کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی

کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی

 

مقدمه کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی

رایانه یکی از عناصر بسیار مهم و کاربردی در علوم شناختی است که از آن در انجام مطالعات روانشناختی و پردازش نتایج بدست آماده استفاده می شود. اولین گام در انجام مطالعات شناختی، طراحی آزمون‌هایی است که بتوانند به صورت هدفمند اقدام به انگیزش بخش‌های مختلف سیستم اعصاب و مغز نمایند. امروزه طراحی و اجرای چنین آزمون‌هایی از روش‌های سنتی مبتنی بر کاغذ به طراحی‌های کامپیوتری تغییر یافته است. اگر چه طیف وسیعی از نرم افزارها قابلیت استفاده در طراحی آزمون های شناختی را دارا می باشند اما یکی از پرکاربردترین این نرم افزارها نرم افزار متلب می باشد. نرم افزار (Matlab) یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای موجود در زمینه ی پردازش داده ها و تصاویر است که تاکنون طیف وسیعی از الگوریتم ها و روش های آنالیز داده ها در قالب جعبه ابزارهای مختلف برای آن ایجاد شده اند‌. از سوی دیگر با استفاده از این نرم افزار میتوان واسط ‌های گرافیکی بسیار متنوعی را ایجاد نمود و از این طریق اقدام به ایجاد برنامه های کاربردی برای افرادی نمود که آشنایی چندانی با محیط‌ها و قواعد برنامه نویسی ندارند. قدرت پردازش بالا، قابلیت ایجاد واسط‌های گرافیکی قدرتمند, طیف وسیع کاربران متلب، سرعت بالای به روزرسانی و در نهایت وجود منابع آموزشی بسیار زیاد برای متلب، این محیط برنامه نویسی را به محیطی بسیار جذاب در حوزه ی علوم شناختی تبدیل نموده است .
کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی جهت آشنایی محققین حوزه‌ی علوم شناختی با نرم افزار و محیط برنامه نویسی متلب تالیف شده است. کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی به زبانی ساده سعی در آموزش مفاهیم مورد نیاز جهت استفاده این محیط برنامه نویسی در حوزه ی علوم شناختی را دارد. کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی بر مبنای تکرار مفاهیم ابتدایی تالیف خواهد شد تا تکنیک‌ها و نکات مورد نیاز را با مرور زمان ملکه ی ذهن کاربر نماید. اگر چه مخاطبین اصلی کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی دانشجویان و محققین علوم شناختی با زمینه ی غیر فنی می باشد اما کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی به گونه ای تالیف شده است که می‌تواند مرجع بسیار مناسبی برای علاقمندان به حوزه ی علوم شناختی با هر زمینه دیگری باشد.

 

فهرست مطالب کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی

فصل اول: شروع کار با متلب

آنچه در این فصل فراخواهیم گرفت:

۱-۱. مقدمه‌ای در مورد برنامه‌نویسی

۱-۲.پیش نیاز برنامه‌نویسی در متلب

۱-۳.شروع کار با نرم‌افزار متلب

۱-۳-۱. متلب چیست؟

۱-۳-۲. تاریخچه توسعه نرم‌افزار متلب

۱-۳-۳. اجزا و قسمت‌های نرم‌افزار متلب

۱-۳-۴. نگاهی جزئی‌تر به نوار ابزار متلب

فصل دوم: متغیرها در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۲-۱. تعریف متغیرها در متلب

۲-۲. قواعد تعریف نام متغیر در متلب

۲-۳. انواع متغیرها

۲-۳-۱. متغیر عددی

۲-۳-۲. متغیر منطقی

۲-۳-۳. متغیر رشته‌ای

۲-۳-۴. متغیر سمبولیک

۲-۴. ماتریس

۲-۴-۱. دستورهای پرکاربرد برای ماتریس‌ها

۲-۴-۲. انجام عملیات روی ماتریس‌ها

۲-۵. داده‌های ساختاری در متلب

۲-۶. داده‌ی سلولی در متلب

۲-۶-۱. دستورهای مرتبط با داده‌ی سلولی در متلب

۲-۷. محیط کار در متلب

فصل سوم: ترسیم شکل‌ها و نمودارها در متلب

۳-۱. دستور plot در متلب

۳-۲. ویرایش نمایش نمودار

۳-۲-۱. برچسب‌زنی نمودار

۳-۲-۲. تفکیک پنجره‌ی نمایش به چندین بخش با دستور subplot

۳-۲-۳. برچسب‌زنی محورها

۳-۲-۴. تنظیم محدوده‌ی نمایش محورها با دستور axis

۳-۳. جلوه‌های گرافیکی در رسم نمودار

۳-۴. شبکه‌بندی پنجره‌ی نمایش با دستور grid

۳-۵. اضافه کردن علائم و اختصارات به شکل با دستور legend

۳-۶. رسم چندین شکل در یک نمودار با دستور hold on

۳-۷. اضافه نمودن خط و نوشته به نمودار

۳-۸. نمودارهای لگاریتمی

۳-۹. رسم نمودارهای میله‌ای با دستور bar

۳-۱۰. رسم نمودارهای گسسته با دستور stem

۳-۱۱. رسم هیستوگرام

۳-۱۲. رسم نمودار دایره‌ای (پای چارت)

۳-۱۳. رسم نمودارهای سه‌بعدی در متلب

۳-۱۳-۱.دستور plot3

۳-۱۳-۲. دستور mesh

فصل چهارم: کدنویسی در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۴-۱. عبارتهای شرطی

۴-۱-۱. ساختار شرطیif

۴-۱-۲. ساختار شرطیswitch-case

۴-۲. حلقه‌های تکرار

۴-۲-۱. حلقه تکرار for

۴-۲-۲. حلقه تکرار while

۴-۳. دستور break

۴-۴. ایجاد توابع در متلب

۴-۵. تعریف توابع به صورت تو در تو

۴-۶. فراخوانی توابع با استفاده از مفهوم هندل تابع

فصل پنجم: تولید صوت در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۵-۱. مقدمه‌ای در مورد صوت

۵-۲. شروع کار با صوت در متلب

۵-۳. پخش فایل‌های صوتی در متلب

۵-۳-۱. دستور audioinfo

۵-۳-۲. دستور audioread

۵-۳-۳. دستورwavread

۵-۳-۴. دستور sound

۵-۳-۵. دستورهایaudioplayer و play

۵-۳-۶. دستور beep

۵-۳-۷. دستور audiorecorder

۵-۴. نکاتی در مورد تولید صوت در متلب

۵-۴-۱ . بریده‌شدن داده‌ی صوتی

۵-۴-۲. همزمانی و غیر همزمانی اجرای اصوات

فصل ششم: تولید و پردازش تصاویر در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۶-۱. واردسازی تصاویر به متلب

۶-۲. دستور imwrite

۶-۳. نمایش تصویر در متلب

۶-۳-۱. دستور image

۶-۳-۲. دستور imshow

۶-۴. عملیات بر روی تصاویر در متلب

۶-۴-۱. تغییر شدت پیکسلهای تصویر

۶-۵. دستور imtool

فصل هفتم: ذخیره‌سازی و بارگذاری داده‌ها در متلب

۷-۱. ذخیره‌سازی نتایج در فرمت اکسل

۷-۲. ذخیره‌سازی داده‌های محیط‌کار متلب با استفاده از دستور save

۷-۳. بارگذاری داده‌ها در متلب با استفاده از دستور load

۷-۴. خواندن فایلهای متلب بدون بارگذاری آنها

فصل هشتم: ایجاد واسط گرافیکی کاربری در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۸-۱. ساختار اصلی یکGUI

۸-۲. ایجاد واسط‌های گرافیکی کاربردی

فصل نهم: خطاهای مصطلح در برنامه‌نویسی متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۹-۱. خطاهای مصطلح در متلب

۹-۱-۱. خطایError: Expression or statement is incorrect–possibly unbalanced (, {, or].

۹-۱-۲. خطاهایMatrix dimensions must agree

۹-۱-۳. خطای ضرب داخلی دو ماتریس:Inner matrix dimensions must agree

۹-۱-۴. خطای اندیس آرایه: Index exceeds matrix dimensions

۹-۱-۵. خطای اندیس آرایه: Subscript indices must either be real positive integers or logicals.

۹-۱-۶. خطای ??? Subscripted assignment dimension mismatch

۹-۱-۷. خطایDimensions of matrices being concatenated are not consistent.

۹-۱-۸. خطایAttempt to execute SCRIPT as a function

۹-۱-۹. خطایError: Unexpected MATLAB operator

۹-۱-۱۰. خطای??? Undefined function or method ‘x’ for input arguments of type ‘double’.

۹-۱-۱۱. خطایInvalid ‹object› property: ‹property›.

۹-۱-۱۲. خطای تعداد آرگومان‌های ورودی/خروجی

۹-۱-۱۳. خطایUndefined function or variable

فصل دهم: روشهای آماری در متلب

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۱۰-۱. اصطلاحات آماری

۱۰-۱-۱. احتمال

۱۰-۱-۲. متغیر تصادفی و تابع توزیع احتمال

۱۰-۱-۳. تابع توزیع تجمعی(CDF)

۱۰-۱-۴. جامعه و نمونه آماری

۱۰-۱-۵. فرضیه و نقیض آن در مطالعات

۱۰-۱-۶. مقدار p (p-value)

۱۰-۱-۷. سطح معناداری

۱۰-۱-۸. جدول توزیع آماری

۱۰-۱-۹. آزمون فرض آماری

۱۰-۲. آزمون فرض یک‌نمونه‌ای

۱۰-۲-۱. نحوه‌ی انتخاب نوع توزیع در آزمون‌هاییک نمونه‌ای

۱۰-۳. آزمون t-testیک نمونه‌ای

۱۰-۴. آزمون‌های دو نمونه‌ای(Two-sample)

۱۰-۴-۱. آزمون فرض برای میانگین دو جامعه با اندازه نمونه بزرگ

۱۰-۴-۲. آزمون فرض برای میانگین دو جامعه با اندازه نمونه کوچک

۱۰-۴-۳. آزمون فرض برای نسبت دو جامعه (اندازه‌ی نمونه بزرگ)

۱۰-۵. آزمون فرض برای نمونه‌های وابسته

۱۰-۶. آزمون‌های فرض با تکیه بر واریانس نمونه‌ها

۱۰-۶-۱. آزمون فرض برای واریانس دو جامعه

۱۰-۷. آنالیز واریانس (ANOVA)

۱۰-۸. آزمون فرض مبتنی بر مقدار میانی (مدین) Sign Test

۱۰-۹. آزمون Wilcoxon Signed-Rank

۱۰-۱۰. آزمون Wilcoxon rank-sum test

۱۰-۱۱. آزمون Kruskal-Wallis

۱۰-۱۲. واریانس، همبستگی و کوواریانس

۱۰-۱۳. رگرسیون داده‌ها

۱۰-۱۴. معرفی جعبه‌ابزار Statistics متلب

۱۰-۱۴-۱. قراردهی داده‌ها در ساختارهای جدولی

۱۰-۱۴-۲. اندازه‌گیری پخش‌شدگی در داده

۱۰-۱۴-۳. منحنی‌های نمایش توزیع‌ها

۱۰-۱۴-۴. واحدهای استاندارد یاZ-score

۱۰-۱۴-۵. مومان‌ها

۱۰-۱۴-۶. توابع توزیع پارامتریک و غیر پارامتریک

۱۰-۱۴-۷. تخمین ماکزیمم لایکلیهود

۱۰-۱۴-۸. آزمون‌های فرض در متلب

فصل یازدهم: معرفی جعبه‌ابزار Psychtoolbox(PTB)/ نمایش بصری

۱۱-۱. صفحه نمایش رایانه

۱۱-۲. الحاق Psychtoolbox به متلب

۱۱-۳. دستورهایPTB برای ایجاد تحریک‌های بصری

۱۱-۳-۱. دستور PsychDefaultSetup(featureLevel)

۱۱-۳-۲. دستور Screen

۱۱-۳-۳. دستور Flip

۱۱-۳-۴. دستور بستن پنجره نمایش

۱۱-۳-۵. دستور نوشتن متن در پنجره‌ی نمایش با استفاده از دستور DrawFormattedText

۱۱-۳-۶. رسم خط با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۷. رسم کمان با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۸. رسم کمان با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۹. ترسیم مستطیل با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۰. رسم چارچوب مستطیلی با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۱. رسم بیضی با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۲. رسم چارچوب بیضی‌شکل با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۳. دستور رسم چندضلعی توسط دستور Screen

۱۱-۳-۱۴. رسم چارچوب چندضلعی با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۵. دستور کپی نمودن بخشی از صفحه نمایش در یک ماتریس

۱۱-۳-۱۶. دستور انتقال اطلاعات ماتریس تصویر به صفحه نمایش

۱۱-۳-۱۷. دستور توقف رسم اشیا در صفحه نمایش

۱۱-۳-۱۸. توقف اجرای برنامه با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۱۹. گرفتن اطلاعات صفحه‌نمایش با استفاده از دستور Screen

۱۱-۳-۲۰. تخمین زمان اجرای دستور Flip

۱۱-۳-۲۱. محاسبه محدوده‌ی صفحه نمایش

۱۱-۳-۲۲. محاسبه عمق بیت پیکسل‌ها

۱۱-۳-۲۳. محاسبه طول و عرض پنجره نمایش

۱۱-۳-۲۴. محاسبه بردار زمانی اجرای توابع PTB

۱۱-۳-۲۵. دستورات دریافت اطلاعات در مورد رایانه

۱-۳-۲۶. دستورات ایجاد و نمایش تصاویر در PTB

۱۱-۴. توابع مربوط به استفاده از فیلم‌ها و آزمون‌های چندرسانه‌ای

۱۱-۴-۱. بازکردن یک فایل ویدیویی جهت نمایش

۱۱-۴-۲. بستن فایل ویدیویی

۱۱-۴-۳. تصویربرداری از فایل ویدیویی

۱۱-۴-۴. نمایش فایل ویدیویی

۱۱-۴-۵. اندیس زمانی نمایش

۱۱-۴-۶. ایجاد فایل ویدیویی جدید

۱۱-۴-۷. اضافه‌کردن داده صوتی به فیلم

۱۱-۵. ساخت انیمیشن با استفاده از تصاویر

فصل دوازدهم: استفاده از PTB در تولید صوت

آنچه در این فصل فراخواهیم گرفت:

۱۲-۱. استفاده از PTB برای تولید صوت

فصل سیزدهم: ارتباط با موس و صفحه‌کلید  از طـریق سـایک‌تولبـاکـس

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۱۳-۱. صفحه کلید، موس و کدگذاری کاراکتر

۱۳-۲. معرفی دستورات PTB برای کار با صفحه کلید

۱۳-۲-۱. بررسی وضعیت کلیدهای صفحه‌کلید با دستور KbCheck

۱۳-۲-۲. دستور GetChar

۱۳-۲-۳. دستور تبدیل کاراکتر به کد اسکی و بالعکس

۱۳-۳. تعریف رخداد کیبورد و موس در PTB

۱۳-۴. دستور توقف کار با صفحه‌کلید

۱۳-۵. کنترل موس با استفاده از PTB

۱۳-۶. بررسی همزمان همه‌ی ابزارهای متصل به رایانه

۱۳-۷. مثالهایی از کار با دستورات PTB در متلب

فصل چهاردهم: طراحی آزمون متغیرهای توجه (Tova)

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۱۴-۱. آزمون متغیرهای توجه

۱۴-۲. مراحل انجام تست Tova

فصل پانزدهم: طـراحـی آزمـون اسـتـروپ با استفاده از Psychtoolbox

آنچه در این فصل خواهیم آموخت:

۱۵-۱. آزمون استروپ چیست؟

۱۵-۲. طراحی یک نمونه از آزمون stroop با استفاده از PTB

فصل شانزدهم: طراحی آزمون جستجوی بصری (Visual Search)

فصل هفدهم: طراحی آزمون حافظه فعال

۱۷-۱. آزمون حافظه فعال چیست؟

۱۷-۲. طراحی یک آزمون نمونه برای سنجش حافظه فعال/ آزمون Corsi

منابع و مآخذ كتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی

کتاب آموزش کاربردی MATLAB در علوم شناختی