MatLab: что это за программа
MatLab — высокоуровневый интерпретируемый язык программирования вместе с пакетом прикладных программ и интегрированной средой для разработки, выполнения инженерных и математических расчетов, работы с матричными базами данных, визуализации.
Tорговый знак для продуктов MatLabMatLab как язык программирования создал в 1970-х годах Клив Моулер, декан факультета компьютерных наук в Университете Нью-Мексико. Разработка упрощала использование библиотек Linpack и EISPACK студентам, не умеющим программировать на языке Fortran. MatLab быстро распространился в других образовательных учреждениях США. После выступления в Стэнфордском университете с Кливом Моулером связался инженер Джон Литтл, который предложил учредить коммерческую компанию The MathWorks для развития языка и среды программирования.
MatLab включает матричные структуры данных, набор математических функций, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования и пр.
- математические вычисления и информационный анализ;
- визуализация данных в виде двух- и трехмерных графиков, динамических анимаций;
- программирование и разработка алгоритмов.
Подробнее
В основном MatLab используется в научных исследованиях и инженерных разработках. Например, он также применяется:- в разработке автоматизированных систем управления в различных механизмах, от обычных стиральных машин до аэрокосмических комплексов;
- сборе и анализе различной финансовой информации (котировок акций, цен, процентов, доходов и т.
д.), а также инвестиционной деятельности для прогнозирования ситуаций на биржах, оптимизации инвестиционных портфелей; - проектировании и анализе нейронных сетей как в рамках фундаментальных исследований, так и для решения прикладных задач: распознавания образов, управления нелинейными системами, прогнозирования и т.д.;
- обработке и улучшении качества сигналов при разработке аудио- и видеооборудования, телекоммуникационных систем, медицинской диагностике (УЗИ, МРТ, КТ) а также в астрофизике, астрономии, геологии, геофизике и т.д.;
- в биологии, биоинформатике, генетике, эпидемиологии для построения математических моделей различных биологических процессов и организмов.
д.), а также инвестиционной деятельности для прогнозирования ситуаций на биржах, оптимизации инвестиционных портфелей;Легкость освоения. В сравнении с C/C++, Fortran и т.д. язык достаточно легко изучать. У него простой и интуитивно понятный синтаксис, а также масса сопроводительной документации от разработчиков.
Для его использования оператору не обязательно быть профессиональным программистом.
Широкий функционал. Язык MatLab включает продвинутую библиотеку для обработки и построения графиков, интегрированные функции линейной алгебры (LAPACK, BLAS), быстрого преобразования Фурье (FFTW), работы с полиномами, базовой статистики, решения дифференциальных уравнений и пр.
Обновляемость. Основные обновления языка и всей среды программирования происходят два раза в год.
Преобразования в «быстрый» код. Программы, написанные на MatLab, можно перевести на C/C++ с помощью MatLab Coder.
Интегрированность. Большой выбор прикладных приложений от официальных и сторонних разработчиков расширяет возможности языка.
Большое научное сообщество. Язык MatLab используется во многих университетах и исследовательских институтах.
Перегруженность. Большое число команд и операторов существенно замедляют работу программ, написанных на MatLab (в последних версиях этот недостаток практически устранен). Данные хранятся в оперативной памяти в виде векторов, поэтому на быстродействие также сильно влияет скорость векторизации — преобразования данных в векторы и обратно, операции с ними.
Узкая направленность. Использовать MatLab можно только в его замкнутой экосистеме, на других программных платформах этот язык неэффективен.
Высокая стоимость. Программная среда распространяется платно. Для покупки по минимальной стоимости нужно быть студентом образовательного учреждения. Также алгоритмы являются проприетарными, поэтому просмотр кода большей их части недоступен.
Сочетание узкой специализации и высокой стоимости — основная причина, по которой программный пакет MatLab не получил широкого распространения.
Подробнее
что это такое, как запустить, что является комментарием
Многим студентам и специалистам нередко приходится решать сложные математические уравнения. Благодаря современному программному обеспечению построить графики и функции, справиться с интегралами, логарифмами и нетривиальными задачами существенно проще. Особой популярностью пользуется пакет программ MATLAB. Навыки работы и знание инструментариев данного продукта обязательно пригодятся в учебе и дальнейшей профессиональной деятельности.
Программа Матлаб (Matlab) — что это такое
MATLAB – сокращенное название Matrix Laboratory, представляет собой профессиональные инструменты в комплексе для проведения технических вычислений и компьютерного моделирования, соответствующих строгим требованиям качества.
Программный пакет разработан компанией MathWorks. Особенностью обеспечения является широкий спектр опций, с помощью которых можно анализировать данные различных математических областей, включая линейную алгебру и математическую статистику. Функционал ресурса достаточно просто увеличить, применяя отдельно распространяемые наборы опций или toolbox. Дополнительные пакеты являются коллекциями функций, которые написаны на языке MATLAB. Подобная конфигурация бесплатной программы позволит решить конкретные задачи, такие как цифровая обработка сигналов или описание финансового анализа.
Для чего нужна, области использования
MATLAB сегодня – это мощнейший комплект пакетных решений, направленных на быструю и качественную обработку данных. Разработчики продукта постарались охватить все области математики.
Возможности программного обеспечения:
- производство всевозможных операций с матрицами, решение линейных уравнений, работа с векторами;
- вычисление корней многочленов разных степеней, выполнение операций над многочленами, дифференциация, экстраполяция и интерполяция кривых, построение графиков любых функций;
- проведение статистического анализа данных с помощью цифровых фильтров и статистической регрессии;
- решение дифференциальных уравнений частного производного, линейного, нелинейного вида, а также с граничными условиями;
- выполнение операций целочисленной арифметики;
- визуализация данных, включая трехмерные графические изображения и анимированные ролики.
Источник: usnews.comКроме огромного ассортимента функций программный продукт комплектуется различными приложениями. Специальные инструменты разрабатывают энтузиасты и другие компании.
MATLAB является языком программирования, который необходим для корректной работы программы.
Продукты, написанные языком MATLAB, представлены в нескольких видах. Основными являются:
- функции;
- скрипты.
Основным рабочим файлом программы служит М-файл. Он представляет собой бесконечный текст, в котором происходит программирование вычислений. Однако, чтобы начать работать в программе Матлаб, не нужно иметь специальной квалификации и навыков программирования. М-файлы представлены двумя типами:
- М-сценарии являются простыми видами М-файла, не включают входных и выходных аргументов, используются для автоматизации многократно повторяющихся расчетов.
- М-функции могут содержать входные и выходные аргументы.
С помощью эффективной программы существенно облегчается процесс обучения в вузе. Также Матлаб завоевал популярность среди специалистов многих научных и инженерных отраслей. Благодаря возможности обработки больших матриц, MATLAB часто используют для финансовой аналитики.
Как запустить программу
Установка Matlab на компьютер не займет много времени.
Прежде всего, необходимо вставить инсталляционный диск с пакетом в привод ПК. Установочный файл запускается в автоматическом режиме. При необходимости можно открыть его вручную с помощью запуска Setup.exe, который размещен в корневой директории установочного диска. Распаковка инсталляционных файлов занимает некоторое время. По окончанию процедуры откроется окно:
Здесь следует выбрать пункт под названием «Install manually without using the Internet», что означает выборочную установку без помощи Интернет. Далее необходимо нажать на кнопку Next. Пользователь увидит окно с лицензионным соглашением:
Источник: pro-spo.ruВ этом случае от пользователя требуется принять условия лицензионного соглашения, нажать на кнопку Yes и продолжить установку кнопкой Next. Далее следует ввести инсталляционный ключ, который сохранен в файле под названием fik.txt:
Источник: pro-spo.ruВ открывшемся поле требуется выбрать пункт под названием «I have the File Installation Key for my license», то есть «У меня есть файл с инсталляционным ключом для моей лицензии».
Из полученного файла следует скопировать ключ и вставить его в поле, расположенное под выбранным пунктом. После нажатия на кнопку Next будет выполнен переход к выбору установки из вариантов:
- по умолчанию Typical;
- настраиваемая версия Custom.
Рекомендуется в данном случае выбрать установку по умолчанию, отметив пункт с названием Typical, и нажать на кнопку Next. Далее пользователь увидит окно с выбором папки для дальнейшей установки программы:
Источник: pro-spo.ruЗдесь следует задать путь, по которому будет выполняться установка программного обеспечения. После нажатия на кнопку Next откроется окно с выбором лицензионного файла, который предоставляется в комплекте с установочным диском и носит название license.dat.
В данном поле необходимо задать полный путь до этого файла с лицензией с названием самого файла. После нажатия на кнопку Next запустится процесс установки программы:
Источник: pro-spo.
ruПо завершению процедуры пользователь увидит окно:
Источник: pro-spo.ruПри нажатии на кнопку Finish окно установки будет закрыто. На этом процесс полностью завершен. Рекомендуется сразу перезагрузить компьютер. При необходимости перезагрузку можно отложить. Во втором случае могут возникать некоторые ошибки при работе программы MATLAB.
Наборы инструментов
Программа Матлаб представляет собой комплекс из многих тысяч файлов. Они располагаются во множестве папок. Благодаря знанию содержания основных папок можно оперативно ознакомиться с возможностями системы и повысить эффективность ее эксплуатации. Особо ценными файлами являются:
- файлы с расширением .mat, которые представляют собой бинарные файлы для хранения значений переменных;
- файлы с расширением .т в виде текстовых редакторов с внешними программами для определения команд и опций системы, включая большую часть используемых функций;
- файлы с расширением . с в виде кодов на языке Си;
- файлы с расширением .тех содержат откомпилированные коды MATLAB;
- файлы с расширением .ехе в виде исполняемых команд.
с в виде кодов на языке Си;В папке MATLAB/TOOLBOX/MATLAB размещены наборы стандартных m-файлов системы. Просмотр этого ресурса позволит оценить возможности конкретной версии программы, выполнить детальный анализ функций и инструментария. В общей подпапке командного назначения представлены следующие опции:
- работа со справкой;
- управление окном программы;
- взаимодействие с ОС и другие.
Подпапки операторов, конструкций языка и системных опций представлены следующими видами:
- ops — для операторов и специальных символов;
- tang — конструкции языка программирования;
- strfun — опции строк;
- iofun — ввод и вывод;
- timefun — время и дата;
- datatypes — виды и форматы данных.
Подпапки, в которых размещены математические и матричные функции, содержат следующие элементы:
- elmat — опции, создающие элементарные матрицы;
- elfun — команды для элементарных математических функций;
- specfun — специфические математические команды;
- matfun — инструменты для линейной алгебры;
- datafun — команды для анализа данных и преобразований Фурье;
- polyfun — полиномиальные команды и интерполяция;
- funfun — инструменты для функций и дифференциальных уравнений;
- soarfun — разреженные матрицы.
Подпайки графических команд представлены следующими компонентами:
- graph3d — управление двумерной графикой;
- graph4d — работа с трехмерной графикой;
- specgraph — опции специфической графики;
- graphics — команды дескрипторной графики;
- uitools — графика, используемая в пользовательском интерфейсе.
Профессиональные приложения Matlab
Toolboxes представляет собой всестороннюю коллекцию опций или m-файлов, которые написаны языком MATLAB и позволяют решить задачи определенного класса.
Источник: i.ytimg.comДанному инструментарию в программе Matlab отводится важная роль. С помощью специализированных групп программ представляется возможным масштабировать возможности программного обеспечения для разных отраслей. Наиболее востребованными приложениями являются:
- Цифровая обработка сигналов, изображений и данных: DSP Toolbox, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Communication Toolbox, Filter Design Toolbox. Функции предназначены для решения широкого спектра задач. С их помощью можно обрабатывать сигналы, изображения, проектировать цифровые фильтры и системы связи.
- Системы управления: Control Systems Toolbox, µ-Analysis and Synthesis Toolbox, Robust Control Toolbox, System Identification Toolbox, LMI Control Toolbox, Model Predictive Control Toolbox, Model-Based Calibration Toolbox. Позволяют значительно облегчить аналитический труд, синтезировать динамические системы, создавать проекты и модели, идентифицировать системы управления, включая разные типы робастного управления, H∞-управления, ЛМН-синтеза, µ-синтеза.
- Финансовый анализ: GARCH Toolbox, Fixed-Income Toolbox, Financial Time Series Toolbox, Financial Derivatives Toolbox, Financial Toolbox, Datafeed Toolbox. Инструменты, с помощью которых осуществляется оперативный и качественный сбор данных для их последующей обработки и передачи.
- Анализ и синтез географических карт, включая трехмерные: Mapping Toolbox.
- Сбор и анализ экспериментальных данных: Data Acquisition Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Instrument Control Toolbox, Link for Code Composer Studio. Благодаря таким расширениям легко сохранить и обработать экспериментальные данные, включая массивы, получаемые в режиме реального времени. Функции поддерживают многое научное и инженерное оборудование.
- Визуализация и представление данных: Virtual Reality Toolbox. Необходимы для создания интерактивных миров и визуализации научной информации, что обеспечивают технология виртуальной реальности и язык VRML.
- Средства разработки: MATLAB Builder for COM, MATLAB Builder for Excel, MATLAB Builder for NET, MATLAB Compiler, Filter Design HDL Coder, для создания независимых приложений из среды Матлаб.
- Взаимодействие с внешним программным обеспечением: MATLAB Report Generator, Excel Link, Database Toolbox, MATLAB Web Server, Link for ModelSim. Комплексы сохраняют массивы данных таким образом, чтобы обеспечить возможность их дальнейшей обработки в других программах
- Базы данных: Database Toolbox.
- Научные и математические пакеты: Bioinformatics Toolbox, Curve Fitting Toolbox, Fixed-Point Toolbox, Fuzzy Logic Toolbox, Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox, OPC Toolbox, Optimization Toolbox, Partial Differential Equation Toolbox, Spline Toolbox, Statistic Toolbox, RF Toolbox.
- Нейронные сети: Neural Network Toolbox, синтезируют и анализируют нейронные сети.
- Нечеткая логика: Fuzzy Logic Toolbox, позволяет построить и проанализировать нечеткие множества.
- Символьные вычисления: Symbolic Math Toolbox, взаимодействуют с символьным процессором программы Maple.
Функции предназначены для решения широкого спектра задач. С их помощью можно обрабатывать сигналы, изображения, проектировать цифровые фильтры и системы связи.
Недостатки работы с программой
Главная трудность, с которой сталкиваются пользователи программного обеспечения Матлаб, заключается в сложности освоения возможностей и интерфейса. С повышением масштаба и при наличии определенной специфики решаемых задач требуется разбираться с множеством опций и функций. Другие недостатки продукта:
- неоптимальные настройки среды выполнения и программы являются причинами проблем для пользователей с нарушениями зрения;
- некорректные параметры экранного доступа при работе с программой, включая клавиатурные сочетания.
Возможности программы Матлаб практически безграничны. Данный продукт демонстрирует высокую эффективность, оперативность и точность при решении задач любой сложности и масштаба. С помощью полезных опций можно адаптировать программное обеспечение для конкретных условий работы. Это отличный помощник для ученых, инженеров, программистов, финансистов, экономистов, а также студентов, которые стремятся освоить такие профессии на достаточно высоком уровне.
А если в процессе образовательного процесса появляются сложности, то всегда можно обратиться к сервису Феникс.Хелп.
скриптов — MATLAB и Simulink
Перейти к содержимомуОсновное содержимое
Основные файлы программы
Скрипты — это простейший тип файла программы. Они полезны для автоматизации
ряд команд MATLAB ® , таких как вычисления, которые вы должны выполнять многократно
из командной строки или серии команд, на которые вы должны ссылаться.
Функции
редактировать | Изменить или создать файл | |||||||||||||||||||
Вход | Запрос Пользовательский ввод | |||||||||||||||||||
Опубликовать | GENERGET VIEW of MATLAB FILE в указанном формате | 8GENERGATE VIEW файла MATLAB в указанном формате | FILE FILE | 55 | 5 | 5 | 55 | 5 | 5 | . HTML | ||||||||||
snapnow | Сделать снимок изображения для включения в опубликованный документ |
Темы
Основные программы
- Создать сценарии
Создать сценарий в новом файле или из команд в История команд. - Добавить комментарии к коду
Добавьте комментарии, чтобы описать свой код и позволить другим понять его. - Поиск и замена текста в файлах и переход к местоположению
Автоматический поиск и замена текста в текущем файле или нескольких файлах переименовать переменные или функции и перейти к месту в файле. - Редактировать и форматировать код
Использовать выбор столбцов, автодополнение кода, рефакторинг, отступы и код сворачивая, чтобы отредактировать код и сделать его более удобным для чтения. - Создать и запустить разделы в коде
Разделить файлы кода MATLAB на разделы и запустить все разделы или запустить каждый раздел индивидуально. - Код сохранения и резервного копирования
Сохранение и автоматическое создание резервных копий файлов в Редакторе и Live Редактор.
Добавление входных и выходных данных
- Скрипты и функции
Файлы кода могут быть скриптами, которые просто выполняют серию операторов MATLAB, или они могут быть функциями, которые также принимают ввод аргументы и производить вывод. - Добавление функций в сценарии
Добавление функций в сценарии для повторного использования кода внутри сценария и предотвращения создания и управление отдельными функциональными файлами.
Общий код
- Публикация и совместное использование кода MATLAB
MATLAB предоставляет возможности для представления вашего кода другим, в том числе с помощью публикации и создания живых скриптов и функций в Live Редактор.
- Создание сценариев Live в Live Editor
- Разметка для публикации
- Параметры вывода для публикации
Дополнительная информация
- Live-скрипты и функции
Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями.
В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .
Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:
Европа
Свяжитесь с местным офисом
- Пробная версия ПО
- Пробная версия ПО
- Обновления продукта
- Обновления продукта
Разработка программ :: Программирование M-файлов (Программирование)
Разработка программ :: Программирование M-файлов (Программирование)| Программирование |
Разработка программы
В этом разделе объясняются основные этапы разработки программы с М-файлом в MATLAB. С каждым шагом в этом процессе связаны определенные инструменты и утилиты MATLAB, которые полностью задокументированы в документации Desktop Tools and Development Environment.
Этот раздел охватывает
- Создание программы
- Избавление от ошибок
- Очистка программы
- Повышение производительности
- Проверка
Дополнительные идеи о хорошем стиле программирования см. в разделе Разработка программ. Советы по программированию в MATLAB — это подборка полезной информации, которая может показать вам альтернативные и часто более эффективные способы выполнения общих задач программирования, а также расширить ваши знания о MATLAB.
Создание программы
Код программы можно ввести в любом текстовом редакторе. В этом разделе основное внимание уделяется использованию редактора/отладчика MATLAB для этой цели. Редактор/отладчик полностью задокументирован в разделе «Способы редактирования и отладки файлов» в документации по инструментам рабочего стола и среде разработки.
Первым шагом в создании программы является открытие окна редактирования. Чтобы создать новый M-файл, введите слово edit в командной строке MATLAB.
Чтобы отредактировать существующий M-файл, введите изменить , а затем имя файла:
редактировать drawPlot.m
MATLAB открывает новое окно для ввода кода программы. Когда вы вводите свою программу, MATLAB отслеживает номера строк в левом столбце.
Сохранение программы
Обычно рекомендуется периодически сохранять программу в процессе разработки. Для этого нажмите File -> Save в редакторе/отладчике. Введите имя файла с .m в появившемся диалоговом окне Сохранить файл как и нажмите OK . Обычно и менее запутанно, если вы даете М-файлу то же имя, что и первой функции в М-файле.
Запуск программы
Прежде чем пытаться запустить вашу программу, убедитесь, что ее M-файл находится на пути MATLAB. Путь MATLAB определяет те каталоги, о которых вы хотите, чтобы MATLAB знал при выполнении М-файлов. Путь включает все каталоги, содержащие функции, предоставляемые MATLAB.