15 interesantes ideas y temas de proyectos de MATLAB para principiantes [2022]

Aprender sobre MATLAB puede ser tedioso. Es capaz de realizar muchas tareas y resolver problemas altamente complejos de diferentes dominios. Si ha estado aprendiendo sobre MATLAB, seguramente querrá probar sus habilidades. La mejor manera de hacerlo es trabajando en ideas de proyectos de MATLAB. Es por eso que en este artículo te traemos una lista detallada de los mismos.

Tenemos proyectos MATLAB de múltiples niveles de habilidad. Ya sea que sea un principiante o un experto, aquí encontrará un proyecto estimulante.

¿Qué es MATLAB?

MATLAB es una plataforma de programación para científicos e ingenieros. Utiliza el lenguaje MATLAB, combinando matrices y matrices matemáticas con procesos de diseño y análisis iterativo. Al usar MATLAB, puede crear algoritmos, analizar datos, construir modelos y aplicarlos. Las aplicaciones, las funciones integradas y el lenguaje de MATLAB le permiten utilizar diferentes métodos para resolver un problema en particular. MATLAB encuentra aplicaciones en muchas áreas, incluidos los sistemas de control, las comunicaciones, el aprendizaje automático, la biología computacional y el aprendizaje profundo.

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Ideas de proyectos de MATLAB

Los siguientes son algunos de los proyectos de MATLAB más interesantes para que pueda poner a prueba sus habilidades. Empecemos:

1. Construya un indicador de estacionamiento de automóviles

Estacionar un automóvil puede ser complicado. Requiere precisión y mucha práctica. Sin embargo, puede usar MATLAB para facilitarle las cosas al conductor mediante la construcción de un indicador de estacionamiento de automóviles. Puede inspirarse en varios sistemas de indicadores de estacionamiento.

Un indicador automático de estacionamiento de automóviles alertaría al conductor cuando el automóvil esté demasiado cerca de un objeto. De esta manera, el conductor puede esquivar esos objetos y girar el vehículo en consecuencia. Puede construir un indicador de estacionamiento de automóviles para estacionamientos privados o espacios abiertos. Tal sistema puede tener muchos beneficios:

• El conductor ahorraría tiempo y estacionaría su automóvil de manera más eficiente.
• Los espacios de estacionamiento también se utilizarían de manera más eficiente.
• Las posibilidades de que un vehículo se dañe disminuirían drásticamente.

Su sistema puede guiar al conductor a un espacio de estacionamiento adecuado cercano. Puede ir un paso más allá y agregar la funcionalidad de sugerir un espacio de estacionamiento solo si está disponible. Tal vez su sistema pueda determinar si un estacionamiento tiene espacios abiertos o no, y puede indicar un espacio de estacionamiento al conductor del vehículo en consecuencia. Los sensores pueden coordinarse y ayudar a guiar al conductor a un espacio de estacionamiento abierto y cercano. Aquí hay más información sobre este proyecto de indicador de estacionamiento de automóviles .

2. Utilice una red neuronal artificial para el cifrado de imágenes

Los problemas de privacidad se han vuelto muy frecuentes en los últimos años. Este es uno de los mejores proyectos de MATLAB para ti en esta lista si te interesa la ciberseguridad y la criptografía. Puede realizar el cifrado de imágenes con la ayuda de redes neuronales artificiales (ANN, en resumen).

El cifrado de imágenes puede evitar que terceros no autorizados vean y accedan a las imágenes. De esta manera, sus datos pueden permanecer seguros. En términos simples, el cifrado de imágenes oculta su información. En el cifrado de imágenes, convierte el texto sin formato original en texto cifrado (lo que puede parecer un montón de tonterías). Puede guardar y transmitir este texto cifrado a través de su red y, al final del receptor, el texto cifrado se convertirá en el texto sin formato original.

Las redes neuronales son máquinas que se comportan de manera similar a como funciona un cerebro humano. Puede cifrar imágenes en el extremo del remitente a través de una ANN y usar otra ANN para descifrar la imagen en el extremo del receptor. Puede utilizar MATLAB para crear un sistema de cifrado de imágenes completo que utilice redes neuronales artificiales. Después de completar este proyecto, también estará familiarizado con la criptografía.

3. Diseñar y Aplicar un Sistema Diferencial Electrónico

Un sistema de diferencial electrónico permite que los vehículos los equilibren mejor al girar o al correr en caminos con curvas. Los fabricantes de automóviles utilizan este sistema en lugar del diferencial mecánico. Este sistema proporciona a cada rueda motriz el par necesario y permite múltiples velocidades de rueda.

En una trayectoria curva, las ruedas internas y externas del vehículo tendrían diferentes velocidades de rotación ya que las ruedas internas requerirían un radio más pequeño. Un Sistema de Diferencial Electrónico utiliza las señales de velocidad del motor y la señal de comando del volante para determinar la potencia requerida para cada rueda, para que obtengan el par necesario.

Es una tecnología avanzada que ofrece muchas ventajas, que su equivalente mecánico no ofrece. Por ejemplo, el diferencial electrónico es más liviano que el diferencial mecánico en términos de peso. La rueda con la menor tracción no limitaría el par como lo haría con un diferencial mecánico. Estos sistemas responden más rápido y ofrecen muchas funcionalidades que no están disponibles en el otro, como el control de tracción.

Puede utilizar MATLAB para diseñar e implementar un sistema diferencial electrónico. También deberá crear un diseño de sistema integrado para una mejor aplicación.

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4. Cree un sistema de inspección basado en MATLAB con procesamiento de imágenes

En este proyecto, construirá un sistema de inspección basado en MATLAB. La visión artificial se está convirtiendo en una tecnología accesible en la industria manufacturera debido a su versatilidad. Y una de las áreas más importantes donde la visión artificial puede encontrar uso es en la etapa de inspección del desarrollo del producto. La inspección de calidad es necesaria para asegurarse de que el producto no tenga ningún defecto.

Puede usar MATLAB para crear un sistema de inspección automatizado y tendrá que emplear el procesamiento de imágenes. Con el procesamiento de imágenes de visión artificial, puede realizar múltiples tareas a la vez:

• Contar el número de píxeles oscuros y claros
• Descubrir manchas de píxeles unidos en una imagen
• Segmentar una parte de una imagen o cambiar la representación
• Reconocimiento de patrones en una imagen haciendo coincidir plantillas
• Lectura de código de barras y código 2D.

Puede realizar muchas otras tareas con la visión artificial. Su sistema de inspección automatizado tendría que determinar si acepta el producto final o lo rechaza. Hará que el proceso de fabricación sea mucho más eficiente y efectivo.

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5. Realice el cifrado y la verificación de imágenes con Chaotic Maps

El proyecto es un poco diferente del que hemos discutido anteriormente. En este proyecto, utilizará mapas caóticos para cifrar imágenes en los niveles de bloque y vapor. Hay un número n de mapas caóticos presentes que generan claves para el cifrado, por lo que habría un número n de ecuaciones involucradas. Cada ecuación puede tener n número de constantes.

Todas estas constantes tendrían valores específicos (números aleatorios). Puede usar una red neuronal para producir una serie particular de números para el cifrado de imágenes. Para la autenticación de imágenes, tendría que crear un algoritmo simple para garantizar que el remitente y los destinatarios sean las personas adecuadas.

Los mapas del caos harían que el cifrado fuera seguro al sustituir la imagen con la imagen de portada y cifrar las n veces anteriores. Dicho cifrado seguro garantizaría que su producto final permanezca libre de ataques de fuerza bruta y ataques diferenciales.

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6. Mida el diámetro de un objeto en una imagen usando MATLAB

La visión artificial es un campo de estudio destacado. Encuentra aplicaciones en muchas áreas debido a su utilidad única. Puede usar MATLAB para medir el diámetro de un objeto en una imagen.

Esta aplicación puede encontrar usos en muchas áreas donde no puede encontrar el diámetro de un objeto físicamente. Por ejemplo, suponga que necesita medir el tamaño de un edificio. En este caso, la medición física sería casi imposible, por lo que deberá usar la visión por computadora.

Su secuencia de comandos de MATLAB primero debe importar la imagen, separar el objeto requerido del fondo y, al final, usar las funciones de MATLAB para encontrar el diámetro del objeto. Si bien este proyecto puede parecer bastante simple, lo ayudará a mostrar sus habilidades de procesamiento de imágenes y, al mismo tiempo, resaltará su conocimiento de múltiples funciones de MATLAB.

7. Utilice MATLAB para automatizar la generación de certificados

Este proyecto también se encuentra entre las ideas de proyectos de MATLAB para principiantes. En este proyecto, creará un generador de certificados automatizado mediante MATLAB. Muchas instituciones certifican a las empresas según su desempeño y logros. Las instituciones educativas también generan boletas de calificaciones y certificados para sus estudiantes. Puede crear un generador de certificados automatizado, lo que hará que este proceso sea eficiente y sencillo.

Esta idea de proyecto puede parecer demasiado simple, pero puede complicarla agregando la funcionalidad de generar informes detallados para grandes conjuntos de datos.

8. Crea animaciones de luz con MATLAB y Arduino

Este es uno de los proyectos de MATLAB para principiantes de nuestra lista. En este proyecto, utilizará MATLAB y Arduino para crear una interfaz gráfica de usuario para controlar los patrones de iluminación de varias luces. Al controlar su patrón de iluminación, puede crear varias animaciones de luz. El uso de una GUI le permitirá realizar muchas otras tareas mientras ejecuta la animación.

Recomendamos usar Arduino Uno para este proyecto. Sería el hardware de este proyecto y el software sería el IDE de Arduino. Puede conectar la placa Arduino Uno con las luces requeridas. Una vez que haya conectado Arduino Uno con MATLAB, podrá crear animaciones de luz simples con el mismo.

Es un proyecto fácil, pero seguramente lo ayudará a explorar las aplicaciones de MATLAB de la vida real y lo ayudará a darse cuenta de su versatilidad. Una vez que haya realizado animaciones de luces simples, puede llevar este proyecto un paso más allá y agregar más luces para crear animaciones más complejas.

9. Registrar datos del sensor en MS Excel

Este proyecto requiere que use Arduino Uno con MATLAB para registrar los datos del sensor en MS Excel. Puede agregar LM35 (un sensor de temperatura) a su interfaz Arduino, que se conectaría a MATLAB a través de ArduinoIO.

Una vez que haya conectado Arduino con MATLAB, deberá crear un programa que transmita los datos del sensor a una hoja de Excel. Deberá tener instalado MS Excel en su PC para completar este proyecto. Una vez que haya terminado este proyecto, tendrá una interfaz gráfica de usuario que le permitirá ver los registros de los datos del sensor.

Para ir un paso más allá, puede agregar más sensores y registrar sus datos en el mismo archivo de Excel (o en varios archivos diferentes). Este proyecto le dará mucha experiencia en el uso de GUI con MATLAB.

10. Simula una red neuronal artificial

Las Redes Neuronales Artificiales son máquinas que imitan el funcionamiento de un cerebro humano. Su propósito es imitar el comportamiento de una mente y actuar en consecuencia. En este proyecto, puede simular una ANN creando modelos y entrenándolos.

Antes de trabajar en este proyecto, debe estar familiarizado con los conceptos básicos de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Primero deberá crear un modelo de datos que tome una entrada particular y genere una salida particular. Primero, deberá entrenar el modelo dándole una lista de entradas y salidas. Una vez que haya preparado el modelo, le dará al modelo una lista de datos sin resultados.

Después de completar este proyecto, estará familiarizado con la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y las tecnologías relevantes.

11. Analizar y diseñar una antena

Si bien todo se está convirtiendo en inalámbrico, su conectividad depende en gran medida de las antenas. El diseño de una antena puede tener un impacto significativo en su conexión, consumo de energía y capacidades de retención de datos. El diseño debe hacer que la antena sea compacta y al mismo tiempo permitirle tener un ancho de haz sustancial para realizar la transmisión de información sin ninguna pérdida.

Es un proyecto excelente para cualquier persona interesada en la electrónica y las comunicaciones. Sin embargo, debe estar familiarizado con el funcionamiento de las antenas antes de trabajar en este proyecto. Por ejemplo, debe conocer el patrón de antena ideal y cómo funciona una antena real.

También debe estar familiarizado con la antena Yagi-Uda, que es la antena de TV más común que ve en los tejados. Puede estimar (aproximadamente) la frecuencia operativa de dicha antena al ver su longitud. Puede crear un programa MATLAB que pueda realizar dicha estimación con alta precisión y brindarle los resultados requeridos.

12. Construya una calculadora de diseño de circuitos

Para construir un circuito, debe calcular los valores de los componentes utilizando la teoría de circuitos y sus fórmulas. La teoría de circuitos es una de las ramas más antiguas y esenciales de la ingeniería eléctrica. Y sus cálculos toman mucho tiempo y esfuerzo. Puede crear un programa MATLAB que pueda realizar esos cálculos y ayudar a un ingeniero a diseñar un circuito mejor. Este sistema no solo le ahorrará mucho tiempo al usuario, sino que también mejorará la precisión del análisis de circuitos al minimizar el error humano.

Su programa puede analizar y descifrar el diseño de circuitos con inductores, transistores, diodos, capacitores y otros componentes críticos. El programa puede diseñar circuitos altamente complejos y resolver problemas en consecuencia.

13. Comprimir imágenes sin pérdida

Las cámaras modernas se han vuelto capaces de tomar imágenes muy detalladas. Pero un aumento en el nivel de detalle de una imagen también conduce a un aumento en su tamaño. Es por eso que las tecnologías de compresión de imágenes se han vuelto predominantes. También puede utilizar MATLAB para realizar la compresión de imágenes.

En este proyecto, su objetivo sería comprimir una imagen sin comprometer su calidad. En otras palabras, tendrá que realizar una compresión de imagen sin pérdidas. Para hacerlo, puede usar el algoritmo de transformada de coseno discreto. Para averiguar cuánta pérdida se produjo al comprimir la imagen, puede derivar el error cuadrático medio (también conocido como MSE) de su proceso. Para implementar estos algoritmos en MATLAB, deberá utilizar las funciones requeridas.

14. Realice la detección de rostros en tiempo real con MATLAB

La detección de rostros puede encontrar aplicaciones en muchas áreas. Puede utilizar las capacidades de detección de rostros para mejorar la imagen, la seguridad y la vigilancia. Si bien es bastante natural para nosotros, los humanos, detectar rostros, no podemos decir lo mismo de las computadoras. Un simple cambio de iluminación puede provocar diversas variaciones intraclase, por eso es un tema complicado para las máquinas.

Puede construir un sistema de detección de rostros basado en MATLAB y puede usar el algoritmo Viola-Jones . Hay muchos otros algoritmos de reconocimiento facial, pero hemos elegido el algoritmo viola-jones para este proyecto.

Primero crea un objeto detector, luego toma la imagen principal, encuentra las características necesarias y las anota. Este proyecto le brindará experiencia trabajando con la tecnología de reconocimiento facial, que ha ganado popularidad en muchos campos.

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15. Construya una guía láser para un vehículo

En este proyecto, desarrollaría un programa que puede usar láseres para informar al vehículo sobre las próximas condiciones de la carretera. Esta tecnología puede ser realmente útil para terrenos difíciles (como caminos nevados, caminos de tierra, etc.). Necesitaría desarrollar un algoritmo en MATLAB que convierta las secuencias de escaneo en datos legibles para que el usuario pueda ver qué tipo de terreno hay más adelante. De esta manera, el conductor puede prepararse en consecuencia y conducir con seguridad. Un vehículo autónomo también puede usar esta tecnología.

Este proyecto lo ayudará a familiarizarse con la aplicación de MATLAB en ingeniería automotriz. También te ayudará a comprender cómo funcionan los vehículos autónomos. Puedes conocer más sobre este proyecto aquí .

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Más información sobre MATLAB

Esperamos que le haya gustado nuestra lista de ideas de proyectos de MATLAB. Lo hemos mantenido lo más accesible posible. Puede marcarlo como referencia futura. Esta lista también habría mostrado cuán versátil y poderosa es esta tecnología. Desde la electrónica hasta la IA, puede usarlo en varias industrias para múltiples aplicaciones.

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