MATLAB - 功能

MATLAB 由 MathWorks 開發，代表 MATrix LABoratory（矩陣實驗室）。MATLAB 幫助進行矩陣計算、資料分析、訊號處理和通訊、影像和影片處理等。

MATLAB 的背景歷史

最初，MATLAB 是一種用於矩陣計算的程式語言。其最早版本釋出於 1970 年。從最初的矩陣計算程式到今天，全球數百萬工程師和科學家都在使用 MATLAB 進行工程和科學計算以及資料分析。

Matlab 的重要功能

其一些最重要的功能包括：

1. Matlab 中的數學計算

在 Matlab 中，您可以處理從基本的數學問題到複雜的數學問題。Matlab 支援基本的數學運算，如加法、減法、乘法和除法。

對標量值、向量、矩陣和多維陣列的運算在 Matlab 中也非常容易。有豐富的資源可以幫助執行所有型別的矩陣運算。例如，加法、乘法、求矩陣行列式、單位矩陣、結合律、矩陣秩、矩陣逆、矩陣伴隨、可逆矩陣等。

除了 Matlab 中大量的矩陣方法外，您還可以獲得其他數學計算的函式，如三角函式、指數函式、對數函式、複數、統計、機率、插值、微分、積分等。

2. Matlab 中的資料繪圖

Matlab 附帶各種繪圖函式。資料表示可以是 csv、文字檔案或 Excel 檔案的形式。Matlab 允許您從這些檔案匯入資料並在 Matlab 的方法中使用它們。

對於繪圖，您可以使用諸如 plot()、scatter()、bar()、histogram()、pie()、boxplot() 等函式。

還可以使用 Matlab 提供的各種工具來自定義資料繪圖。例如，grid() 方法允許您向繪圖新增網格，使用 title() 函式為繪圖新增標題。您可以使用標籤函式 xlabel 和 ylabel 向 x 軸和 y 軸新增標籤。使用 legend() 方法向繪圖新增圖例。可以使用 xlim 和 ylim 函式控制軸的限制。您還可以使用 saveas() 函式將繪圖儲存為影像。

3. Matlab 中的即時編輯器

Matlab 的即時編輯器是一個強大的功能，它在一個互動式環境中結合了程式碼、輸出和格式化文字。它提供了一種直觀的方式來編寫和執行 Matlab 程式碼、視覺化結果以及記錄您的工作——所有這些都在一個地方。

使用即時編輯器，您可以無縫地混合程式碼、格式化文字、方程式和視覺化效果，以建立豐富且資訊豐富的文件。這使您可以有效地交流您的想法、展示您的分析和與他人分享您的工作。

為了提高文件的清晰度和可讀性，您可以使用內建文字單元新增格式化文字、標題、專案符號和編號列表。您還可以使用 LaTeX 語法合併數學方程式，從而輕鬆表達數學概念和公式。

此外，即時編輯器支援插入影像、超連結和表格，允許您在文件中包含補充材料和外部連結。您還可以將即時編輯器內容匯出到各種格式，例如 PDF、HTML 和 Microsoft Word，從而方便地共享和釋出您的工作。

程式設計和指令碼編寫

Matlab 指令碼（以 .m 為副檔名的檔案）允許使用者透過執行一系列命令來自動執行任務。這些指令碼可以從 Matlab 命令視窗執行，也可以整合到更大的專案中。Matlab 還支援建立可重用的函式，這些函式接受輸入併產生輸出，從而增強程式碼的模組化和可重用性。

Matlab 的優勢之一在於其龐大的工具箱集合，這些工具箱為訊號處理、影像處理、最佳化、機器學習和控制系統等不同領域提供專門的函式和演算法。這些工具箱擴充套件了 Matlab 的功能，使其成為各種科學和工程應用的通用工具。

Simulink

Simulink 是 MathWorks 開發的圖形化程式設計環境和模擬工具。它廣泛應用於各個工程學科，用於對動態系統進行建模、模擬和分析。

Simulink 的重要功能

• Simulink 模組圖介面非常流行，也是 Simulink 中一個非常重要的功能。它幫助使用者使用表示不同元件及其關係的模組來建立系統模型。這種方法有助於簡化系統設計並促進基於真實的表示。

• Simulink 多領域建模允許將不同的學科（例如電氣、機械和控制系統）整合到一個統一的模型中。此功能使您可以模擬涉及多個領域的複雜系統。

• Simulink 提供了大量的預建模組庫，這些模組表示各種數學函式、物理元件、控制器等等。這些模組可以進行自定義、組合和互連，以高效地建立複雜的系統模型。

• Simulink 與 MATLAB 無縫整合，允許使用者將 Simulink 的模組圖建模功能與 MATLAB 強大的數學和資料分析功能相結合。這種整合允許在 Simulink 模型中使用 MATLAB 函式和指令碼。

• Simulink 提供了模型驗證和確認工具，使使用者能夠確保其系統模型的正確性和可靠性。它提供了諸如模型檢查、測試生成和形式化方法整合等功能，以提高模型的質量。

Matlab 線上版

MATLAB Online 是 MATLAB 的基於 Web 的版本，允許使用者透過 Web 瀏覽器訪問和使用 MATLAB 的功能。它不僅提供 MATLAB，還提供 Simulink 訪問許可權。這個基於雲的平臺為可能無法訪問桌面版的使用者提供了便利性和靈活性。

由於軟體在瀏覽器中執行，使用者無需安裝軟體，只需完成簡單的註冊步驟後即可直接使用連結。它提供 30 天的免費試用版。