有关数学处理软件MatLab

有关数学处理软件之一

——MATLAB简介

应用概况MATLAB是当今国际上公认的在科技领域方面最为优秀的应用软件和开发环境。在欧美各高等院校，MATLAB已经成为应用线性代数、自动控制理论、数据统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图形处理等高级课程的基本数学工具，是攻读学士的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB已经超出实验室，广泛用于研究和解决具体的工程问题。国内部分重点高校已作为理工学生的必修或选修课。最初MATLAD是新墨西哥大学的CleveMoler70年代给学生开线性代数课程时编写的LINPACK和EISPACK的接口程序，意思是“矩阵实验室”。

现在已经成为一个系列产品：主包中有数百个高度优化的内部函数。工具包(Ｔoolbox），又分为两类：功能性工具包和学科性工具包。

功能性工具包主要用来扩充MATLAB的数值分析、矩阵运算、数字信号处理、符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能、与硬件实时交互功能。这种工具包能用于多种学科。

学科性工具包是专业性比较强的，如：优化工具包(OptimizationToolbox)、控制工具包(ControlToolbox)、通信工具包(CommunicationToolbox)、图象处理工具包(ImageProcessingToolbox)、统计工具包(StatisticToolbox)等。Matlab语言有如下特点：1．编程效率高2．用户使用方便3．扩充能力强4．语句简单，内涵丰富5．高效方便的矩阵和数组运算6．方便的绘图功能（一）、数值和符号计算功能数值计算功能建立在矩阵和数组之上。主要内容：矩阵的创建和保存，数值矩阵代数、乘方运算和分解，数组运算，矩阵操作，多项式和有理分式运算，数理统计分析、差分和数值导数，用于求积分、优化和微分方程的数值解和功能函数等。在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。（二）、MATLAB语言MATLAB有它自己的编程语言。它是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言编写程序。Matlab语言是一种解释执行的语言（在没被专门的工具编译之前），它灵活、方便，其调试程序手段丰富，调试速度快，需要学习时间少。把编辑、编译、连接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语意错误，从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度，（三）、图形和可视化功能利用MATLAB可以轻易地绘制二维、三维曲线，三维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等及动画的绘制。Matlab的绘图是十分方便的，它有一系列绘图函数（命令），例如线性坐标、对数坐标，半对数坐标及极坐标，均只需调用不同的绘图函数（命令），在图上标出图题、XY轴标注，格（栅）绘制也只需调用相应的命令，简单易行。（四）、最受人欢迎的特点——开放性

除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各工具包文件都来是可改的源文件。用户通过对源文件的修改，或加入自己编写的文件去构成新的专用工具包。

高版本的Matlab已逐步扩展到科学及工程计算的其它领域。因此，不久的将来，它一定能名符其实地成为“万能演算纸式的”科学算法语言。MATLAB的运行环境MATLAB4.0以上要求在WINDOWS下运行。原则上讲386、486的机器，4MB以上内存，VGA显示，16MB