一、matlab定義

The MathWorks公司的MATLAB 是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。使用 MATLAB，您可以較使用傳統(tǒng)的編程語言(如 C、C++ 和 Fortran)更快地解決技術(shù)計(jì)算問題。MATLAB 是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。

MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室(Matrix Laboratory)的簡(jiǎn)稱，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(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。

MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)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等語言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++ ，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。

二、matlab是編程語言嗎?

嚴(yán)格的來說matlab不算是編程語言。只有你有C語言的基礎(chǔ)，Matlab就很容易。Matlab是邊解釋邊執(zhí)行。另外Matlab集成了大量的自帶函數(shù)，比如矩陣計(jì)算，畫圖，譜分析。這就不符合標(biāo)準(zhǔn)編程語言的特點(diǎn)。你如果明白類和對(duì)象的概念，對(duì)用好Matlab很有幫助。所以Matlab屬于科學(xué)計(jì)算工具，而不是嚴(yán)格的一門編程語言。

三、MATLAB優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1) 高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能，能使用戶從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來;

2) 具有完備的圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化;

3) 友好的用戶界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語言，使學(xué)者易于學(xué)習(xí)和掌握;

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

編程環(huán)境

MATLAB由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數(shù)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(diào)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(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB的用戶界面也越來越精致，更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。

簡(jiǎn)單易用

Matlab是一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序(M文件)后再一起運(yùn)行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C++語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C++語言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。

強(qiáng)大處理

MATLAB是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。其擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而且經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯(cuò)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(jì)算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會(huì)大大減少。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運(yùn)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(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。

圖形處理

MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)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(dòng)畫和表達(dá)式作圖?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)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(duì)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(shù)據(jù)的表現(xiàn)等)，MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，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(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。

模塊工具

MATLAB對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來說，它們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫代碼。領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。[!--empirenews.page--]

程序接口

新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學(xué)庫和圖形庫，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C++代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C++語言程序。另外，MATLAB網(wǎng)頁服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。

軟件開發(fā)

在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口;在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等;在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等;在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。

四、matlab的應(yīng)用

MATLAB®是一種對(duì)技術(shù)計(jì)算高性能的語言。它集成了計(jì)算，可視化和編程于一個(gè)易用的環(huán)境中，在此環(huán)境下，問題和解答都表達(dá)為我們熟悉的數(shù)學(xué)符號(hào)。典型的應(yīng)用有：

數(shù)學(xué)和計(jì)算

算法開發(fā)

建模，模擬和原形化

數(shù)據(jù)分析，探索和可視化

科學(xué)與工程制圖

應(yīng)用開發(fā)，包括圖形用戶界面的建立

MATLAB是一個(gè)交互式的系統(tǒng)，其基本數(shù)據(jù)元素是無須定義維數(shù)的數(shù)組。這讓你能解決很多技術(shù)計(jì)算的問題，尤其是那些要用到矩陣和向量表達(dá)式的問題。而要花的時(shí)間則只是用一種標(biāo)量非交互語言(例如C或Fortran)寫一個(gè)程序的時(shí)間的一小部分。

名稱“MATLAB”代表matrix laboratory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)。MATLAB最初是編寫來提供給對(duì)由LINPACK和EINPACK工程開發(fā)的矩陣軟件簡(jiǎn)易訪問的。今天，MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程開發(fā)的軟件，這些工程共同表現(xiàn)了矩陣計(jì)算的軟件中的技術(shù)發(fā)展。

MATLAB已經(jīng)與許多用戶輸入一同發(fā)展了多年。在大學(xué)環(huán)境中，它是很多數(shù)學(xué)類、工程和科學(xué)類的初等和高等課程的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)工具。在工業(yè)上，MATLAB是高產(chǎn)研究、開發(fā)和分析所選擇的工具。 MATLAB以一系列稱為工具箱的應(yīng)用指定解答為特征。對(duì)多數(shù)用戶十分重要的是，工具箱使你能學(xué)習(xí)和應(yīng)用專門的技術(shù)。工具箱是是MATLAB函數(shù)(M-文件)的全面的綜合，這些文件把MATLAB的環(huán)境擴(kuò)展到解決特殊類型問題上。具有可用工具箱的領(lǐng)域有：信號(hào)處理，控制系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊邏輯，小波分析，模擬等等。