15 ideias e tópicos interessantes de projetos MATLAB para iniciantes [2022]

Aprender sobre o MATLAB pode ser tedioso. É capaz de realizar muitas tarefas e resolver problemas altamente complexos de diferentes domínios. Se você está aprendendo sobre o MATLAB, com certeza gostaria de testar suas habilidades. A melhor maneira de fazer isso é trabalhando em ideias de projetos do MATLAB. É por isso que neste artigo, trouxemos uma lista detalhada do mesmo.

Temos projetos MATLAB de vários níveis de habilidade. Seja você um iniciante ou um especialista, você encontrará um projeto desafiador aqui.

O que é MATLAB?

MATLAB é uma plataforma de programação para cientistas e engenheiros. Ele usa a linguagem MATLAB, combinando matemática de matriz e matriz com processos de design e análise iterativa. Ao usar o MATLAB, você pode criar algoritmos, analisar dados, construir modelos e aplicá-los. Os aplicativos, funções integradas e linguagem do MATLAB permitem que você use métodos diferentes para resolver um problema específico. O MATLAB encontra aplicações em muitas áreas, incluindo sistemas de controle, comunicações, aprendizado de máquina, biologia computacional e aprendizado profundo.

Participe dos Cursos de ML online das melhores universidades do mundo - Mestrados, Programas de Pós-Graduação Executiva e Programa de Certificado Avançado em ML e IA para acelerar sua carreira.

Ideias de Projetos MATLAB

A seguir estão alguns dos projetos MATLAB mais interessantes para que você possa testar suas habilidades. Vamos começar:

1. Construa um Indicador de Estacionamento

Estacionar um carro pode ser complicado. Requer precisão e muita prática. Você pode usar o MATLAB para facilitar as coisas para o motorista, no entanto, construindo um indicador de estacionamento. Você pode se inspirar em vários sistemas de indicadores de estacionamento.

Um indicador de estacionamento automatizado alertaria o motorista quando o carro estivesse muito perto de um objeto. Dessa forma, o motorista pode evitar esses objetos e virar o veículo de acordo. Você pode construir um indicador de estacionamento para vagas de estacionamento privadas ou vagas abertas. Tal sistema pode ter muitos benefícios:

• O motorista economizaria tempo e estacionaria seu carro com mais eficiência.
• As vagas de estacionamento também seriam usadas de forma mais eficiente.
• As chances de um veículo ficar danificado diminuiria drasticamente.

O seu sistema pode guiar o condutor para um lugar de estacionamento adequado nas proximidades. Você pode dar um passo adiante e adicionar a funcionalidade de sugerir uma vaga de estacionamento apenas se estiver disponível. Talvez o seu sistema possa determinar se um estacionamento tem vagas abertas ou não, e pode indicar uma vaga de estacionamento para o motorista do veículo de acordo. Os sensores podem coordenar e ajudar a guiar o motorista para uma vaga de estacionamento aberta e próxima. Aqui estão mais informações sobre este projeto de indicador de estacionamento .

2. Use Rede Neural Artificial para Criptografia de Imagem

As questões de privacidade tornaram-se altamente prevalentes nos últimos anos. Este é um dos melhores projetos MATLAB para você nesta lista, se você se interessar por segurança cibernética e criptografia. Você pode executar a criptografia de imagem com a ajuda de Redes Neurais Artificiais (ANNs em resumo).

A criptografia de imagem pode impedir que pessoas não autorizadas visualizem e acessem imagens. Dessa forma, seus dados podem permanecer seguros. Em termos simples, a criptografia de imagem oculta suas informações. Na criptografia de imagem, você converte o texto simples original em texto cifrado (o que pode parecer um monte de bobagem). Você pode salvar e transmitir esse texto cifrado pela rede e, no final do receptor, o texto cifrado será convertido no texto simples original.

Redes neurais são máquinas que se comportam de forma semelhante ao funcionamento de um cérebro humano. Você pode criptografar imagens na extremidade do remetente por meio de uma ANN e usar outra ANN para descriptografar a imagem na extremidade do receptor. Você pode usar o MATLAB para construir um sistema completo de criptografia de imagem que usa Redes Neurais Artificiais. Depois de concluir este projeto, você também estará familiarizado com a criptografia.

3. Projetar e Aplicar um Sistema Diferencial Eletrônico

Um Sistema Diferencial Eletrônico permite que os veículos os equilibrem melhor ao fazer curvas ou correr em caminhos curvos. Os fabricantes automotivos utilizam este sistema no lugar do diferencial mecânico. Este sistema fornece a cada roda motriz o torque necessário e permite várias velocidades de roda.

Em um caminho curvo, as rodas internas e externas do veículo teriam velocidades de rotação diferentes, pois as rodas internas exigiriam um raio menor. Um Sistema Diferencial Eletrônico usa os sinais de velocidade do motor e o sinal de comando do volante para determinar a potência necessária para cada roda, para que obtenham o torque necessário.

É uma tecnologia avançada que oferece muitas vantagens, que sua contraparte mecânica falha em fornecer. Por exemplo, o diferencial eletrônico é mais leve que o diferencial mecânico em termos de peso. A roda com menos tração não limitaria o torque como faria com um diferencial mecânico. Esses sistemas respondem mais rápido e oferecem muitas funcionalidades indisponíveis no outro, como controle de tração.

Você pode usar o MATLAB para projetar e implementar um sistema diferencial eletrônico. Você também precisará criar um design de sistema incorporado para uma melhor aplicação.

Experimente também: 13 ideias e tópicos emocionantes de projetos de IoT para iniciantes

4. Construir um sistema de inspeção baseado em MATLAB com processamento de imagem

Neste projeto, você construirá um sistema de inspeção baseado em MATLAB. A visão de máquina está se tornando uma tecnologia acessível na indústria de manufatura devido à sua versatilidade. E uma das áreas mais significativas em que a visão de máquina pode ser usada é no estágio de inspeção do desenvolvimento do produto. A inspeção de qualidade é necessária para garantir que o produto não tenha nenhum defeito.

Você pode usar o MATLAB para criar um sistema de inspeção automatizado e terá que empregar o processamento de imagens. Com o processamento de imagem de visão de máquina, você pode executar várias tarefas ao mesmo tempo:

• Contando o número de pixels escuros e claros
• Descobrindo blobs de pixels unidos em uma imagem
• Segmentar uma parte de uma imagem ou alterar a representação
• Reconhecendo padrões em uma imagem combinando modelos
• Leitura de código de barras e código 2D.

Você pode executar muitas outras tarefas com visão de máquina. Seu sistema de inspeção automatizado teria que determinar se aceita o produto final ou o rejeita. Isso tornará o processo de fabricação muito mais eficiente e eficaz.

Leia: 5 maneiras como a automação inteligente ajuda sua empresa a crescer

5. Execute a criptografia e verificação de imagem com mapas caóticos

O projeto é um pouco diferente daquele que discutimos anteriormente. Neste projeto, você usará mapas caóticos para criptografar imagens nos níveis de bloco e vapor. Existe n número de mapas caóticos presentes que geram chaves para criptografia, então haveria n número de equações envolvidas. Toda equação pode ter n número de constantes.

Todas essas constantes teriam valores específicos (números aleatórios). Você pode usar uma rede neural para produzir uma série específica de números para criptografia de imagem. Para autenticação de imagem, você teria que criar um algoritmo simples para garantir que o remetente e os destinatários sejam as pessoas certas.

Os mapas de caos tornariam a criptografia segura substituindo a imagem pela imagem de capa e criptografando as primeiras n vezes. Essa criptografia segura garantiria que seu produto final permanecesse livre de ataques de força bruta e ataques diferenciais.

Experimente também: Ideias e tópicos do projeto Python

6. Meça o diâmetro de um objeto em uma imagem usando o MATLAB

A visão computacional é um campo de estudo proeminente. Encontra aplicações em muitas áreas devido à sua utilidade única. Você pode usar o MATLAB para medir o diâmetro de um objeto em uma imagem.

Este aplicativo pode encontrar usos em muitas áreas onde você não consegue encontrar o diâmetro de um objeto fisicamente. Por exemplo, suponha que você precise medir o tamanho de um edifício. Nesse caso, a medição física seria quase impossível, então você precisará usar a visão computacional.

Seu script MATLAB deve primeiro importar a imagem, separar o objeto desejado do plano de fundo e, no final, usar as funções do MATLAB para encontrar o diâmetro do objeto. Embora este projeto possa parecer bastante simples, ele ajudará você a mostrar suas habilidades de processamento de imagens, além de destacar seu conhecimento de várias funções do MATLAB.

7. Use o MATLAB para automatizar a geração de certificados

Este projeto também está entre as ideias de projeto MATLAB de nível iniciante. Neste projeto, você criará um gerador de certificados automatizado usando o MATLAB. Muitas instituições certificam empresas de acordo com seu desempenho e realizações. As instituições de ensino também geram boletins e certificados para seus alunos. Você pode criar um gerador de certificados automatizado, o que tornará esse processo eficiente e direto.

Essa ideia de projeto pode parecer muito simples, mas você pode complicar adicionando a funcionalidade de gerar relatórios detalhados para grandes conjuntos de dados.

8. Crie Animações de Luz com MATLAB e Arduino

Este é um dos projetos MATLAB de nível iniciante em nossa lista. Neste projeto, você usará MATLAB e Arduino para criar uma interface gráfica de usuário para controlar os padrões de iluminação de várias luzes. Ao controlar seu padrão de iluminação, você pode criar várias animações de luz. O uso de uma GUI permitirá que você execute muitas outras tarefas enquanto executa a animação.

Recomendamos o uso do Arduino Uno para este projeto. Seria o hardware deste projeto, e o software seria o Arduino IDE. Você pode conectar a placa Arduino Uno com as luzes necessárias. Depois de conectar o Arduino Uno ao MATLAB, você poderá criar animações de luz simples com o mesmo.

É um projeto fácil, mas certamente o ajudará a explorar aplicativos MATLAB da vida real e a perceber sua versatilidade. Depois de criar animações de luz simples, você pode levar esse projeto um passo adiante e adicionar mais luzes para criar animações mais complexas.

9. Registrar dados do sensor no MS Excel

Este projeto requer que você use o Arduino Uno com MATLAB para registrar os dados do sensor no MS Excel. Você pode adicionar o LM35 (um sensor de temperatura) à sua interface Arduino, que se conectaria ao MATLAB através do ArduinoIO.

Depois de conectar o Arduino ao MATLAB, você precisará criar um programa que transmita os dados do sensor para uma planilha do Excel. Você precisará ter o MS Excel instalado em seu PC para concluir este projeto. Depois de terminar este projeto, você terá uma interface gráfica de usuário que permite ver os logs dos dados do sensor.

Para dar um passo adiante, você pode adicionar mais sensores e registrar seus dados no mesmo arquivo do Excel (ou em vários arquivos diferentes). Este projeto lhe dará muita experiência no uso de GUI com MATLAB.

10. Simule uma Rede Neural Artificial

Redes Neurais Artificiais são máquinas que imitam o funcionamento de um cérebro humano. Seu objetivo é imitar o comportamento de uma mente e agir de acordo. Neste projeto, você pode simular uma RNA criando modelos e treinando-os.

Antes de trabalhar neste projeto, você deve estar familiarizado com os conceitos básicos de inteligência artificial e aprendizado de máquina. Primeiro, você precisará criar um modelo de dados que receba uma entrada específica e gere uma saída específica. Primeiro, você precisará treinar o modelo fornecendo uma lista de entradas e saídas. Depois de preparar o modelo, você forneceria ao modelo uma lista de dados sem saídas.

Depois de concluir este projeto, você estará familiarizado com inteligência artificial, aprendizado de máquina e tecnologias relevantes.

11. Analisar e projetar uma antena

Enquanto tudo está se tornando sem fio, sua conectividade depende em grande parte de antenas. O design de uma antena pode ter um impacto significativo em sua conexão, consumo de energia e recursos de retenção de dados. O projeto deve tornar a antena compacta, permitindo que ela tenha uma largura de feixe substancial para realizar a transmissão de informações sem qualquer perda.

É um excelente projeto para qualquer pessoa interessada em eletrônica e comunicações. No entanto, você deve estar familiarizado com o funcionamento das antenas antes de trabalhar neste projeto. Por exemplo, você deve saber sobre o padrão de antena ideal e como funciona uma antena real.

Você também deve estar familiarizado com a antena Yagi-Uda, que é a antena de TV mais comum que você vê nos telhados. Você pode estimar (aproximadamente) a frequência de operação de tal antena observando seu comprimento. Você pode construir um programa MATLAB que possa realizar tal estimativa com alta precisão e fornecer os resultados necessários.

12. Construa uma calculadora de projeto de circuito

Para construir um circuito, você deve calcular os valores dos componentes usando a teoria do circuito e suas fórmulas. A teoria dos circuitos está entre os ramos mais antigos e essenciais da engenharia elétrica. E seus cálculos levam muito tempo e esforço. Você pode criar um programa MATLAB que possa realizar esses cálculos e ajudar um engenheiro a projetar um circuito melhor. Esse sistema não apenas economizará muito tempo do usuário, mas também aumentará a precisão da análise do circuito, minimizando o erro humano.

Seu programa pode analisar e descobrir o projeto de circuito com indutores, transistores, diodos, capacitores e outros componentes críticos. O programa pode projetar circuitos altamente complexos e resolver problemas de acordo.

13. Comprimir Imagens sem Perda

As câmeras modernas tornaram-se capazes de capturar imagens altamente detalhadas. Mas um aumento no nível de detalhe de uma imagem também leva a um aumento em seu tamanho. É por isso que as tecnologias de compressão de imagem se tornaram predominantes. Você também pode usar o MATLAB para realizar a compactação de imagens.

Neste projeto, você pretende comprimir uma imagem sem comprometer sua qualidade. Em outras palavras, você terá que realizar compressão de imagem sem perdas. Para fazer isso, você pode usar o algoritmo de transformação discreta de cosseno. Para descobrir quanta perda ocorreu durante a compactação da imagem, você pode derivar o erro quadrático médio (também conhecido como MSE) do seu processo. Para implementar esses algoritmos no MATLAB, você terá que usar as funções necessárias.

14. Realize a detecção de rosto em tempo real com o MATLAB

A detecção de rosto pode encontrar aplicações em muitas áreas. Você pode usar os recursos de detecção de rosto para aprimoramento de imagem, segurança e vigilância. Embora seja bastante natural para nós humanos detectar rostos, não podemos dizer o mesmo sobre computadores. Uma simples mudança na iluminação pode causar diversas variações intraclasse, por isso é uma questão complicada para as máquinas.

Você pode construir um sistema de detecção de rosto baseado em MATLAB e pode usar o algoritmo Viola-Jones . Existem muitos outros algoritmos de reconhecimento facial, mas escolhemos o algoritmo viola-jones para este projeto.

Ele primeiro cria um objeto detector, depois pega a imagem primária, encontra os recursos necessários e os anota. Este projeto lhe dará experiência trabalhando com tecnologia de reconhecimento facial, que ganhou popularidade em muitos campos.

Saiba mais: Tutorial de detecção de objetos do TensorFlow para iniciantes

15. Construir orientação a laser para um veículo

Neste projeto, você desenvolveria um programa que pode usar lasers para informar o veículo sobre as próximas condições da estrada. Esta tecnologia pode ser muito útil para terrenos difíceis (como estradas com neve, estradas de terra, etc.). Você precisaria desenvolver um algoritmo no MATLAB que convertesse as sequências de varredura em dados legíveis para que o usuário pudesse ver que tipo de terreno está à frente. Dessa forma, o motorista pode se preparar adequadamente e dirigir com segurança. Um veículo autônomo também pode usar essa tecnologia.

Este projeto ajudará você a se familiarizar com a aplicação do MATLAB na engenharia automotiva. Também ajudará você a entender como os veículos autônomos funcionam. Você pode saber mais sobre este projeto aqui .

Leia também: Ideias de projetos de aprendizado de máquina

Saiba mais sobre o MATLAB

Esperamos que você tenha gostado da nossa lista de ideias de projetos MATLAB. Mantivemos o mais acessível possível. Você pode marcá-lo para referência futura. Esta lista também mostraria o quão versátil e poderosa é essa tecnologia. Da eletrônica à IA, você pode usá-lo em vários setores para várias aplicações.

Se você estiver interessado em saber mais sobre MATLAB, aprendizado de máquina e seus tópicos relevantes, confira o Programa PG Executivo em Aprendizado de Máquina e IA do IIIT-B & upGrad, projetado para profissionais que trabalham e oferece mais de 450 horas de treinamento rigoroso, 30 + estudos de caso e atribuições, status de ex-alunos do IIIT-B, mais de 5 projetos práticos práticos e assistência de trabalho com as principais empresas. Você encontrará muitos recursos valiosos para responder às suas perguntas.