15 أفكار مشروع MATLAB مثيرة للاهتمام وموضوعات للمبتدئين [2022]

يمكن أن يكون التعرف على MATLAB مملاً. إنه قادر على أداء العديد من المهام وحل المشكلات المعقدة للغاية في المجالات المختلفة. إذا كنت تتعلم عن MATLAB ، فأنت بالتأكيد تريد اختبار مهاراتك. أفضل طريقة للقيام بذلك هي من خلال العمل على أفكار مشروع MATLAB. لهذا السبب في هذه المقالة ، قدمنا ​​لك قائمة مفصلة بذلك.

لدينا مشاريع MATLAB ذات مستويات مهارات متعددة. سواء كنت مبتدئًا أو خبيرًا ، ستجد هنا مشروعًا مثيرًا للدماغ.

ما هو ماتلاب؟

MATLAB عبارة عن منصة برمجة للعلماء والمهندسين. يستخدم لغة MATLAB ، ويجمع بين الرياضيات المصفوفة والمصفوفة مع عمليات التصميم والتحليل التكراري. باستخدام MATLAB ، يمكنك إنشاء خوارزميات وتحليل البيانات وبناء النماذج وتطبيقها. تتيح لك تطبيقات MATLAB والوظائف المضمنة واللغة استخدام طرق مختلفة لحل مشكلة معينة. تجد MATLAB تطبيقات في العديد من المجالات ، بما في ذلك أنظمة التحكم والاتصالات والتعلم الآلي والبيولوجيا الحاسوبية والتعلم العميق.

انضم إلى دورات ML عبر الإنترنت من أفضل الجامعات في العالم - الماجستير ، وبرامج الدراسات العليا التنفيذية ، وبرنامج الشهادة المتقدم في ML & AI لتسريع حياتك المهنية.

أفكار مشروع MATLAB

فيما يلي بعض من أكثر مشاريع MATLAB إثارة حتى تتمكن من اختبار مهاراتك. هيا بنا نبدأ:

1. بناء مؤشر وقوف السيارات

قد يكون إيقاف السيارة أمرًا صعبًا. يتطلب الدقة والكثير من الممارسة. يمكنك استخدام MATLAB لتسهيل الأمور على السائق ، مع ذلك ، من خلال إنشاء مؤشر لوقوف السيارات. يمكنك أن تستلهم من أنظمة مؤشرات وقوف السيارات المختلفة.

ينبه مؤشر وقوف السيارة الآلي السائق عندما تكون السيارة قريبة جدًا من شيء ما. بهذه الطريقة ، يمكن للسائق تجنب تلك الأشياء وقلب السيارة وفقًا لذلك. يمكنك إنشاء مؤشر لوقوف السيارات لمواقف السيارات الخاصة أو الأماكن المفتوحة. يمكن أن يكون لهذا النظام العديد من الفوائد:

• سيوفر السائق الوقت ويوقف سيارته بشكل أكثر كفاءة.
• كما سيتم استخدام أماكن وقوف السيارات بشكل أكثر كفاءة.
• تقل فرص تلف السيارة بشكل كبير.

يمكن لنظامك توجيه السائق إلى مكان قريب مناسب لوقوف السيارات. يمكنك أن تأخذ خطوة إلى الأمام وتضيف وظيفة اقتراح مكان لوقوف السيارات فقط إذا كان متاحًا. ربما يمكن للنظام الخاص بك تحديد ما إذا كان موقف السيارات به فتحات مفتوحة أم لا ، ويمكن أن يشير إلى مكان انتظار لسائق السيارة وفقًا لذلك. يمكن لأجهزة الاستشعار التنسيق والمساعدة في توجيه السائق إلى مكان وقوف السيارات المفتوح والقريب. إليك المزيد من المعلومات حول مشروع مؤشر مواقف السيارات هذا .

2. استخدام شبكة عصبية اصطناعية لتشفير الصور

أصبحت قضايا الخصوصية منتشرة بشكل كبير في السنوات الأخيرة. يعد هذا أحد أفضل مشاريع MATLAB بالنسبة لك في هذه القائمة إذا كنت مهتمًا بالأمن السيبراني والتشفير. يمكنك إجراء تشفير للصور عن طريق الاستعانة بالشبكات العصبية الاصطناعية (باختصار الشبكات العصبية الاصطناعية).

يمكن أن يمنع تشفير الصور الأطراف غير المصرح لها من عرض الصور والوصول إليها. بهذه الطريقة ، يمكن أن تظل بياناتك آمنة. بعبارات بسيطة ، يخفي تشفير الصور معلوماتها. في تشفير الصور ، تقوم بتحويل النص الصريح الأصلي إلى نص مشفر (والذي قد يبدو كمجموعة من الهراء). يمكنك حفظ ونقل هذا النص المشفر عبر شبكتك ، وفي نهاية جهاز الاستقبال ، سيتحول النص المشفر إلى نص عادي أصلي.

الشبكات العصبية هي آلات تتصرف بشكل مشابه لكيفية عمل الدماغ البشري. يمكنك تشفير الصور في نهاية المرسل من خلال ANN واحد واستخدام ANN آخر لفك تشفير الصورة في نهاية المستقبل. يمكنك استخدام MATLAB لبناء نظام كامل لتشفير الصور يستخدم الشبكات العصبية الاصطناعية. بعد الانتهاء من هذا المشروع ، ستكون على دراية بالتشفير أيضًا.

3. تصميم وتطبيق نظام تفاضلي إلكتروني

يتيح النظام التفاضلي الإلكتروني للمركبات تحقيق التوازن بينها بشكل أفضل أثناء الانعطاف أو الركض على مسارات منحنية. يستخدم مصنعو السيارات هذا النظام بدلاً من التفاضل الميكانيكي. يوفر هذا النظام لكل عجلة قيادة عزم الدوران المطلوب ويتيح سرعات متعددة للعجلات.

في المسار المنحني ، سيكون للعجلات الداخلية والخارجية للمركبة سرعات دوران مختلفة لأن العجلات الداخلية تتطلب نصف قطر أصغر. يستخدم النظام التفاضلي الإلكتروني إشارات سرعة المحرك وإشارة أوامر عجلة القيادة لتحديد القوة المطلوبة لكل عجلة ، حتى يحصلوا على عزم الدوران اللازم.

إنها تقنية متقدمة تقدم العديد من المزايا التي يفشل نظيرتها الميكانيكية في توفيرها. على سبيل المثال ، التفاضل الإلكتروني أخف من التفاضل الميكانيكي من حيث الوزن. لن تحد العجلة ذات الجر الأقل من عزم الدوران كما هو الحال مع الفارق الميكانيكي. تستجيب هذه الأنظمة بشكل أسرع وتوفر العديد من الوظائف غير المتوفرة في النظام الآخر ، مثل التحكم في الجر.

يمكنك استخدام MATLAB لتصميم وتنفيذ نظام تفاضل إلكتروني. ستحتاج أيضًا إلى إنشاء تصميم نظام مضمن لتطبيق أفضل.

جرب أيضًا: 13 فكرة مثيرة لمشروعات إنترنت الأشياء وموضوعات للمبتدئين

4. بناء نظام فحص قائم على MATLAB مع معالجة الصور

في هذا المشروع ، ستقوم ببناء نظام فحص قائم على MATLAB. أصبحت رؤية الآلة تقنية يمكن الوصول إليها في الصناعة التحويلية بسبب تنوعها. وأحد أهم المجالات التي يمكن أن تجد فيها رؤية الآلة فائدة في مرحلة فحص تطوير المنتج. فحص الجودة ضروري للتأكد من خلو المنتج من أي عيوب.

يمكنك استخدام MATLAB لإنشاء نظام فحص آلي ، وسيتعين عليك استخدام معالجة الصور. باستخدام معالجة صورة الرؤية الآلية ، يمكنك أداء مهام متعددة في وقت واحد:

• حساب عدد البكسل الداكن والفاتح
• اكتشاف النقاط الكبيرة لوحدات البكسل المرتبطة في صورة ما
• تجزئة جزء من الصورة أو تغيير التمثيل
• التعرف على الأنماط في الصورة عن طريق مطابقة القوالب
• قراءة الباركود والرمز ثنائي الأبعاد.

يمكنك أداء العديد من المهام الأخرى باستخدام رؤية الآلة. سيتعين على نظام الفحص الآلي الخاص بك تحديد ما إذا كان سيقبل المنتج النهائي أو يرفضه. سيجعل عملية التصنيع أكثر كفاءة وفعالية.

اقرأ: 5 طرق تساعد الأتمتة الذكية على نمو أعمالك

5. إجراء تشفير الصور والتحقق منها باستخدام خرائط الفوضى

يختلف المشروع قليلاً عن المشروع الذي ناقشناه سابقًا. في هذا المشروع ، ستستخدم خرائط فوضوية لتشفير الصور على مستوى الكتلة والبخار. يوجد عدد n من الخرائط الفوضوية التي تنشئ مفاتيح للتشفير ، لذلك سيكون هناك عدد n من المعادلات المعنية. يمكن أن تحتوي كل معادلة على عدد n من الثوابت.

كل هذه الثوابت لها قيم محددة (أرقام عشوائية). يمكنك استخدام شبكة عصبية لإنتاج سلسلة معينة من الأرقام لتشفير الصور. لمصادقة الصور ، يجب عليك إنشاء خوارزمية بسيطة للتأكد من أن المرسل والمستلمين هم الأشخاص المناسبون.

ستجعل خرائط الفوضى التشفير آمنًا من خلال استبدال الصورة بصورة الغلاف وتشفير n مرة السابقة. سيضمن هذا التشفير الآمن أن يظل منتجك النهائي خاليًا من هجمات القوة الغاشمة والهجمات التفاضلية.

جرب أيضًا: أفكار وموضوعات مشروع Python

6. قم بقياس قطر كائن في صورة باستخدام MATLAB

الرؤية الحاسوبية هي مجال دراسي بارز. يجد تطبيقات في العديد من المجالات بسبب فائدته الفريدة. يمكنك استخدام MATLAB لقياس قطر كائن في صورة ما.

يمكن لهذا التطبيق العثور على استخدامات في العديد من المجالات حيث لا يمكنك العثور على قطر جسم ما ماديًا. على سبيل المثال ، افترض أنك بحاجة إلى قياس حجم المبنى. في هذه الحالة ، سيكون القياس المادي شبه مستحيل ، لذا ستحتاج إلى استخدام رؤية الكمبيوتر.

يجب أن يقوم برنامج MATLAB النصي الخاص بك أولاً باستيراد الصورة ، وفصل الكائن المطلوب عن الخلفية ، وفي النهاية ، استخدم وظائف MATLAB للعثور على قطر الكائن. على الرغم من أن هذا المشروع قد يبدو بسيطًا للغاية ، إلا أنه سيساعدك على عرض مهاراتك في معالجة الصور مع إبراز معرفتك بوظائف MATLAB المتعددة.

7. استخدم MATLAB لأتمتة إنشاء الشهادات

هذا المشروع هو أيضًا من بين أفكار مشروع MATLAB للمبتدئين. في هذا المشروع ، ستنشئ منشئ شهادات آليًا باستخدام MATLAB. العديد من المؤسسات تصادق على الشركات حسب أدائها وإنجازاتها. تقوم المؤسسات التعليمية أيضًا بإنشاء بطاقات تقرير وشهادات لطلابها. يمكنك إنشاء مُنشئ شهادات آليًا ، مما يجعل هذه العملية فعالة ومباشرة.

قد تبدو فكرة المشروع هذه بسيطة للغاية ، ولكن يمكنك جعلها معقدة عن طريق إضافة وظيفة إنشاء تقارير مفصلة لمجموعات البيانات الكبيرة.

8. إنشاء رسوم متحركة خفيفة باستخدام MATLAB و Arduino

هذا هو أحد مشاريع MATLAB على مستوى المبتدئين في قائمتنا. في هذا المشروع ، ستستخدم MATLAB و Arduino لإنشاء واجهة مستخدم رسومية للتحكم في أنماط الإضاءة للأضواء المتعددة. من خلال التحكم في نمط الإضاءة ، يمكنك إنشاء رسوم متحركة ضوئية متنوعة. سيسمح لك استخدام واجهة المستخدم الرسومية بأداء العديد من المهام الأخرى أثناء تشغيل الرسوم المتحركة.

نوصي باستخدام Arduino Uno لهذا المشروع. ستكون أجهزة هذا المشروع ، وسيكون البرنامج هو Arduino IDE. يمكنك توصيل لوحة Arduino Uno بالأضواء المطلوبة. بعد توصيل Arduino Uno بـ MATLAB ، ستتمكن من إنشاء رسوم متحركة خفيفة بسيطة بنفس الشيء.

إنه مشروع سهل ، لكنه سيساعدك بالتأكيد على استكشاف تطبيقات MATLAB الواقعية ويساعدك على إدراك تعدد استخداماته. بعد أن تقوم بعمل رسوم متحركة خفيفة بسيطة ، يمكنك أخذ هذا المشروع خطوة إلى الأمام وإضافة المزيد من الأضواء لإنشاء رسوم متحركة أكثر تعقيدًا.

9. تسجيل بيانات الاستشعار في MS Excel

يتطلب هذا المشروع استخدام Arduino Uno مع MATLAB لتسجيل بيانات المستشعر في MS Excel. يمكنك إضافة LM35 (مستشعر درجة الحرارة) إلى واجهة Arduino الخاصة بك ، والتي ستتصل بـ MATLAB من خلال ArduinoIO.

بمجرد توصيل Arduino بـ MATLAB ، ستحتاج إلى إنشاء برنامج ينقل بيانات المستشعر إلى ورقة Excel. ستحتاج إلى تثبيت MS Excel على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لإكمال هذا المشروع. بمجرد الانتهاء من هذا المشروع ، سيكون لديك واجهة مستخدم رسومية تسمح لك بمشاهدة سجلات بيانات المستشعر.

لأخذ خطوة إلى الأمام ، يمكنك إضافة المزيد من أجهزة الاستشعار وتسجيل بياناتها في نفس ملف Excel (أو في عدة ملفات مختلفة). سيمنحك هذا المشروع الكثير من الخبرة في استخدام واجهة المستخدم الرسومية مع MATLAB.

10. محاكاة شبكة عصبية اصطناعية

الشبكات العصبية الاصطناعية هي آلات تحاكي عمل الدماغ البشري. هدفهم هو تقليد سلوك العقل والتصرف وفقًا لذلك. في هذا المشروع ، يمكنك محاكاة ANN من خلال إنشاء نماذج وتدريبها.

قبل العمل في هذا المشروع ، يجب أن تكون على دراية بالمفاهيم الأساسية للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. ستحتاج أولاً إلى إنشاء نموذج بيانات يأخذ مدخلات معينة ويولد مخرجات معينة. أولاً ، ستحتاج إلى تدريب النموذج من خلال إعطائه قائمة بالمدخلات والمخرجات. بمجرد إعداد النموذج ، ستعطي النموذج قائمة بيانات بدون مخرجات.

بعد الانتهاء من هذا المشروع ، ستكون على دراية بالذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والتقنيات ذات الصلة.

11. تحليل وتصميم الهوائي

بينما أصبح كل شيء لاسلكيًا ، فإن اتصالهم يعتمد إلى حد كبير على الهوائيات. يمكن أن يكون لتصميم الهوائي تأثير كبير على الاتصال به واستهلاك الطاقة وقدرات الاحتفاظ بالبيانات. يجب أن يجعل التصميم الهوائي مضغوطًا مع السماح له بالحصول على عرض حزمة كبير لأداء نقل المعلومات دون أي خسارة.

إنه مشروع ممتاز لأي شخص مهتم بالإلكترونيات والاتصالات. ومع ذلك ، يجب أن تكون على دراية بطريقة عمل الهوائيات قبل العمل في هذا المشروع. على سبيل المثال ، يجب أن تعرف نمط الهوائي المثالي وكيف يعمل الهوائي الحقيقي.

يجب أيضًا أن تكون على دراية بهوائي Yagi-Uda ، وهو أكثر أنواع هوائي التلفزيون شيوعًا الذي تراه على أسطح المنازل. يمكنك تقدير (تقريبًا) تردد تشغيل مثل هذا الهوائي من خلال عرض طوله. يمكنك بناء برنامج MATLAB يمكنه إجراء مثل هذا التقدير بدقة عالية ويعطيك النتائج المطلوبة.

12. بناء حاسبة تصميم الدوائر

لبناء دائرة ، يجب أن تحسب قيم المكونات باستخدام نظرية الدائرة وصيغها. تعتبر نظرية الدوائر من أقدم وأهم فروع الهندسة الكهربائية. وتستغرق حساباتها الكثير من الوقت والجهد. يمكنك إنشاء برنامج MATLAB يمكنه إجراء تلك الحسابات ومساعدة المهندس في تصميم دائرة كهربائية أفضل. لن يوفر مثل هذا النظام للمستخدم الكثير من الوقت فحسب ، بل سيعزز أيضًا دقة تحليل الدائرة عن طريق تقليل الخطأ البشري.

يمكن لبرنامجك تحليل واكتشاف تصميم الدوائر باستخدام المحاثات ، والترانزستورات ، والصمامات الثنائية ، والمكثفات ، والمكونات الهامة الأخرى. يمكن للبرنامج تصميم دوائر معقدة للغاية وحل المشكلات وفقًا لذلك.

13. ضغط الصور بدون فقد

أصبحت الكاميرات الحديثة قادرة على التقاط صور مفصلة للغاية. لكن زيادة مستوى تفاصيل الصورة يؤدي أيضًا إلى زيادة حجمها. لهذا السبب أصبحت تقنيات ضغط الصور سائدة. يمكنك استخدام MATLAB لأداء ضغط الصور أيضًا.

في هذا المشروع ، قد تهدف إلى ضغط الصورة دون المساس بجودتها. بمعنى آخر ، سيتعين عليك إجراء ضغط بدون فقد للصور. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام خوارزمية تحويل جيب التمام المنفصل. لمعرفة مقدار الخسارة التي حدثت أثناء ضغط الصورة ، يمكنك اشتقاق خطأ المربع المتوسط ​​(المعروف أيضًا باسم MSE) لعمليتك. لتنفيذ هذه الخوارزميات في MATLAB ، سيتعين عليك استخدام الوظائف المطلوبة.

14. إجراء كشف الوجه في الوقت الحقيقي باستخدام MATLAB

يمكن أن يجد اكتشاف الوجه تطبيقات في العديد من المجالات. يمكنك استخدام قدرات اكتشاف الوجه لتحسين الصورة والأمان والمراقبة. في حين أنه من الطبيعي بالنسبة لنا نحن البشر أن نكتشف الوجوه ، لا يمكننا قول الشيء نفسه عن أجهزة الكمبيوتر. يمكن أن يتسبب التغيير البسيط في الإضاءة في العديد من الاختلافات داخل الفصل ، ولهذا السبب تعتبر مشكلة معقدة بالنسبة للآلات.

يمكنك بناء نظام للكشف عن الوجه يعتمد على MATLAB ، ويمكنك استخدام خوارزمية Viola-Jones . هناك العديد من خوارزميات التعرف على الوجه الأخرى ، لكننا اخترنا خوارزمية فيولا جونز لهذا المشروع.

يقوم أولاً بإنشاء كائن كاشف ، ثم يأخذ الصورة الأساسية ، ويعثر على الميزات الضرورية ، ويعلق عليها. سيمنحك هذا المشروع خبرة في العمل بتقنية التعرف على الوجه التي اكتسبت شهرة في العديد من المجالات.

معرفة المزيد: برنامج TensorFlow لاكتشاف الأشياء للمبتدئين

15. بناء التوجيه بالليزر للمركبة

في هذا المشروع ، ستطور برنامجًا يمكنه استخدام الليزر لإبلاغ السيارة بظروف الطريق القادمة. يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة حقًا للأراضي الوعرة (مثل الطرق الثلجية والطرق الترابية وما إلى ذلك). ستحتاج إلى تطوير خوارزمية في MATLAB تقوم بتحويل تسلسل المسح إلى بيانات قابلة للقراءة حتى يتمكن المستخدم من معرفة نوع التضاريس الموجودة أمامك. بهذه الطريقة ، يمكن للسائق إعداد نفسه وفقًا لذلك والقيادة بأمان. يمكن للمركبة المستقلة استخدام هذه التقنية أيضًا.

سيساعدك هذا المشروع على التعرف على تطبيق MATLAB في هندسة السيارات. سيساعدك أيضًا على فهم كيفية عمل المركبات المستقلة. يمكنك معرفة المزيد عن هذا المشروع هنا .

اقرأ أيضًا: أفكار مشروع التعلم الآلي

تعرف على المزيد حول MATLAB

نأمل أن تكون قد أحببت قائمتنا لأفكار مشروع MATLAB. لقد جعلناها في المتناول قدر الإمكان. يمكنك وضع إشارة مرجعية عليه للرجوع إليها في المستقبل. كانت هذه القائمة ستظهر أيضًا مدى تنوع هذه التكنولوجيا وقوتها. من الإلكترونيات إلى الذكاء الاصطناعي ، يمكنك استخدامه في صناعات مختلفة لتطبيقات متعددة.

إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن MATLAB والتعلم الآلي والمواضيع ذات الصلة ، فراجع برنامج IIIT-B & upGrad التنفيذي PG في التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي المصمم للمهنيين العاملين ويقدم أكثر من 450 ساعة من التدريب الصارم ، 30 + دراسات الحالة والتعيينات ، وحالة خريجي IIIT-B ، وأكثر من 5 مشاريع تتويجا عملية ومساعدة وظيفية مع كبرى الشركات. ستجد الكثير من الموارد القيمة للإجابة على أسئلتك.