کتاب صوتی جعبه ابزار ریاضی برای برنامه‌نویسان بلادرنگ: تسلط بر محاسبات زمان‌واقعی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره جعبه ابزار ریاضی برای برنامه‌نویسان بلادرنگ: تسلط بر محاسبات زمان‌واقعی

موضوع کلی: ریاضیات کاربردی برای برنامه‌نویسی سیستم‌های بلادرنگ

موضوع میانی: اصول و تکنیک‌های محاسباتی در برنامه‌نویسی زمان‌واقعی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی بلادرنگ و اهمیت ریاضیات
• 2. مروری بر مفاهیم پایه ریاضیات برای برنامه‌نویسان
• 3. اعداد صحیح و انواع نمایش آن‌ها در حافظه
• 4. نمایش اعداد اعشاری: ممیز ثابت و ممیز شناور
• 5. مدیریت خطاهای ممیز شناور
• 6. ضرب اعداد صحیح: الگوریتم‌های پایه
• 7. ضرب اعداد صحیح: بهینه‌سازی برای معماری‌های مختلف
• 8. تقسیم اعداد صحیح: الگوریتم‌های پایه
• 9. تقسیم اعداد صحیح: بهینه‌سازی و ملاحظات زمان‌بندی
• 10. عملیات بیتی و کاربرد آن‌ها در برنامه‌نویسی بلادرنگ
• 11. استفاده از ماسک‌ها و شیفت‌ها برای دستکاری بیت‌ها
• 12. عملگرهای بیتی: AND, OR, XOR, NOT
• 13. کاربرد عملیات بیتی در فشرده‌سازی داده‌ها
• 14. کاربرد عملیات بیتی در کنترل سخت‌افزار
• 15. مقدمه‌ای بر جبر خطی و بردارها
• 16. عملیات روی بردارها: جمع، تفریق، ضرب اسکالر
• 17. ضرب داخلی (Dot Product) بردارها و کاربردهای آن
• 18. ضرب خارجی (Cross Product) بردارها و کاربردهای آن
• 19. مقدمه‌ای بر ماتریس‌ها و عملیات پایه
• 20. جمع و تفریق ماتریس‌ها
• 21. ضرب ماتریس‌ها: الگوریتم استاندارد
• 22. ضرب ماتریس‌ها: بهینه‌سازی برای کارایی
• 23. ترانهاده ماتریس (Transpose)
• 24. مقدمه‌ای بر تبدیل‌های خطی
• 25. تبدیل‌های دوران (Rotation) در دو و سه بعد
• 26. تبدیل‌های مقیاس (Scaling)
• 27. تبدیل‌های برش (Shearing)
• 28. مقدمه‌ای بر فضای برداری و زیرفضاها
• 29. مبنا و بعد فضای برداری
• 30. وابستگی و استقلال خطی بردارها
• 31. بردارهای متعامد و پایه‌های متعامد
• 32. تبدیل‌های متعامد
• 33. مقدمه‌ای بر حساب دیفرانسیل و انتگرال
• 34. مشتق: مفاهیم و تفسیرها
• 35. قاعده زنجیره‌ای (Chain Rule)
• 36. محاسبه مشتق توابع رایج
• 37. انتگرال: مفاهیم و تفسیرها
• 38. قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال
• 39. انتگرال‌گیری عددی: روش مستطیل
• 40. انتگرال‌گیری عددی: روش ذوزنقه
• 41. انتگرال‌گیری عددی: روش سیمپسون
• 42. حل معادلات دیفرانسیل معمولی (ODEs)
• 43. روش اویلر برای حل ODEs
• 44. روش رونگه-کوتا (Runge-Kutta)
• 45. مدل‌سازی سیستم‌های دینامیکی ساده
• 46. مقدمه‌ای بر سری‌های فوریه
• 47. تجزیه سیگنال به مولفه‌های سینوسی و کسینوسی
• 48. ضرایب سری فوریه
• 49. کاربرد سری فوریه در تحلیل سیگنال‌های تناوبی
• 50. تبدیل فوریه گسسته (DFT)
• 51. تبدیل فوریه سریع (FFT)
• 52. کاربرد FFT در پردازش سیگنال بلادرنگ
• 53. مقدمه‌ای بر آمار و احتمالات
• 54. متغیرهای تصادفی و توزیع‌های احتمال
• 55. میانگین، واریانس و انحراف معیار
• 56. توزیع نرمال (گوسی)
• 57. قضیه حد مرکزی
• 58. مقدمه‌ای بر بهینه‌سازی
• 59. بهینه‌سازی توابع یک متغیره
• 60. جستجوی خطی
• 61. بهینه‌سازی توابع چند متغیره
• 62. گرادیان و کاربرد آن در بهینه‌سازی
• 63. نزول گرادیان (Gradient Descent)
• 64. توابع هزینه و تابع زیان
• 65. مقدمه‌ای بر هندسه اقلیدسی
• 66. فاصله بین نقاط
• 67. مساحت اشکال هندسی پایه
• 68. حجم اشکال هندسی پایه
• 69. مقدمه‌ای بر هندسه تحلیلی
• 70. معادلات خط راست
• 71. معادلات صفحه
• 72. تعیین تقاطع خطوط و صفحات
• 73. مقدمه‌ای بر ناوبری و جهت‌یابی
• 74. ماتریس‌های جهت (Direction Cosines)
• 75. کواترنیون‌ها (Quaternions): معرفی
• 76. عملیات روی کواترنیون‌ها: ضرب و نرمال‌سازی
• 77. کاربرد کواترنیون‌ها در نمایش دوران
• 78. تبدیل بین ماتریس‌های دوران و کواترنیون‌ها
• 79. فیلتر کالمن (Kalman Filter): مقدمه
• 80. فرمول‌بندی ریاضی فیلتر کالمن
• 81. فیلتر کالمن توسعه‌یافته (EKF)
• 82. مقدمه‌ای بر تئوری کنترل
• 83. کنترل‌کننده‌های PID: مفاهیم پایه
• 84. طراحی و تنظیم کنترل‌کننده‌های PID
• 85. تحلیل پایداری سیستم‌های خطی
• 86. مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)
• 87. نمونه‌برداری و بازسازی سیگنال
• 88. aliasing و راه‌حل‌های آن
• 89. فیلترهای دیجیتال: انواع پایه
• 90. فیلترهای FIR و IIR
• 91. پیاده‌سازی عملی فیلترهای دیجیتال
• 92. توابع خودهمبستگی (Autocorrelation)
• 93. توابع همبستگی متقابل (Cross-correlation)
• 94. کاربرد همبستگی در تشخیص الگو
• 95. مقدمه‌ای بر جبر بولی و گیت‌های منطقی
• 96. عملیات منطقی در برنامه‌نویسی
• 97. کاربرد جبر بولی در طراحی مدارات منطقی
• 98. مقدمه‌ای بر اعداد مختلط
• 99. عملیات روی اعداد مختلط
• 100. نمایش قطبی اعداد مختلط