MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于數(shù)據(jù)分析、無線通信、深度學(xué)習(xí)、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風(fēng)險管理、機器人，控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。 [1] 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(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)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(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)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(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言(如C、Fortran)的編輯模式。

MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN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(yōu)點，使MATLAB成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。

20世紀(jì)70年代，美國新墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)系主任Cleve Moler為了減輕學(xué)生編程的負擔(dān)，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(jì)90年代，MATLAB已成為國際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計算軟件。MATLAB：統(tǒng)一了用于一維、二維與三維數(shù)值積分的函數(shù)并提升了基本數(shù)學(xué)和內(nèi)插函數(shù)的性能MATLAB Compiler：可以下載 MATLAB Compiler Runtime (MCR)，簡化編譯后的程序和組件的分發(fā)Image Processing Toolbox：通過亮度指標(biāo)優(yōu)化進行自動圖像配準(zhǔn)Statistics Toolbox：增強了使用線性、廣義線性和非線性回歸進行擬合、預(yù)測和繪圖的界面System Identification Toolbox：識別連續(xù)時間傳遞函數(shù)2022年4月6日消息，MATLAB R2022a 原生 Apple Silicon 平臺開放測試版是 MATLAB 的早期版本，適用于 Apple Silicon Mac 用戶，以評估現(xiàn)有代碼和應(yīng)用程序的執(zhí)行，并測試第三方集成和附加組件。此測試版將持續(xù)到2022年8月31日。

Matlab是matrix laboratory的組合，意為矩陣實驗室，軟件主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)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(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案。

(1) 畫圖

Matlab能夠很方便地畫出你想要的圖像，無論你想畫的圖是基于離散數(shù)據(jù)還是連續(xù)的函數(shù)，你都可以通過短短幾行代碼讓Matlab畫出來。

總的來說，Matlab能畫的圖像種類非常的多，包括線圖、數(shù)據(jù)分布圖、離散數(shù)據(jù)圖、極坐標(biāo)圖、等高線圖、向量場圖、曲面圖網(wǎng)格圖、三維可視化、統(tǒng)計圖等等。而且只需要很短的代碼就能完成復(fù)雜的畫圖任務(wù)。

(2) 數(shù)值分析

Matlab內(nèi)置了許多數(shù)值分析的函數(shù)，讓使用者能夠快速實現(xiàn)自己想要的功能，比如：

解多元線性方程組、解多元非線性方程組、解微分方程、分段線性插值、數(shù)據(jù)擬合、積分微分求解等等。

(3) 數(shù)據(jù)處理

Matlab集成了海量的優(yōu)秀算法，這些算法是我們進行數(shù)據(jù)處理的基本工具。算法的本身是異常復(fù)雜和龐大的，但是作為Matlab的使用者，我們通常情況是不用自己去實現(xiàn)這些算法的，因為Matlab已經(jīng)幫我們寫好了，我們只需要通過簡單的一行或幾行代碼就能讓某個算法跑起來。

在計算機視覺方面，Matlab集成了非常先進的語義分割算法，比如U-NET、SegNet等等，他們能將圖片的語義進行分割：

在材料科學(xué)方面，語義分割也能發(fā)揮巨大作用，比如使用U-NET將電鏡拍攝的晶粒圖像進行去噪以及突出顯示：

1.桌面工具和開發(fā)環(huán)境：

用戶圖形化界面，方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件，包括MATLAB桌面和命令行窗口，編輯器和調(diào)試器，代碼分析器和用于瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。

2.數(shù)學(xué)函數(shù)庫：

包括大量的計算算法，從初等函數(shù)到復(fù)雜的高等函數(shù)。

3.語言：

MATLAB語言是一種高級的居于矩陣/數(shù)組的語言，具有程序流控制、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出和面向?qū)ο缶幊痰忍厣?。用戶可以在命令行窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，以迅速創(chuàng)立快速拋棄型程序，也可以編寫一個較大的復(fù)雜的M文件后再一起運行，以創(chuàng)立完整的大型應(yīng)用程序。

4.圖形處理：

方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，還可以進行圖像處理、圖形標(biāo)注、動畫和表達式作圖，以及建立基于MATLAB應(yīng)用程序的完整的用戶的圖形用戶界面。

5.外部接口：

使用MATLAB語言能夠和C語言等其它語言進行交互。

專業(yè)開發(fā)

MATLAB 工具箱經(jīng)過專業(yè)開發(fā)、嚴(yán)格測試并擁有完善的幫助文檔。

包含交互式應(yīng)用程序

MATLAB 應(yīng)用程序讓您看到不同的算法如何處理您的數(shù)據(jù)。在您獲得所需結(jié)果之前反復(fù)迭代，然后自動生成 MATLAB 程序，以便對您的工作進行重現(xiàn)或自動處理。

以及擴展能力

只需更改少量代碼就能擴展您的分析在群集、GPU 和云上運行。無需重寫代碼或?qū)W習(xí)大數(shù)據(jù)編程和內(nèi)存溢出技術(shù)。