9/21/2006

MATLAB是什麼?

MATLAB 之意思為”matrix laboratory”,意即所有的數值都以矩陣的型式看待。乍看之下,好像有點耍酷,為什麼要將好端端的一個簡單的數值看成一個矩陣?對於數學底子不深的人,心裡總不免會納悶。但是,問題就在這裡,因為利用矩陣,許多資料可以更簡易的運作,而運作的指令,也將可在彈指之間完成。這是一個多麼奇妙的世界!超越程式設計之時空,不必在程式中使用for...next的指令不停,且可以享受一指神功的快感。此外,配合模組的擴充能力,MATLAB不但具有整合數值分析、矩陣計算及信號處理的功能,甚至能將資料充份以繪圖的型式表現,在瞭解其應用基礎之後,你會更覺得MATLAB之應用,實用而可愛,應用範圍也無窮無盡。


有人說MATLAB是一種電腦語言,具有交談的功能,也有製作與執行程式的能力;實際上它除具有上述性質外,也營造一個有效的電腦程式使用環境,不但具有科學運算的平台,而且能廣泛應用到工程上所遭遇的各種問題。它的版本也一再更新,目前已到第七版,功能增強許多。其內含的輔助程式及相關說明,均相當完備,幾乎可以無師自通。只要英文能力許可,其示範檔已包括許多淺顯的解說,可以不需任何入門書即可輕易上手。對於新的一種電腦語言發展而言,MATLAB可說是一個不可多得的工具,而且其功能也日新月異。


使用上,MATLAB可包括數學運算、演算法、模式建立、數據分析及視覺化、科學與工程繪圖及各項圖形使用者介面等。對於MATLAB軟體的內容我們不擬介紹太多,其細節可參考其他書籍。


就MATLAB之系統而言,可分為五大部份:
  • 桌面工具及發展環境:其所包含的工具與功能可以教人如何使用函數及檔案。這些工具中有些都是圖形介面,諸如指令窗、指令歷史窗、編輯偵錯器、指令碼分析器及報告等等。
  • 數學函數庫:具有廣大的運算法,包括基本函數如加法、正弦、餘弦、複數運算等,而更複雜的功能如反矩陣、矩陣特徵值、貝索函數及富利葉轉換等。
  • Matlab語言能力:高階矩陣操作語言,配合流程指令、函數、資料結構、輸出入、及程式寫作等諸功能。程式可小可大,運用自如。
  • 繪圖能力:繪製各種不同型態的圖形,很容易操作。可作兩維及三維之圖形,物件立體化、動畫及影像處理等等。
  • API擴充介面:程式庫可寫成C語言或Fortran,與Matlab均可相通。