學matlab有什麼好處(學會maya能做什麼)

MATLAB是Mathworks公司於1984年推出的一套高效能的數值計算的視覺化軟體,它集數值分析、矩陣運算、訊號處理和圖形顯示於一體,可方便地應用於數學計算、演算法開發、資料採集、系統建模和模擬、資料分析和視覺化、科學和工程繪圖、應用軟體開發等方面。MATLAB之所以能夠被廣泛應用,是因為它將科研工作者從乏味的Fortran、C程式設計中解放出來,使他們真正把精力放在科研和設計的核心問題上,從而大大提高了工作效率。在MATLAB環境中描述問題及編制求解問題的程式時,使用者可以按照符合人們的科學思維方式和數學表達習慣的語言形式來書寫程式。

MATLAB這個詞代表“矩陣實驗室”(matrix laboratory),它是以著名的線性代數軟體包LINPACK和特徵值計算軟體包EISPACK中的子程式為基礎,發展而成的一種開放型程式設計語言。在它的發展過程中,許多優秀的工程師為它的完善做出了卓越的貢獻,使其從一個簡單的矩陣分析軟體逐漸發展成為一個具有極高通用性的、帶有眾多實用工具的運算操作平臺。工具箱是MATLAB函式的子程式庫,每一個工具箱都是為某一類學科專業和應用而定製的,主要包括訊號處理、控制系統、神經網路、影象處理、模糊邏輯、小波分析和系統模擬等方面的應用。藉助於這些現有的工具,科研人員可以直觀、方便地進行分析、計算及設計工作,從而大大節省了時間。

MATLAB是一種高效的工程計算語言,它將計算、視覺化和程式設計等功能集於一個易於使用的環境。在MATLAB環境中描述問題及編制求解問題的程式時,使用者可以按照符合人們科學思維的方式和數學表達習慣的語言形式來書寫程式。其典型應用主要包括以下幾個方面:

  • 數學計算;
  • 演算法開發;
  • 資料採集;
  • 系統建模和模擬;
  • 資料分析和視覺化;
  • 科學和工程繪圖;
  • 應用軟體開發(包括使用者介面)。

MATLAB是一個互動式系統(寫程式與執行命令同步),其基本的資料元素是沒有維數限制的陣列。這使得使用者可以解決許多工程技術上的問題,特別是那些包含了矩陣和向量的公式的計算。採用MATLAB編制解決上述問題的程式比採用只支援標量和非互動式的程式語言(如C語言和Fortan語言)更加方便。

20世紀80年代初期,Cleve Moler和John Little採用C語言改寫了MATLAB的核心,不久他們便成立了Mathworks軟體開發公司,並將MATLAB正式推向市場。歷經十幾年的發展和競爭,MATLAB成為國際認可的最優化的科技應用軟體。在大學裡,它是用於初等和高等數學、自然科學和工程學的標準教學工具;在工業界,它是一個高效的研究、開發和分析的工具。隨著科技的發展,許多優秀的工程師不斷地對MATLAB進行了完善,使其從一個簡單的矩陣分析軟體逐漸發展成為一個具有極高通用性,並帶有眾多實用工具的運算操作平臺。

MATLAB的一個重要特色就是它有一套程式擴充套件系統和一組稱之為工具箱(toolboxes)的特殊應用子程式。工具箱是MATLAB函式的子程式庫,每一個工具箱都是為某一類學科專業和應用而定製的,主要包括訊號處理、控制系統、神經網路、模糊邏輯、小波分析和系統模擬等方面的應用。

MATLAB系統由以下5個主要部分組成,下面具體進行介紹。

  • 開發環境:由一系列工具組成。這些工具方便使用者使用MATLAB的函式和檔案,其中許多工具採用的是圖形使用者介面。包括MATLAB桌面和命令視窗、歷史命令視窗、編輯器和偵錯程式、路徑搜尋和用於瀏覽幫助、工作空間、檔案的瀏覽器。
  • MATLAB數學函式庫:這是一個包含大量計算演算法的集合,這些函式包括從最簡單最基本的函式(如加、正弦等)到諸如矩陣的特徵向量、快速傅立葉變換等較複雜的函式。
  • MATLAB語言:這是一個高階的矩陣/陣列語言,它包含控制語句、函式、資料結構、輸入輸出和麵向物件的程式設計特點。使用者可以在命令視窗中將輸入語句與執行命令同步,也可以先編寫好一個較大的複雜的應用程式(M檔案)後再一起執行。
  • 圖形處理:用MATLAB可以將向量和矩陣用圖形表現出來,並且可以對圖形進行標註和列印。高層次的作圖包括二維和三維資料視覺化、影象處理、動畫和表示式作圖,低層次的作圖包括定製圖形的顯示和為使用者的MATLAB應用程式建立的圖形使用者介面。
  • MATLAB應用程式介面(API):這是一個庫,它允許使用者編寫可以和MATLAB進行互動的C或Fortran語言程式。

MATLAB軟體從1984年推出的第1個版本到目前釋出的第14個版本MATLAB 7.0(Release14),有了較大的改進和增補,增加了許多新功能和更為有效的處理方法。

1.開發環境

  • 新的使用者介面環境和開發環境,使使用者更方便地控制多個檔案和圖形視窗,使用者可以按照自己的習慣來定製桌面環境,還可以為常用的命令定義快捷鍵;
  • 功能更強的陣列編輯器和工作空間瀏覽器,使用者可更方便地瀏覽、編輯和圖形化變數;
  • 提供的M-Lint程式碼分析器,可以方便使用者修改程式碼以取得更好的效能和可維護性;
  • 更強大的編輯器,使用者可以選擇執行M檔案中的部分內容等。

2.程式設計

  • 支援函式巢狀、有條件中斷點;
  • 可以用匿名函式來定義單行函式等。

3.數值處理

  • 整數演算法,方便使用者處理更大的整數;
  • 單精度演算法、線性代數、FFT和濾波,方便使用者處理更大的單精度資料;
  • Linsolve函式,使用者可以通過定義係數矩陣更快地求解線性系統;
  • ODE求解泛函式,操作隱式差分等式和求解多點式邊界值問題。

4.圖形化

  • 新的繪圖介面視窗,使用者可以不必通過輸入M函式程式碼而直接在繪圖介面視窗中互動式地建立並編輯圖形;
  • 使用者可以直接從圖形視窗中生成M程式碼檔案,使得使用者可以多次重複地執行使用者自定義的作圖;
  • 更強大的圖形標註和處理功能,包括物件對齊、連線註釋和資料點的箭頭等;
  • 資料探測工具,使用者可以在圖形視窗中方便地查詢圖形上某一點的座標值;
  • 功能更強大的圖形控制代碼等。

5.圖形使用者介面

  • 面板和分組按鈕使得使用者可以對使用者介面的控制元件進行分組;
  • 使用者可以直接在GUIDE中訪問ActiveX控制元件。

6.檔案I/O和外部應用程式介面

  • 新的檔案I/O函式支援使用者可以讀更大的文字檔案,並且可以向Excel和HDF5檔案中寫入內容;
  • 支援壓縮格式的MAT檔案,使得使用者可以使用較少的磁碟空間儲存大量的資料,而且速度更快;
  • 可以使用Javaaddpath函式來動態新增、刪除或過載Java類,而不必重啟MATLAB 7.0;
  • 支援COM使用者介面、伺服器事件和Visual Basic指令碼;
  • 可以基於簡單的物件訪問協議(SOAP)來訪問網頁伺服器;
  • 提供FTP物件用於連線FTP伺服器,實現對異地檔案的處理;
  • 支援Unicode國際字符集標準,使得MAT檔案中的字元資料可以在不同語言之間共享。