MATLAB是什么

MATLAB是一款商業數學軟件，用于數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風險管理、機器人，控制系統等領域。

MATLAB 是一款商業數學軟件，用于數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風險管理、機器人，控制系統等領域。

MATLAB 是 matrix&laboratory 兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室），軟件主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言（如 C、Fortran）的編輯模式。

MATLAB 和 Mathematica、Maple 并稱為三大數學軟件。它在數學類科技應用軟件中在數值計算方面首屈一指。行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB 的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C，FORTRAN 等語言完成相同的事情簡捷得多，并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等軟件的優點，使 MATLAB 成為一個強大的數學軟件。在新的版本中也加入了對 C，FORTRAN，C++，JAVA 的支持。

20 世紀 70 年代，美國新墨西哥大學計算機科學系主任 Cleve Moler 為了減輕學生編程的負擔，用 FORTRAN 編寫了最早的 MATLAB。1984 年由 Little、Moler、Steve Bangert 合作成立了的 MathWorks 公司正式把 MATLAB 推向市場。到 20 世紀 90 年代，MATLAB 已成為國際控制界的標準計算軟件。

優勢特點

(1) 高效的數值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數**算分析中解脫出來；

(2) 具有完備的圖形處理功能，實現計算結果和編程的可視化；

(3) 友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言，使學者易于學習和掌握；

(4) 功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等) ，為用戶提供了大量方便實用的處理工具。

編程環境

MATLAB 由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。隨著 MATLAB 的商業化以及軟件本身的不斷升級，MATLAB 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows 的標準界面，人機交互性更強，操作更簡單。而且新版本的 MATLAB 提供了完整的聯機查詢、幫助系統，極大的方便了用戶的使用。簡單的編程環境提供了比較完備的調試系統，程序不必經過編譯就可以直接運行，而且能夠及時地報告出現的錯誤及進行出錯原因分析。

簡單易用

Matlab 是一個高級的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數、數據結構、輸入和輸出和面向對象編程特點。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序（M 文件）后再一起運行。新版本的 MATLAB 語言是基于最為流行的 C++語言基礎上的，因此語法特征與 C++語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數學表達式的書寫格式。使之更利于非計算機專業的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強，這也是 MATLAB 能夠深入到科學研究及工程計算各個領域的重要原因。

強大處理

MATLAB 是一個包含大量計算算法的***。其擁有 600 多個工程中要用到的數**算函數，可以方便的實現用戶所需的各種計算功能。函數中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果，而且經過了各種優化和容錯處理。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如 C 和 C++ 。在計算要求相同的情況下，使用 MATLAB 的編程工作量會大大減少。MATLAB 的這些函數集包括從最簡單最基本的函數到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數。函數所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運算、傅立葉變換和數據的統計分析、工程中的優化問題、稀疏矩陣運算、復數的各種運算、三角函數和其他初等數**算、多維數組操作以及建模動態仿真等。

圖形處理

MATLAB 自產生之日起就具有方便的數據可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現出來，并且可以對圖形進行標注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖?？捎糜诳茖W計算和工程繪圖。新版本的 MATLAB 對整個圖形處理功能作了很大的改進和完善，使它不僅在一般數據可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數據的表現等），MATLAB 同樣表現了出色的處理能力。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等，MATLAB 也有相應的功能函數，保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的 MATLAB 還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。

模塊工具

MATLAB 對許多專門的領域都開發了功能強大的模塊集和工具箱。一般來說，它們都是由特定領域的專家開發的，用戶可以直接使用工具箱學習、應用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。領域，諸如數據采集、數據庫接口、概率統計、樣條擬合、優化算法、偏微分方程求解、神經網絡、小波分析、信號處理、圖像處理、系統辨識、控制系統設計、LMI 控制、魯棒控制、模型預測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統開發、定點仿真、DSP 與通訊、電力系統仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。

程序接口

新版本的 MATLAB 可以利用 MATLAB 編譯器和 C/C++數學庫和圖形庫，將自己的 MATLAB 程序自動轉換為獨立于 MATLAB 運行的 C 和 C++代碼。允許用戶編寫可以和 MATLAB 進行交互的 C 或 C++語言程序。另外，MATLAB 網頁服務程序還容許在 Web 應用中使用自己的 MATLAB 數學和圖形程序。MATLAB 的一個重要特色就是具有一套程序擴展系統和一組稱之為工具箱的特殊應用子程序。工具箱是 MATLAB 函數的子程序庫，每一個工具箱都是為某一類學科專業和應用而定制的，主要包括信號處理、控制系統、神經網絡、模糊邏輯、小波分析和系統仿真等方面的應用。

軟件開發

在開發環境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向 Excel 和 HDF5 進行連接。