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matlab有什么用(matlab功能介绍)

【matlab有什么用(matlab功能介绍)】MATLAB是Mathworks于1984年推出的一套高性能数值计算可视化软件 。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，可以方便地应用于数学计算、算法开发、数据采集、系统建模与仿真、数据分析与可视化、科学与工程制图、应用软件开发等 。MATLAB之所以能被广泛应用，是因为它把研究人员从枯燥的Fortran和C编程中解放出来，让他们真正专注于科研和设计的核心问题，从而大大提高工作效率 。在MATLAB环境下描述问题和编写程序解决问题时，用户可以按照符合人的科学思维方式和数学表达习惯的语言形式编写程序 。
MATLAB这个词代表“矩阵实验室”，是一种开放的编程语言，基于著名的线性代数软件包LINPACK和特征值计算软件包EISPACK中的子程序 。在其发展过程中，许多杰出的工程师为其完善做出了卓越的贡献，使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有许多实用工具的高度通用的操作平台 。这是一个MATLAB函数的子程序库 。每个工具箱都是针对某个学科和应用定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、图像处理、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等应用 。在这些现有工具的帮助下，研究人员可以直观、方便地进行分析、计算和设计，从而大大节省时间 。
MATLAB是一种高效的工程计算语言，在一个易于使用的环境中集成了计算、可视化和编程等功能 。在MATLAB环境下描述问题和编写程序解决问题时，用户可以按照符合人的科学思维和数学表达习惯的语言形式编写程序 。其典型应用主要包括以下几个方面:
数学计算；算法开发；数据采集；系统建模和仿真；数据分析和可视化；科学和工程绘图；应用软件开发（包括用户界面） 。MATLAB是一个交互系统(同步编写程序和执行命令)，它的基本数据元素是一个没有维数限制的数组 。这使得用户能够解决许多工程问题，尤其是包含矩阵和向量的公式的计算 。使用MATLAB编写程序解决上述问题，比使用只支持标量、不支持交互的编程语言(如C语言、Fortan语言)更方便 。
80年代初，克里夫·莫勒和约翰·利特尔用C语言重写了MATLAB的内核 。不久后，他们成立了Mathworks软件开发公司，并将MATLAB投放市场 。经过十多年的发展和竞争，MATLAB已经成为国际公认的最佳技术应用软件 。在大学里，它是初等和高等数学、自然科学和工程的标准教学工具；在工业中，它是一种高效的研究、开发和分析工具 。随着科学技术的发展，许多优秀的工程师不断对MATLAB进行改进，使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个通用性强、实用工具多的操作平台 。
MATLAB的一个重要特点是它有一套程序扩展系统和一套称为工具箱的特殊应用子程序 。这是一个MATLAB函数的子程序库 。每个工具箱都是为某个学科和应用定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等应用 。
MATLAB系统由以下五个主要部分组成，下面详细介绍 。
开发环境：由一系列工具组成 。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面 。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于浏览帮助、工作空间、文件的浏览器 。MATLAB数学函数库：这是一个包含大量计算算法的集合，这些函数包括从最简单最基本的函数（如加、正弦等）到诸如矩阵的特征向量、快速傅立叶变换等较复杂的函数 。MATLAB语言：这是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入输出和面向对象的编程特点 。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行 。图形处理：用MATLAB可以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印 。高层次的作图包括二维和三维数据可视化、图像处理、动画和表达式作图，低层次的作图包括定制图形的显示和为用户的MATLAB应用程序建立的图形用户界面 。MATLAB应用程序接口（API）：这是一个库，它允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或Fortran语言程序 。从1984年发布的第一版MATLAB到第14版MATLAB 7.0(Release14)，软件有了很大的改进和补充，增加了很多新的功能和更有效的处理方法 。
1．开发环境新的用户界面环境和开发环境，使用户更方便地控制多个文件和图形窗口，用户可以按照自己的习惯来定制桌面环境，还可以为常用的命令定义快捷键；功能更强的数组编辑器和工作空间浏览器，用户可更方便地浏览、编辑和图形化变量；提供的M-Lint代码分析器，可以方便用户修改代码以取得更好的性能和可维护性；更强大的编辑器，用户可以选择执行M文件中的部分内容等 。2．编程支持函数嵌套、有条件中断点；可以用匿名函数来定义单行函数等 。3．数值处理整数算法，方便用户处理更大的整数；单精度算法、线性代数、FFT和滤波，方便用户处理更大的单精度数据；Linsolve函数，用户可以通过定义系数矩阵更快地求解线性系统；ODE求解泛函数，操作隐式差分等式和求解多点式边界值问题 。4．图形化新的绘图界面窗口，用户可以不必通过输入M函数代码而直接在绘图界面窗口中交互式地创建并编辑图形；用户可以直接从图形窗口中生成M代码文件，使得用户可以多次重复地执行用户自定义的作图；更强大的图形标注和处理功能，包括对象对齐、连接注释和数据点的箭头等；数据探测工具，用户可以在图形窗口中方便地查询图形上某一点的坐标值；功能更强大的图形句柄等 。5．图形用户界面面板和分组按钮使得用户可以对用户界面的控件进行分组；用户可以直接在GUIDE中访问ActiveX控件 。6．文件I/O和外部应用程序接口新的文件I/O函数支持用户可以读更大的文本文件，并且可以向Excel和HDF5文件中写入内容；支持压缩格式的MAT文件，使得用户可以使用较少的磁盘空间保存大量的数据，而且速度更快；可以使用Javaaddpath函数来动态添加、删除或重载Java类，而不必重启MATLAB 7.0；支持COM用户接口、服务器事件和Visual Basic脚本；可以基于简单的对象访问协议（SOAP）来访问网页服务器；提供FTP对象用于连接FTP服务器，实现对异地文件的处理；支持Unicode国际字符集标准，使得MAT文件中的字符数据可以在不同语言之间共享 。


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