📜  MATLAB简介

📅  最后修改于: 2021-01-07 01:56:05             🧑  作者: Mango

什么是MATLAB?

MATLAB是用于高性能Math 计算,可视化和编程环境的软件包。它提供了具有数百种内置功能的交互式环境,用于技术计算,图形和动画。

MATLAB代表Matrix Laboratory 。最初编写MATLAB是为了实现由LINPACK (线性系统包)和EISPACK (本征系统包)项目开发的矩阵软件的简单方法。

MATLAB是一种现代的编程语言环境,它具有完善的数据结构,包括内置的编辑和调试工具,并支持面向对象的编程。

MATLAB是Multi-paradigm 。因此,它可以与多种类型的编程方法一起使用,例如Functional,面向对象和Visual。

除了环境之外,MATLAB还是一种编程语言。

由于其名称包含Matrix一词,因此MATLAB会基于Math 矩阵和数组进行所有计算。 MATLAB的所有类型的变量都仅以数组形式保存数据,使其为整数类型,字符类型或String类型变量。

MATLAB被用于工程,科学和经济学的各个学科。

MATLAB允许多种类型的任务,例如矩阵处理,算法实现,数据和函数绘图,并且可以与用其他编程语言编写的程序进行交互。

MATLAB是一种动态的弱类型编程语言。

MATLAB环境处理变量数据类型声明的任务,并为变量提供适当的存储量。

MATLAB的历史

新墨西哥大学计算机科学系主任克莱夫·莫勒(Cleve Moler)于1970年代后期开始开发MATLAB。 Cleve希望使他的学生能够使用LINPACK和EISPACK(用于FORTRAN编写的用于数值计算的软件库),而无需学习FORTRAN。 1984年,Cleve Moler和Jack Little&Steve Bangert一起用C语言重写了MATLAB,并创立了MathWorks。这些库在当时被称为JACKPAC,后来在2000年针对矩阵处理对其进行了修订,并命名为LAPACK。

MATLAB的主要特性和功能

图中的图显示了MATLAB的主要功能。

MATLAB的内置函数为线性代数计算,数据分析,信号处理,优化,常微分方程(ODE)的数值解,平方和许多其他类型的科学计算提供了出色的工具。

这些功能大多数都使用最先进的算法。这些功能可用于2D和3D图形以及动画。

MATLAB支持外部接口,以从MATLAB内部运行这些程序。用户不限于内置功能;他可以用MATLAB语言编写函数。

MATLAB开发人员还提供了各种可选的“工具箱”。这些工具箱是为主要应用程序编写的功能的集合,例如符号计算,图像处理,统计信息,控制系统设计和神经网络。

MATLAB的必要构建组件是矩阵。基本数据类型是数组。向量,标量,实矩阵和复矩阵都将作为主要数据类型的特殊情况自动处理。 MATLAB喜欢矩阵和矩阵函数。内置函数针对矢量函数进行了优化。因此,矢量化命令或代码在MATLAB中的运行速度要快得多。

MATLAB系统

MATLAB系统包含五个主要元素:

开发环境

这是一组工具和工具,可帮助您使用MATLAB操作和文件。其中许多工具都是图形用户界面。它涉及MATLAB桌面和命令窗口,命令历史记录,编辑器和调试器,以及用于考虑帮助,工作区,报告和搜索路径的浏览器。

MATLABMath 函数库

这是大量计算设计的汇编,内容涉及从基本功能(例如和,正弦,余弦和复杂的Math 运算)到更复杂的功能(例如矩阵求逆,矩阵特征值,贝塞尔函数和快速傅立叶变换)。

MATLAB语言

这是一种高级矩阵/数组语言,具有控制流语句,函数,数据结构,输入/输出和面向对象的编程特性。它既允许“小型编程”快速创建快速又脏的一次性程序,也允许“大型编程”创建大型而复杂的应用程序功能。

图形

MATLAB具有广泛的功能,可将矢量和矩阵显示为图形,以及注释和打印这些图形。它包含用于二维和三维数据可视化,图像处理,动画和演示图形的高级结构。它还涉及低级结构,这些结构使我们能够完全自定义图形的显示以及在MATLAB应用程序上构建完整的图形用户界面。

MATLAB外部接口/ API

这是一个库,允许我们编写与MATLAB交互的C和FORTRAN程序。它包含用于从MATLAB调用例程(动态链接),将MATLAB称为计算引擎以及读取和写入MAT文件的工具。