مسعود مشهدی مسعود مشهدی
مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت اول
متلب (MATLAB) یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای محاسباتی در حوزه مهندسی بویژه برق، ریاضیات، مکانیک و ... می‌باشد.
بدون شک تعامل نرم افزارهای مختلف با هم در جهت کاربردی‌تر کردن یک پروژه کمک بسزایی به کاربران نهایی می‌کند. قطعاً استفاده از علوم روز همچون شبکه‌های عصبی، منطق فازی و الگوریتم‌های تکاملی همچون ژنتیک بدون استفاده از متلب بسیار سخت و پیچیده خواهد بود. دستورات و تابع‌های (functions) آماده و ساده در متلب در جهت استفاده از این علوم تقریباً هر پژوهشگر و کاربری را ترغیب به استفاده از متلب می‌کند. طبعاً استفاده از کتابخانه‌های دانت در متلب کمک بسیاری به توسعه دهندگان این حوزه می‌کند.
در این سری از مطالب سعی بر بررسی این تعامل شده است.
بطور کلی دو نوع تعامل در این زمینه وجود دارد :
1- استفاده از اسمبلی‌های دات نت در متلب تحت عنوان MATLAB .NET Interface
2- استفاده از پکیج تابع‌های متلب در پروژه‌های مبتنی بر دات نت تحت عنوان MATLAB Builder NE
در مورد اول از دات نت فقط در پلت فورم ویندوز استفاده می‌شود. کلیه امکانات دات نت 2 را ساپورت میکند و با ورژن‌های 3 و 3.5 سازگار است اما با ورژن 4 تنها بعضی از امکانات در دسترس است و هنوز مورد تست کلی قرار نگرفته است. کلیه امکانات دات نت در #C در متلب بجز یک سری از موارد که در جدول زیر ذکر شده است در دسترس است.

 
به عنوان مثال از کلاس speech synthesizer دات نت 3 در متلب بصورت زیر استفاده می‌کنیم :
function Speak(text)
             NET.addAssembly('System.Speech');
             speak = System.Speech.Synthesis.SpeechSynthesizer;
             speak.Volume = 100;
             Speak(speak,text);
end
سپس برای رندر کردن یک متن به صوت دستور زیر را اجرا می‌کنیم :
 Speak('You can use .NET Libraries in MATLAB');
در ارتباط با استفاده از توابع متلب در یک پروژه مبتنی بر دات نت در قسمت بعد توضیح داده خواهد شد.

منبع : Help متلب
‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، سه‌شنبه ۱۴ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۱۹:۳۰
مسعود مشهدی مسعود مشهدی
مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت دوم
در قسمت قبل در مورد استفاده دات نت در متلب توضیح داده شد. در این قسمت به نحوه استفاده توابع متلب در دات نت بصورت ساده می‌پردازیم.
فرض کنید تیم برنامه‌نویس متلب و تیم برنامه‌نویس دات نت در تعامل با یکدیگر هستند. وظیفه تیم برنامه نویسی متلب به شرح زیر می‌باشد :

1- نوشتن توابع در متلب و تست کردن آنها جهت توسعه و ارائه مناسب به تیم مقابل
2- درست کردن کامپوننت دات نت در متلب با استفاده از محیط  Deployment Tool GUI  (با اجرای دستور deploytool در متلب)
3- استفاده از یک پکیج بسته‌بندی شده از فایل‌های قابل ارائه به تیم مقابل (اختیاری)
4- کپی پکیج در محل از قبل تعیین شده توسط دو تیم یا ارائه آن به تیم مقابل جهت استفاده

برای مثال M فایل (اصطلاح فایل‌ها در متلب همانند کلاس در دات نت) makesquare.m را که در مسیر 
matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VS8\NET\MagicSquareExample\MagicSquareComp
است را در نظر بگیرید :   
function y = makesquare(x)
%MAKESQUARE Magic square of size x.
%   Y = MAKESQUARE(X) returns a magic square of size x.
%   This file is used as an example for the MATLAB 
%   Builder NE product.

%   Copyright 2001-2012 The MathWorks, Inc.

y = magic(x);
تابع majic یک ماتریس در ابعاد x در x درست می‌کند که درایه‌های آن اعداد صحیح از 1 تا X^2 بوده و مجموع سطر و ستون‌های آن با هم برابر است. X باید بزرگتر یا مساوی 3 باشد.
در صورتی که x  برابر 5 انتخاب شود خروجی متلب بصورت زیر خواهد بود : 
17 24  1  8 15
23  5  7 14 16
 4  6 13 20 22
10 12 19 21  3
11 18 25  2  9
در قسمت تهیه یک کامپوننت دات نت اطلاعات زیر را در نظر بگیرید :
 
 makeSqr  
 Project Name 
 MLTestClass 
Class Name 
 makesquare.m  File to compile 
سپس برای درست کردن کامپوننت در محیط  Deployment Tool GUI برنامه متلب را اجرا کرده و در پنجره command دستور deploytool  را اجرا کنید تا پنجره زیر باز شود :

نام و مسیر پروژه را تعیین کنید سپس از منوی کشویی نوع پروژه، که دات نت اسمبلی باشد را انتخاب کنید. پنجره‌ای در به شکل زیر مشاهده خواهد شد : 

در تب build اگر قصد استفاده از اپلیکیشن COM را دارید و یا فایل‌هایی جهت تکمیل پروژه قصد پیوست دارید را در قسمت پایین Add files را انتخاب کنید. و اگر قصد استفاده از اپلیکیشن دات نت را دارید قسمت بالایی Add classes را انتخاب کنید و نام کلاس را وارد کنید.

سپس برای کلاس مورد نظر فایل‌های متلبی که قصد کامپایل کردن آنها را دارید از قسمت Add files پیوست کنید. در صورتیکه قصد اضافه کردن کلاس اضافی را داشتید مجددا مراحل را طی کنید. در انتها دکمه build را زده تا عملیات کامپایل آغاز شود. اما برای استفاده تیم برنامه‌نویسی دات نت احتیاج به کامپایلر متلب می‌باشد که این مهم در پکیجی که به این تیم ارائه خواهد شد مد نظر قرار خواهد گرفت.در قسمت تب Package گزینه Add MCR را انتخاب نمائید :

بعد از انتخاب، دو گزینه برای انتخاب وجود دارد که بطور خلاصه گزینه اول فایل‌های کامپایلر متلب در داخل پروژه جهت ارائه قرار می‌گیرد. همچنین این گزینه جهت استفاده در مواقع درون شبکه‌ای، مواردی که فضای دیسک و عملکرد و .... چندان اهمیت ندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما گزینه دوم عکس قضیه بالا عمل می‌کند و برای تعداد یوزر بالا و شبکه‌ای و ... مورد استفاده می‌باشد.

در اینجا گزینه اول را انتخاب می‌کنیم. در صورتیکه فایل‌های دیگری جهت ضمیمه به پکیج احتیاج است به آن اضافه می‌کینم.

سپس کلید پکیج  را زده تا پکیج مورد نظر آماده شود. دقت داشته باشید که بعد از انتخاب کامپایلر متلب، حجم پکیج نزدیک به 400 مگابایت خواهد شد. پکیج مورد نظر بصورت یک فایل exe فشرده خواهد شد.
معمولا پکیج شامل فایل‌های زیر باید باشد :

 Documentation files   componentName.xml 
 Program Database File, which contains debugging information   componentName.pdb (if Debug optionis selected)
 Component assembly file   componentName.dll 
 MCR Installer (if not already installed on the target machine).   MCR Installer 

بعد از طی مراحل فوق نوبت به تیم برنامه‌نویسی دات نت می‌رسد. بعد از دریافت پکیج از تیم برنامه‌نویسی متلب در صورتیکه بر روی سیستم هدف کامپایلر متلب و یا خود متلب نصب نیست باید از داخل پکیج این کامپایلر نصب شود.
دقت داشته باشید که ورژن کامپایلر بر روی سیستم باید با ورژن پکیج دریافتی یکی باشد.
در VS یک پروژه کنسول ایجاد کنید و از فولدر پکیج پروژه دریافتی در زیرفولدر distrib فایل makeSqr.dll را به رفرنس برنامه VS اضافه کنید.
در ادامه از مسیر نصب کامپایلر فایل MWArray.dll را هم به رفرنس پروژه اضافه کنید. این فایل جهت تبادل داده اپلیکیشن با کامپایلر متلب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

installation_folder\toolbox\dotnetbuilder\bin\architecture\framework_version
اسمبلی‌های زیر را به کلاس Program  برنامه اضافه کنید : 
using System;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
using MyComponentName;
سپس کدهای زیر را به کلاس فوق اضافه نمائید : 
static void Main(string[] args)
        {
            MLTestClass obj = new MLTestClass();
            MWArray[] result = obj.makesquare(1, 5);

            MWNumericArray output = (MWNumericArray)result[0];
            Console.WriteLine(output);

        }
توضیحات کدهای فوق :
1- MWNumericArray یک اینترفیس جهت تعیین و نمایش نوع آرایه‌های عددی در متلب است.
2- MWArray یک کلاس abstract جهت دسترسی، فرمت‌دهی و مدیریت آرایه‌های متلب می‌باشد.
3- عدد 1 مشخص کننده تعداد خروجی تابع متلب و عدد 5 ورودی تابع می‌باشد.

خروجی برنامه همانند خروجی متلب بصورت زیر خواهد بود :

نکته:
ورژن فریمورک دات نت در هنگام کامپایل با ورژن Mwarray.dll باید یکی باشد.

‫۱۰ سال و ۱۱ ماه قبل، یکشنبه ۲۶ آبان ۱۳۹۲، ساعت ۰۱:۴۰
مسعود مشهدی مسعود مشهدی
نظرات مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت اول
متلب به حروف کوچک و بزرگ حساس است. دقت کرده باشید speak داخل Speak است. در حقیقت Speak  نام تابع است. در متلب تابع NET.addAssembly  کار بارگذاری اسمبلی‌های یاد شده را دارد. خیر در متلب احتیاجی به new نیست. در کل برنامه نویسی در متلب کمی متفاوت با زبان‌های معمول(#C و ..) است.
‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، پنجشنبه ۱۶ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۱۳:۴۸
محسن خان محسن خان
نظرات مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت اول
در این کدی که تهیه کردید، Speak داخل متد Speak چطور فراخوانی شده بدون ارجاع به یک شیء؟ (سطر آخر متد). بعد در متلب نیازی به new نیست؟ فقط فراخوانی NET.addAssembly باعث شناسایی System.Speech.Synthesis.SpeechSynthesizer میشه؟
‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، پنجشنبه ۱۶ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۰۵:۲۸
مسعود مشهدی مسعود مشهدی
نظرات مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت اول
نه دوست عزیز همونطور که گفتم ساختار متلب متفاوت هست.
منظور از Speak همون تابع است.
کافیست تابع فوق را در یک M فایل (کدها در متلب با پسوند ام فایل ذخیره می‌شوند) ذخیره کنید. سپس در داخل متلب مسیر اجرای کد را به مسیر M فایل تغییر دهید و سپس دستور رندر کردن رو که بالا گفته شد در Command Window اجرا کنید. متن فوق به تابع Speak ارجاع داده می‌شود. 
‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، پنجشنبه ۱۶ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۱۶:۴۸
زواری زواری
نظرات مطالب
Accord.NET #1
همچنین یک توسعه دیگر بنام Accord.NET Extensions وجود دارد که توسط دکتر "دارکو یوریج" برای آکورد نوشته شده است و ادعا می‌کند که با پیاده سازی "اساس شی تصویر" بعنوان آرایه محلی دات نت (مانند متلب)، سرعت پردازش‌ها بیشتر کرده است.
‫۹ سال و ۲ ماه قبل، شنبه ۲۴ مرداد ۱۳۹۴، ساعت ۲۲:۴۶
مسعود مشهدی مسعود مشهدی
نظرات مطالب
تعامل MATLAB (متلب) با دات نت - قسمت اول
در این مورد در قسمت بعد توضیح خواهم داد. بله احتیاج است. اگر تصمیم به نوشتن کدها و کامپایل کردن اونها دارید. خیر، اگر نویسنده کدها یک پکیج از پروژه متلب در اختیار شما قرار بدهد.
‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، شنبه ۲۵ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۰۲:۰۰
مسعود پاکدل مسعود پاکدل
مطالب دوره‌ها
معرفی #F
یکی از قدیمی‌ترین روش‌های برنامه نویسی روش برنامه نویسی تابع گراست. زبان IPL به عنوان قدیمی‌ترین زبان برنامه نویسی تابع گرا در سال 1955(یک سال قبل از خلق فرترن) است. دومین زبان تابع گرا زبان LISP بوده است که در سال 1958(یک سال قبل از خلق کوبول) متولد شد. هر دو زبان کوبول و فرترن زبان‌های امری و رویه ای بودند. بعد از آن‌ها در سال 1970 شروع عرصه زبان‌های شی گرا بود و تا امروز بیشترین کاربرد را در تولید نرم افزار‌ها داشته اند.
#F یک زبان برنامه نویسی تابع گرا است و گزینه ای بسیار مناسب برای حل مسایل کامپیوتری. اما استفاده از زبان برنامه نویسی تابعی محض برای نوشتن و تولید پروژه‌های نرم افزاری مناسب نمی‌باشد. به همین دلیل نیاز به استفاده  از این زبان‌ها در کنار سایر زبان‌های شی گرا احساس می‌شود. #F یک زبان همه منظوره دات نت است که برای حالت اجرا به صورت همه منظوره استفاده می‌شود. برخی زبان‌های تابع گرا دیگر نظیر Lisp و Haskel و OCaml (که #F بسیار نزدیک به این زبان می‌باشد) با دستورات زبان اجرای سفارشی کار می‌کنند و این مسئله باعث نبود زبان برنامه نویسی چند فعالیته می‌شود. شما می‌توانید از برنامه نویسی توصیفی هم استفاده کنید و توابع را به راحتی با هم ترکیب کنید و یا روش‌های شی گرایی و دستوری را در همان برنامه استفاده کنید.

تاریخچه
#F توسط دکتر دون سیم ابداع شد. در حال حاضر #F وابسته به تیمی کوچک ولی پیشرفته واقع در مرکز تحقیقات شرکت مایکروسافت می‌باشد. #Fمدل خود را از روی زبان برنامه نویسی OCAML انتخاب کرد و سپس با گسترش قابلیت‌های فنی، خود را در دات نت گنجاند. #F در بسیاری از برنامه‌های بزرگ دنیای واقعی استفاده شده است که این خود نمایانگر آکادمیک نبودن محض این زبان است. با توجه به اینکه زبان تابع گرای دیگر به ندرت در دات نت توسعه پیدا کرده است #F به عنوان استاندارد در این مقوله در آمده است. زبان #F از نظر کیفیت و سازگار بودن با دات نت و VisualStudio بسیار وضعیت بهتری نسبت به رقبای خود دارد و این خود دلیلی دیگری است برای انتخاب این زبان.

استفاده در دات نت
#F کاملا از دات نت پشتیبانی می‌کند و این قابلیت را به برنامه نویسان می‌دهد که هر چیزی را که در سایر زبان‌های دات نت استفاده می‌کنند در این زبان نیز قابل استفاده باشد. همچنین می‌تواند برای کد نویسی IL نیز استفاده شود.
#F به راحتی قابل اجرا در محیط لینوکس و مکینتاش نیز است.

استفاده کنندگان #F
#F در شرکت مایکرو سافت به شدت استفاده می‌شود. رالف هربریش که یکی از مدیران دوگانه گروه بازی‌های مایکروسافت و از متخصصین آموزش ماشین است در این باره می‌گوید:
*اولین برنامه کاربردی برای انتقال 110 گیگا بایت از طریق 11000 فایل متنی در بیش از 300 دایرکتوری و وارد کردن آن‌ها در دیتابیس بود. کل برنامه 90 خط بود و در کمتر از 18 ساعت توانست اطلاعات مربوطه را در SQL ذخیره کند. یعنی ده هزار خط برنامه متنی در هر ثانیه مورد پردازش قرار گرفت.همچنین توجه کنید که من برنامه را بهینه نکردم بلکه به صورت کاملا عادی نوشتم. این جواب بسیار قابل توجه بود زیرا من انتظار داشتم حداقل یک هفته زمان ببرد.
دومین برنامه، برنامه پردازش میلیون‌ها Feekback مشتریان بود. ما روابط مدلی زیادی را توسعه دادیم و من این روابط را در #F قرار دادم و داده‌های مربوط به SQL را در آن فراخوانی کردم و نتایج را در فایل داده ای MATLAB قرار دادم و کل پروژه در حد صد خط بود به همراه توضیحات. زمان اجرای پروژه برای دریافت خروجی ده دقیقه بود در حالی که  همین کار را توسط برنامه #C قبلا توسعه داده بودیم که بیش از هزار خط بود و نزدیک به دو روز زمان می‌برد.*

استفاده از #F تنها در مایکروسافت نیست بلکه در سایر شرکت‌های بزرگ و نام دار نیز استفاده می‌شود و همچنان نیز در حال افزایش است. شرکت
Derivative One  که یک شرکت بزرگ در تولید نرم افزار‌های شبیه ساز مالی است مدل‌های مالی نرم افزار‌های خود را در #F پیاده سازی کرده است.

چرا #F ؟
همیشه باید دلیلی برای انتخاب یک زبان باشد. در حال حاضر #F یکی از قدرتمند‌ترین زبان‌های برنامه نویسی است. در ذیل به چند تا از این دلایل اشاره خواهم کرد:
  • #F یک زبان استنباطی است. برای مثال در هنگام تعریف متغیر و شناسه نیاز به ذکر نوع آن نیست. کامپایلر با توجه به مقدار اولیه تصمیم می‌گیرد که متغیر از چه نوعی است.
  • بسیار راحت می‌توان به کتابخانه قدرتمند دات نت دسترسی داشت و از آن‌ها در پروژه‌های خود استفاده کنید.
  • #F از انواع روش‌های برنامه نویسی نظیر تابعی، موازی، شی گرا و دستوری پیشتیبانی می‌کند.
  • برخلاف تصور بعضی افراد، در #F امکان تهیه و توسعه پروژه‌های وب و ویندوز و حتی WPF و Silverlight هم وجود دارد.
  • نوع کدنویسی و syntax زبان #F به برنامه نویسان این اجازه را میدهد که الگوریتم‌های پیچیده مورد نظر خود را بسیار راحت‌تر پیاده سازی کنند. به همین دلیل بعضی برنامه نویسان این زبان را با Paython مقایسه می‌کنند.
  • #F به راحتی با زبان #C و VB تعامل دارد. یعنی می‌تونیم در طی روند تولید پروژه از قدرت‌های هر سه زبان بهره بگیریم. 
  • طبق آمار گرفته شده از برنامه نویسان، #F به دلیل پشتیبانی از نوع داده ای قوی و مبحث Unit Measure، خطا‌ها و Bug‌های نرم افزار را کاهش می‌دهد.
  • به دلیل پشتیبانی VS.Net از زبان #F و وجود ابزار قدرتمند برای توسعه نرم افزار به کمک این زبان (unitTesting و ابزارهای debuging و ..)این زبان تبدیل به قدرت‌های دنیای برنامه نویسی شده است.
  • #F یک زبان بسیار مناسب برای پیاده سازی الگوریتم‌های data-mining است.
  • #F از immutability در تعریف شناسه‌ها پشتیبانی می‌کند.(در فصل‌های مربوطه بحث خواهد شد)
  • و.....

چرا #F نه ؟

#F هم مانند سایر زبان ها، علاوه بر قدرت بی همتای خود دارای معایبی نیز می‌باشد. (مواردی که در پایین ذکر می‌شود صرفا بر اساس تجربه است نه مستندات).

  • نوع کدنویسی و syntax زبان #F برای برنامه نویسان دات بیگانه ( و البته کمی آزار دهنده) است. اما به مرور این مشکل، تبدیل به قدرت برای مانور‌های مختلف در کد می‌شود.
  • درست است که در #F امکان تعریف اینترفیس وجود دارد و یک کلاس می‌تواند اینترفیس مورد نظر را پیاده سازی کند ولی هنگام فراخوانی متد‌های کلاس (اون هایی که مربوط به اینترفیس است) حتما باید instance کلاس مربوطه به اینترفیس cast شود و این کمی آزار دهنده است.(در فصل شی گرایی در این مورد شرح داده شده است).
  • زبان #F در حال حاضر توسط  VS.Net به صورت Visual پشتیبانی نمی‌شود.(امکاناتی نظیر drag drop کنترل‌ها برای ساخت فرم و ....). البته برای حل این مشکل نیز افزونه هایی وجود دارد که در جای مناسب بحث خواهیم کرد.

آیا برای یادگیری #F نیاز به داشتن دانش در برنامه نویسی #C یا VBداریم؟

به طور قطع نه. نوع کد نویسی (نه مفاهیم)در #F کاملا متفاوت در #C است و این دو زبان از نظر کد نویسی شباهتشان در حد صفر است. برای یادگیری #F بیشتر نیاز به داشتن آگاهی اولیه در برنامه نویسی (آشنایی با تابع، حلقه تکرار، متغیر ها) و شی گرایی(مفاهیم کلاس، اینترفیس، خواص، متد‌ها و...) دارید تا آشنایی با #C یا VB.

چگونه شروع کنیم؟

اولین گام برای یادگیری آشنایی با نحوه کد نویسی #F است. بدین منظور در طی فصول آموزش سعی بر این شده است از مثال‌های بسیار زیاد برای درک بهتر مفاهیم استفاده کنم. تا جای ممکن برای اینکه تکرار مکررات نشود و شما خواننده عزیز به خاطر مطالب واضح و روشن خسته نشوید از تشریح مباحث واضح خودداری کردم و بیشتر به پیاده سازی مثال اکتفا نمودم.


‫۱۱ سال و ۵ ماه قبل، جمعه ۱۷ خرداد ۱۳۹۲، ساعت ۰۶:۵۴
رضا بازرگان رضا بازرگان
نظرات مطالب
آشنایی با Saltarelle کامپایلر قدرتمند #C به جاوااسکریپت
با تشکر از نوشتارتون ذکر دو نکته را لازم می‌دونم.
اول اینکه هدف از این مطلب الزام به استفاده یا عدم استفاده از این نوع کامپایلرها نیست و فقط برای آشنایی با این گونه ابزارها بوده که در حال حاضر در بسیاری از نرم افزارهای اینترپراز در حال استفاده اند.
و دوم اینکه تفاوت ساختاری و ماهیتی سی شارپ و جاوا اسکریپت اونقدر واضح هست که نباید از این دو انتظار یکسان داشت. و مهمترین عامل به وجود اومدن چنین کامپایلرهایی استفاده از سینتکس سی شارپ بوده و نه قدرت دات نت فریم ورک. بنا براین فکر می‌کنم لزومی به وجود مبدل هایی از زبان میانی وجود ندارد و همچنین واضح است کلاس هایی از قبیل Random و غیره که نه توانایی زبان سی شارپ بلکه امکانات درونی دات نت فریم ورک است برای همچین ابزاری بی معناست.
و فکر می‌کنم برای چنین کامپایلری لازم نیست جاوا اسکریپت همه امکانات سی شارپ را داشته باشد. و اینکه سی شارپ بتواند قسمت زیادی از امکانات جاوا اسکریپت را در اختیار برنامه ساز قرار دهد کافیست.
باز هم تشکر می‌کنم
‫۹ سال و ۱۲ ماه قبل، یکشنبه ۱۸ آبان ۱۳۹۳، ساعت ۲۳:۰۳