متلب در مقابل پایتون

فیزیک پزشکی ، متلب ، پایتون ، پردازش سیگنال
اخیراً تعداد افرادی که از پایتون برای محاسبات عددی استفاده می کنند در حال افزایش است. من همچنین به مهاجرت برخی از کارهای علمی خود از متلب به پایتون فکر کردم. استدلال هایی به نفع پایتون وجود دارد.

اول از همه رایگان است. در مقایسه با Matlab ، این یک مزیت عمده است ، زیرا قیمت فقط Matlab اساسی قابل توجه است و خرید جعبه ابزار اختیاری ، هزینه کل راه حل Mathworks را بیشتر می کند. کتابخانه های رایگان پایتون مانند: NumPy ، SciPy ، Matplotlib یا IPython ، بیشتر قابلیت های نصب اولیه Matlab و برخی از قابلیت های جعبه ابزار اضافی را ارائه می دهند.

دوم ، پایتون یک زبان برنامه نویسی است که مترجمان آن تقریباً برای همه سیستم عامل ها در دسترس است. در بسیاری از سیستم ها به طور پیش فرض همراه با توزیع تحویل داده می شود. به همین دلیل ، ممکن است (پس از نصب کتابخانه های مورد نیاز) برنامه های نوشته شده در پایتون را تقریباً روی هر رایانه ای اجرا کنید. از طرف دیگر ، متلب عمدتا به دلیل قیمت آن ، اغلب توسط موسسات علمی ، دانشگاه ها یا شرکت های بزرگ خریداری می شود. و بیشتر با مجوز محدود به تعداد کمی ایستگاه یا جلسات همزمان. به همین دلیل ، برنامه های نوشته شده در Matlab فقط توسط افرادی که به این پلتفرم دسترسی دارند ، معمولاً در محل کار یا مدرسه ، قابل اجرا است. در این مکان باید ذکر شود که جایگزین رایگان برای Matlab - Octave وجود دارد. نحو آن تقریباً مشابه متلب است و هر گونه تفاوت در نحو و رفتار توابع اشکال محسوب می شود و در حال رفع شدن است. اما این دو پلتفرم هنوز 100٪ با یکدیگر سازگار نیستند [انتقال برنامه ها از Matlab به Octave] ، و حتی اگر اکثر برنامه های ساده در Matlab در Octave اجرا شوند ، ممکن است برای اجرای برنامه های پیچیده مشکلاتی به وجود آید. اسکریپت های ساده Matlab منتشر شده در این وب سایت باید در Octave 3.2.4 یا بالاتر بدون خطا اجرا شوند. در اجرای اسکریپت های پایتون (پس از نصب کتابخانه های لازم) نباید مشکلی وجود داشته باشد.

یک جنبه مثبت دیگر پایتون: این یک زبان برنامه نویسی کامل است ، نه یک محیط اختصاص داده شده برای محاسبات عددی. به همین دلیل ، در مواقع لزوم استفاده از پایتون برای عملیاتهایی که کاملاً به محاسبات مربوط نمی شوند ، آسان تر است. تعداد زیادی کتابخانه اختصاصی که برای کارهای خاص بهینه شده اند ، پیاده سازی را بسیار ساده می کند. پایتون می تواند به عنوان زبان برنامه نویسی برای اتوماسیون وظایف تکراری مورد استفاده قرار گیرد و همزمان ، پس از وارد کردن کتابخانه های مورد نیاز ، می تواند برای انجام محاسبات علمی مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از برنامه ها API خود را در پایتون دارند. من به راحتی می توانم شرایطی را تصور کنم که برای استفاده از یکی از برنامه های قبلی خود در چنین برنامه ای ، فقط بدون هیچگونه تغییری توابع و قطعات کد پایتون خود را کپی می کنم. اسکریپت های نوشته شده در Matlab در این مورد بی فایده است.

اگر بخواهیم منصف باشیم ، چندین مورد مثبت از محیط Mathwoks نیز وجود دارد. Matlab یکی از پرکاربردترین پلتفرم های محاسباتی در جهان است. سالهاست که توسط دانشمندان در بسیاری از زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد و این استاندارد در دانشگاه ها است. محاسبات انتشارات علمی بیشتر در Matlab انجام می شود و بلوک های کد و الگوریتم ها به زبان Matlab منتشر می شوند. به همین دلیل آشنایی با نحو Matlab سود می برد.

یکی دیگر از مزایای پلتفرم Mathworks نسبت به پایتون این است که یک محیط کامل ، ساده برای نصب و ارائه همه عناصر مورد نیاز برای کار در یک مکان را ارائه می دهد. بلافاصله پس از نصب ، از جمله نصب خودکار جعبه ابزار خریداری شده ، کاربر می تواند یک محیط کامل شامل: پنجره فرمان ، ویرایشگر یکپارچه ، نمای کلی متغیرها در فضاهای کاری ، اشکال زدایی ، نمایه ، سابقه فرمان ، مرورگر فایل ، راهنمای آنلاین و حتی دسترسی به پایگاه داده های اینترنتی اسکریپت های مشترک توسط جامعه متلب. گردش کار با جادوگران واردات و صادرات برای فرمت های رایج فایل ، مدیریت داده های کلیپ بورد یا ابزارهای یکپارچه برای دستکاری شکل ساده می شود. به نظر من این یک متلاب واقعاً بزرگ است ، درست پس از یک نصب ساده کاربر محیط کاملی را در بر می گیرد که دارای ابزارهای زیادی برای ساده سازی گردش کار است.

یکی دیگر از ویژگی های مثبت محصول Mathwork Simulink است - محیطی برای شبیه سازی و طراحی که با Matlab یکپارچه شده است. جعبه ابزار اختصاصی اختیاری را نیز می توانید برای Simulink خریداری کنید. Simulink همراه با Matlab یک پلت فرم قدرتمند است که می تواند رفتار سیستم های پویا ، تجسم شبیه سازی ها ، مدل سازی داده ها و بسیاری دیگر را تجزیه و تحلیل کند. در حال حاضر هیچ نرم افزار واقعاً همزمان برای Simulink وجود ندارد که قابلیت های مشابهی را ارائه دهد.

صفحات زیادی در وب وجود دارد که Matlab و Python و مزایا و معایب آنها را در برنامه های مختلف مقایسه می کند. استدلال های ذکر شده در اینجا ، مزایا و معایب هر یک از دو محیط ، نظر ذهنی من است. من تفاوت هایی را که در برنامه های کاربردی خود قابل توجه می دانستم - محاسبات در زمینه پردازش سیگنال دیجیتال ، اشاره کردم. سایر افراد می توانند بر اساس آن قضاوت های متفاوتی داشته باشند