学会MATLAB到底能做什么?(学会matlab可以做什么工作)

MATLAB是Mathworks公司于1984年推出的一套高性能的数值计算的可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,可方便地应用于数学计算、算法开发、数据采集、系统建模和仿真、数据分析和可视化、科学和工程绘图、应用软件开发等方面。MATLAB之所以能够被广泛应用,是因为它将科研工作者从乏味的Fortran、C编程中解放出来,使他们真正把精力放在科研和设计的核心问题上,从而大大提高了工作效率。在MATLAB环境中描述问题及编制求解问题的程序时,用户可以按照符合人们的科学思维方式和数学表达习惯的语言形式来书写程序。

MATLAB这个词代表“矩阵实验室”(matrix laboratory),它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征值计算软件包EISPACK中的子程序为基础,发展而成的一种开放型程序设计语言。在它的发展过程中,许多优秀的工程师为它的完善做出了卓越的贡献,使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有极高通用性的、带有众多实用工具的运算操作平台。工具箱是MATLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括信号处理、控制系统、神经网络、图像处理、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。借助于这些现有的工具,科研人员可以直观、方便地进行分析、计算及设计工作,从而大大节省了时间。

MATLAB是一种高效的工程计算语言,它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。在MATLAB环境中描述问题及编制求解问题的程序时,用户可以按照符合人们科学思维的方式和数学表达习惯的语言形式来书写程序。其典型应用主要包括以下几个方面:

  • 数学计算;
  • 算法开发;
  • 数据采集;
  • 系统建模和仿真;
  • 数据分析和可视化;
  • 科学和工程绘图;
  • 应用软件开发(包括用户界面)。

MATLAB是一个交互式系统(写程序与执行命令同步),其基本的数据元素是没有维数限制的阵列。这使得用户可以解决许多工程技术上的问题,特别是那些包含了矩阵和向量的公式的计算。采用MATLAB编制解决上述问题的程序比采用只支持标量和非交互式的编程语言(如C语言和Fortan语言)更加方便。

20世纪80年代初期,Cleve Moler和John Little采用C语言改写了MATLAB的内核,不久他们便成立了Mathworks软件开发公司,并将MATLAB正式推向市场。历经十几年的发展和竞争,MATLAB成为国际认可的最优化的科技应用软件。在大学里,它是用于初等和高等数学、自然科学和工程学的标准教学工具;在工业界,它是一个高效的研究、开发和分析的工具。随着科技的发展,许多优秀的工程师不断地对MATLAB进行了完善,使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有极高通用性,并带有众多实用工具的运算操作平台。

MATLAB的一个重要特色就是它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱(toolboxes)的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

MATLAB系统由以下5个主要部分组成,下面具体进行介绍。

  • 开发环境:由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。
  • MATLAB数学函数库:这是一个包含大量计算算法的集合,这些函数包括从最简单最基本的函数(如加、正弦等)到诸如矩阵的特征向量、快速傅立叶变换等较复杂的函数。
  • MATLAB语言:这是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入输出和面向对象的编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。
  • 图形处理:用MATLAB可以将向量和矩阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维数据可视化、图像处理、动画和表达式作图,低层次的作图包括定制图形的显示和为用户的MATLAB应用程序建立的图形用户界面。
  • MATLAB应用程序接口(API):这是一个库,它允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或Fortran语言程序。

MATLAB软件从1984年推出的第1个版本到目前发布的第14个版本MATLAB 7.0(Release14),有了较大的改进和增补,增加了许多新功能和更为有效的处理方法。

1.开发环境

  • 新的用户界面环境和开发环境,使用户更方便地控制多个文件和图形窗口,用户可以按照自己的习惯来定制桌面环境,还可以为常用的命令定义快捷键;
  • 功能更强的数组编辑器和工作空间浏览器,用户可更方便地浏览、编辑和图形化变量;
  • 提供的M-Lint代码分析器,可以方便用户修改代码以取得更好的性能和可维护性;
  • 更强大的编辑器,用户可以选择执行M文件中的部分内容等。

2.编程

  • 支持函数嵌套、有条件中断点;
  • 可以用匿名函数来定义单行函数等。

3.数值处理

  • 整数算法,方便用户处理更大的整数;
  • 单精度算法、线性代数、FFT和滤波,方便用户处理更大的单精度数据;
  • Linsolve函数,用户可以通过定义系数矩阵更快地求解线性系统;
  • ODE求解泛函数,操作隐式差分等式和求解多点式边界值问题。

4.图形化

  • 新的绘图界面窗口,用户可以不必通过输入M函数代码而直接在绘图界面窗口中交互式地创建并编辑图形;
  • 用户可以直接从图形窗口中生成M代码文件,使得用户可以多次重复地执行用户自定义的作图;
  • 更强大的图形标注和处理功能,包括对象对齐、连接注释和数据点的箭头等;
  • 数据探测工具,用户可以在图形窗口中方便地查询图形上某一点的坐标值;
  • 功能更强大的图形句柄等。

5.图形用户界面

  • 面板和分组按钮使得用户可以对用户界面的控件进行分组;
  • 用户可以直接在GUIDE中访问ActiveX控件。

6.文件I/O和外部应用程序接口

  • 新的文件I/O函数支持用户可以读更大的文本文件,并且可以向Excel和HDF5文件中写入内容;
  • 支持压缩格式的MAT文件,使得用户可以使用较少的磁盘空间保存大量的数据,而且速度更快;
  • 可以使用Javaaddpath函数来动态添加、删除或重载Java类,而不必重启MATLAB 7.0;
  • 支持COM用户接口、服务器事件和Visual Basic脚本;
  • 可以基于简单的对象访问协议(SOAP)来访问网页服务器;
  • 提供FTP对象用于连接FTP服务器,实现对异地文件的处理;
  • 支持Unicode国际字符集标准,使得MAT文件中的字符数据可以在不同语言之间共享。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

(0)
上一篇 2024年5月19日 下午11:56
下一篇 2024年5月20日 上午12:08

相关推荐

  • 科研项目怎么做才能成功

    科研项目的成功需要多方面的努力和协作。在开始一项科研项目之前,需要明确研究目标和问题,并制定一个详细的计划。在计划中,需要明确研究所需的资源,包括资金、人员、设备等等,并确定研究方…

    科研百科 2025年5月14日
    2
  • 芷江县楠木坪镇卫生院联合党支部成立党建引领助力清廉医院建设

    来源:【华声在线】 为深入推进党风廉政建设,切实增强党员干部廉洁自律意识,积极营造风清气正的良好环境,实现党组织工作全覆盖。8月1日,晓坪乡卫生院、罗卜田乡卫生院、楠木坪镇中心卫生…

    科研百科 2023年3月2日
    239
  • 前端开发开源低代码平台

    前端开发是近年来迅速发展的领域之一,随着互联网的普及和技术的进步,越来越多的企业和个人开始重视前端开发的重要性。然而,传统的前端开发过程通常需要耗费大量的时间和精力,这对于一些项目…

    科研百科 2024年2月25日
    98
  • 加强党建工作 完善规章制度(加强党建工作 完善规章制度的意义)

    加强基层党建工作、发挥基层党组织优势,是为党的全面发展奠定牢固基础、提供强有力保障的基本方式。党建工作必须重视理论知识与实践行动相结合、党员同志与人民群众共同努力,扎根于人民、服务…

    科研百科 2024年6月27日
    68
  • 软考系统项目管理师

    软考系统项目管理师:掌握项目管理的“金三角” 随着计算机技术的快速发展,软件开发和项目管理已经成为了一个热门的领域。作为软件开发和项目管理的重要组成部分,软考系统项目管理师是一个非…

    科研百科 2024年7月25日
    49
  • 零食销售系统的项目管理

    零食销售系统的项目管理 随着现代消费者越来越注重健康和营养,零食成为了一种受欢迎的食品。然而,传统的零食销售系统存在许多问题,如销售数据不准确、库存管理困难、客户服务水平不高等。因…

    科研百科 2025年1月30日
    1
  • 信息系统项目管理综合知识

    信息系统项目管理综合知识 随着信息技术的不断发展,信息系统项目管理已经成为项目管理中的重要分支。信息系统项目管理不仅仅是一种单纯的软件开发项目,还涉及到项目管理的各个方面,如项目规…

    科研百科 2024年8月13日
    40
  • 军工科研项目 定向任务

    军工科研项目定向任务 随着现代战争越来越复杂和多样化,军队需要不断提高自身的能力来应对各种挑战。其中,定向任务是一个重要的领域,涉及到对目标进行精确的定位和跟踪,以便在战争中获得优…

    科研百科 2025年4月24日
    1
  • 石家庄java软件开发(石家庄java软件开发招聘)

    石家庄java软件开发正在迅速崛起,使用java软件的企业和技术人员也在不断增多。石家庄Java软件开发技术的相关研发,是当前高新技术领域的重要内容。 Java语言作为一种广泛使用…

    科研百科 2024年2月18日
    117
  • 《北方春玉米田间种植挂图与手册》获得“中国科普作协优秀科普作品奖”银奖

        10月26日,中国科普作家协会在京举行了第三届"中国科普作家协会优秀科普作品奖"颁奖仪式。由作物科学全国首席科普专家团队、…

    科研百科 2022年5月16日
    435