MATLAB（高级数学）

MATLAB（矩阵实验室）是由美国The MathWorks公司开发的一款商业数学软件。它是一种高级技术计算语言和交互式环境，专门用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算。除了基本的矩阵运算和绘图功能，MATLAB还支持创建用户界面，并能够调用其他语言（如C、C++、Java、Python、FORTRAN）编写的程序。

主要用途

MATLAB主要用于数值运算，但通过众多附加工具箱，它也适用于多个领域的应用，包括：

• 控制系统设计与分析
• 图像处理
• 深度学习
• 信号处理与通讯
• 金融建模和分析

此外，MATLAB还配有Simulink软件，提供可视化开发环境，常用于系统模拟和动态/嵌入式系统开发。

最新功能

自R2017b版本以来，MATLAB更新了深度学习工具，使用户能够快速可视化地建立AI模型，并通过各种转码器将其部署在嵌入式硬件上。

截至2020年，MATLAB在全球已有超过400万用户，涵盖工程、科学和经济学等多个领域。

MATLAB的历史

在1970年代末到80年代初，克里夫·莫勒尔教授为了让学生更方便地使用LINPACK和EISPACK（当时需要通过FORTRAN编程），独立编写了第一个版本的MATLAB。最初版本只能进行简单的矩阵运算，如矩阵转置、计算行列式和特征值。

1984年，杰克·李特、克里夫·莫勒尔和斯蒂夫·班格尔特合作成立了MathWorks公司，正式推出MATLAB。最初的MATLAB是用FORTRAN编写的，随后经过一年半的时间用C语言重新编写并增加了新功能。

1992年，学生版MATLAB推出；1993年，Windows版MATLAB面世；1995年，推出了Linux版。

主要功能

MATLAB提供以下主要功能：

• 高级技术计算语言：用于各种技术计算。
• 开发环境：可对代码、文件和数据进行管理。
• 交互式工具：按迭代方式探查、设计和求解问题。
• 数学函数：支持线性代数、统计、傅立叶分析、优化等。
• 数据可视化：提供二维和三维图形函数。
• 自定义界面：构建自定义图形用户界面的工具。
• 算法集成：与外部应用程序和语言（如C、C++、Fortran、Java、Excel）集成的函数。

工具箱

MATLAB的一个重要特点是可扩展性。用户可以通过附加的工具箱来扩展功能，每个工具箱包含特定功能的函数。MathWorks提供的工具箱主要包括：

• 数学和优化
• 统计和数据分析
• 图像处理和计算机视觉
• 深度学习与机器学习
• 控制系统设计和分析
• 信号处理和通讯
• 测试和测量
• 金融建模和分析
• 应用程序部署
• 数据库连接和报表
• 分布式计算

这些工具箱大多数是用开放的MATLAB语言编写，用户可以查看源代码并根据需要进行修改。此外，用户还可以在MATLAB Central: File Exchange上分享自己编写的MATLAB程序或工具箱，供他人下载使用。