MATLAB主要特性http://cn.mathworks.com/products/matlab/

主要特性

http://cn.mathworks.com/products/matlab/

• 用于数值计算、可视化和应用程序开发的高级语言
• 可实现迭代式探查、设计及问题求解的交互式环境
• 用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化、数值积分以及常微分方程求解的数学函数
• 用于数据可视化的内置图形以及用于创建自定义绘图的工具
• 用于改进代码质量和可维护性并最大限度地发挥性能的开发工具
• 用于构建自定义图形界面应用程序的工具
• 可实现基于 MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C、Java、.NET 以及 Microsoft® Excel®）集成的函数

使用 MATLAB 桌面执行数据分析及数据可视化。MATLAB 环境还可用来编写程序以及开发算法和应用程序。

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数值计算

MATLAB 提供了一系列用于分析数据、开发算法和创建模型的数值计算方法。MATLAB 语言包括用 以支持常见的工程设计和科学运算的数学函数。核心的数学函数采用处理器优化库，可以快速地执行向量运算和矩阵运算。

具体可采用的方法包括：

• 插值与回归
• 微分与积分
• 线性方程组
• 傅立叶分析
• 特征值与奇异值
• 常微分方程 (ODE)
• 稀疏矩阵

MATLAB 附加产品提供了各种专业领域的函数，如统计、优化、信号分析以及机器学习。

使用二维三次插值完善栅格数据。

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数据分析和可视化

MATLAB 提供了用于数据采集、分析和可视化的工具，使您能够深入探查数据，而且与使用电子表格或传统编程语言相比节省了大量时间。此外，还可以通过绘图、报告或发布MATLAB 代码的形式来记录和共享结果。

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MATLAB数据分析及可视化利用MATLAB进行数据探查、建模以及实现数据可视化

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采集数据

利用 MATLAB，可以从文件、其他应用程序、数据库以及外部设备访问数据。您可以从各种常用 文件格式（如 Microsoft Excel、文本或二进制文件、图像、语音和视频文件）以及诸如 netCDF 和 HDF 等科学文件中读取数据。借助文件 I/O 函数，可以处理任意格式的数据文件。

通过将 MATLAB 与附加产品配合使用，可以从诸如计算机串口或声卡等硬件设备获取数据，并且使实时测量的数据接导入 MATLAB，以便用于分析和可视化处理。此外，还可以实现与各种仪器（如示波器、函数发生器以及信号分析仪）之间的通信。

使用“导入工具”可将数字和文本混合文件导入 MATLAB。MATLAB 能够以编程的形式自动生成有待导入文件中的脚本或函数。

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分析数据

利用 MATLAB，可以对数据进行管理、筛选以及预处理。您可以执行探索性数据分析，探明趋势，检验假设，并构建描述模型。MATLAB 提供了可用于滤波和平滑、插值、卷积以及快速傅 立叶变换 (FFT) 的各种函数。各种附加产品提供了可用于曲线和曲面拟合、多元统计、频谱分析、 图像分析、系统识别及其他分析任务的多种功能。

使用 MATLAB 和 Curve Fitting Toolbox 将曲面拟合到自定义模型数据。

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实现数据的可视化

MATLAB 提供了内置的二维和三维绘图函数，以及立体可视化函数。使用这些函数，可以实现数据可视化，了解数据，并交流结果。对绘图进行自定义时既可以采用交互方式，也可以采用编程方式。

MATLAB 图例库提供了在 MATLAB 中以图形方式显示数据的各种示例。在每一个示例中，均可查 看和下载源代码，以便在 MATLAB 应用程序中使用。

使用 MATLAB 交互式绘图环境编辑曲面等高线图的标题。

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存档和共享结果

您可以采用图形或完整报告的方式来共享结果。通过定制 MATLAB 图形，可以符合出版规格，并保存为常见的图形和数据文件格式。

执行 MATLAB 程序时，可以自动生成报告。所生成的报告中含有代码、注释和程序结果，其中包括图形。报告可采用各种格式（如 HTML、PDF、Word 或 LaTeX）发布。

利用 MATLAB 编辑器以 HTML 格式（右）发布的 MATLAB 程序（左）。其中捕获并包含了显示在“命令行窗口”中或显示为图形的结果，而且代码注释转被转换成 HTML 文件中的分节标题和正文文本。

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编程与算法开发

MATLAB 提供了一种高级语言和开发工具，使您可以迅速地开发并分析算法和应用程序。

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MATLAB编程与算法开发运用MATLAB中的高级语言与开发工具来编写程序和开发算法

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MATLAB 语言

MATLAB 语言对向量运算和矩阵运算提供内在支持，这些运算是解决工程和科学问题的基础，能够实现快速开发和执行。

使用 MATLAB 语言，编程和开发算法的速度较使用传统语言大幅提高，这是因为无须执行诸如声明变量、指定数据类型以及分配内存等低级管理任务。在很多情况下，支持向量运算和矩阵运算就无需使用 for 循环。因此，一行 MATLAB 代码通常等同于数行 C 代码或 C++ 代码。

MATLAB 提供了传统编程语言的多项功能，其中包括流控制、错误处理以及面向对象编程 (OOP)。您既可以使用基本的数据类型或高级数据结构，也可以定义自定义数据类型。

采用交互方式，一次仅执行一个命令，可以即时生成结果。这种方法可以快速试探多个选项，通过反复迭代，找出最佳的解决方案。通过捕获交互式步骤，生成可以重复使用的脚本和函数，并实现任务的自动化。

MATLAB 附加产品可针对信号处理和通信、图像和视频处理、控制系统以及许多其他领域提供各种内置算法。通过将这些算法与自己的算法结合使用，可以构建复杂的程序和应用程序。

一种通讯算法，可生成 1024 个随机位，将向量转换为传输信号，添加复合高斯噪音并绘制结果，而这一切功能只需 9 行 MATLAB 代码即可实现。

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开发工具

MATLAB 内置的各种工具可以实现高效的算法开发，包括：

• 命令行窗口 - 能够以交互的方式输入数据，执行命令和程序，以及显示结果
• MATLAB 编辑器 - 提供编辑和调试功能，如设置断点及逐步调试各行代码
• 代码分析器 - 自动检查代码是否有问题，并提出修改建议，以最大限度地发挥性能以及可维护性
• MATLAB 事件探查器 – 衡量 MATLAB 程序的性能，并确定需要修改加以改进的代码范围

其他工具可以对代码和数据文件进行比较，并提供显示文件相关性、注释提示和代码涵盖范围的报告。

在调试模式下运行以便诊断问题的 MATLAB 程序。

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与其他语言和应用程序集成

MATLAB 应用程序可以与其他语言编写的应用程序集成。在 MATLAB 中，可以直接调用以 C、C++、Java 和 .NET 编写的代码。使用 MATLAB 引擎库，可从 C、C++ 或 Fortran 应用程序调用 MATLAB 代码。

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性能

MATLAB 采用处理器优化库，可以快速执行矩阵运算和向量运算。对于通用的标量计算，MATLAB 使用其即时 (JIT) 编译技术，提供了可与传统编程语言相媲美的执行速度。

为了充分利用多核和多处理器计算机，MATLAB 提供了众多的多线程线性代数和数值函数。这些函数可在单个 MATLAB 会话中自动执行多个计算线程，从而得以在多核计算机上提高执行速度。

通过附加的并行计算产品，可以充分利用多核台式机和其他的高性能计算资源，如 GPU 和群集。这些产品可提供高级构造，只需稍加改动 MATLAB 代码即可实现应用程序的并行化。

了解关于并行计算解决方案如何加速您的大规模数据处理项目。

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应用程序的开发和部署

MATLAB 工具和附加产品提供了一系列开发和部署应用程序的选项。您既可以与其他 MATLAB 用户共享各个算法和应用程序，也可以向其他没有 MATLAB 的用户实施免特许费的部署。

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应用程序开发及部署MATLAB应用程序的开发及部署，如代码、可执行文件或软件组件

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设计图形用户界面

使用 GUIDE（图形用户界面开发环境），可以布置、设计和编辑自定义图形用户界面。既可以 含带常用控件，如列表框、下拉菜单和按钮，也可以含带 MATLAB 绘图。此外，还可以使用 MATLAB 函数以编程的方式来创建图形用户界面。

风力分析 GUI 的 GUIDE 布局（顶部）和完成后的界面（底部）。

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部署应用程序

若要将一个应用程序直接分发给其他 MATLAB 用户，可以将其打包为 MATLAB 应用程序，从而 实现单文件分发。应用程序会自动安装在 MATLAB 应用程序库中，以便于访问。

若要与没有 MATLAB 的其他人分享应用程序，可以使用应用程序部署产品。这些附加产品会自动 生成独立应用程序、共享库和软件组件，以便与 C、C++、Java、.NET 和 Excel 环境集成。可执行 文件和组件可以免特许费分发。

MATLAB Production Server™ 使您能够在您的生产系统内运行由 MATLAB Compiler™ 打包的 MATLAB 程序，以便将数值分析融合到 Web、数据库和企业应用程序中。

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MATLAB Compiler 概述通过MATLAB 程序使用 MATLAB Compiler™建立独立的应用和软件组件。

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生成 C 代码

使用 MATLAB Coder™，可以从 MATLAB 代码生成独立的 C 代码。MATLAB Coder 支持 MATLAB 语言的子集；设计工程师通常使用该语言来开发作为大型系统组件的算法。该代码既可用于独立执行，与其他软件应用程序集成，也可以作为嵌入式应用程序的一部分。

MATLAB 代码（左）以及显示生成的 C 代码的代码生成报告（右）。