس کسانی است که نیاز به کار محاسباتی دارند و در واقع این محاسبه‌گر توانا و آشنا به قضایا و روش‌های ریاضی است که می‌تواند با ترکیب دستورات نرم‌افزار و استفاده از روش‌های ریاضی، نرم‌افزار را مجبور به انجام محاسبات بسیار پیچیده و سنگین کند. آموزش میپل می‌تواند نیاز بسیاری از افراد را برای استفاده از این نرم افزار برطرف کند، به همین دلیل با ایجاد دوره‌ی آموزش نرم افزار میپل سعی بر آن شده تا این نیاز به‌طور کامل برطرف شود و زمینه برای دوره‌های پیشرفته میپل نیز فراهم گردد.