2. MATLAB.

Лекция 1 (6).

2.1. Назначение и особенности matlab.

MATLAB – это

- язык технических расчетов высокого уровня,

- интерактивная среда разработки алгоритмов и

- современный инструмент анализа данных.

MATLAB по сравнению с традиционными языками программирования (C/C++, Java, Pascal, FORTRAN) позволяет на порядок сократить время решения типовых задач и значительно упрощает разработку новых алгоритмов. Система MATLAB разработана фирмой MathWorks, Inc и является главным инструментом для решения широкого спектра научных и прикладных задач, в таких областях как: моделирование объектов и разработка систем управления, проектирование коммуникационных систем, обработка сигналов и изображений, измерение сигналов и тестирование, финансовое моделирование, вычислительная биология и другие.

Система построена на расширенном представлении и применении матричных операций. Это нашло отражение в названии системы — MATrix LABoratory — матричная лаборатория. Синтаксис языка программирования системы продуман настолько тщательно, что эта ориентация почти не ощущается теми пользователями, которых не интересуют непосредственно матричные вычисления.

Система MATLAB с конца 70-х гг. широко использовалась на больших ЭВМ. В начале 80-х годов были разработаны версии системы PC MATLAB для компьютеров класса IBM PC, VAX и Macintosh.

Система MATLAB 6.0 появилась в конце 2000 г. В данном курсе будут использоваться версии MATLAB R2007a и R2009b. В настоящее время MATLAB вышла далеко за пределы специализированной матричной системы и стала одной из наиболее мощных универсальных интегрированных специализированные систем компьютерной математики (СКМ). Популярности системы способствует ее мощное расширение (ToolBox) Simulink, предоставляющее удобные и простые средства для моделирования линейных и нелинейных динамических систем и для анализа блок-схем радиоустройств (для функционального моделирования). Расширение Simulink настолько органично интегрировалось с системой MATLAB, что стало ее составной частью. Имеется также множество других пакетов расширения системы, пакетов инструментов, прикладных программ. Например, Notebook (интеграция с текстовым процессором Word и подготовка «живых» электронных книг), Symbolic Math и Extended Symbolic Math (символьные вычисления с применением ядра системы Maple V R5).

Matlab – интегрированная система, т.к. в ней объединены удобная оболочка, редактор выражений и текстовых комментариев, вычислитель и графический программный процессор.

В целом MATLAB — это уникальная коллекция реализаций современных численных методов компьютерной математики, созданных за последние три десятка лет. Систему с прилагаемой к ней обширной документацией вполне можно рассматривать как фундаментальный многотомный электронный справочник по математическому обеспечению САПР.

Одной из основных задач системы было предоставление пользователям мощного языка программирования, ориентированного на математические расчеты и способного превзойти возможности традиционных языков программирования, которые многие годы использовались для реализации численных методов.

В системе MATLAB содержатся специальные средства для электротехнических и радиотехнических расчетов (операции с комплексными числами, матрицами, векторами и полиномами, обработка данных, анализ сигналов и цифровая фильтрация).

Важными достоинствами системы являются ее открытость и расширяемость. Большинство команд и функций системы реализованы в виде текстовых m-файлов (с расширением .m) и файлов на языке Си, причем все файлы доступны для модификации. Пользователю дана возможность создавать не только отдельные файлы, но и библиотеки файлов для реализации специфических задач. Задачи и их решения представляются в нотации, близкой к математической.