MATLAB, abréviation de "Matrix Laboratory", est un langage de programmation de haut niveau et un environnement interactif principalement conçu pour le calcul numérique, l'analyse de données, le développement d'algorithmes et la visualisation. Il offre une plateforme aux ingénieurs et aux scientifiques pour effectuer des manipulations de matrices, tracer des fonctions et des données, implémenter des algorithmes et créer des interfaces utilisateur. Principalement utilisé dans le milieu académique et l'industrie pour la recherche scientifique, le traitement du signal, les systèmes de contrôle et l'apprentissage automatique, MATLAB a acquis une réputation pour son ensemble riche de boîtes à outils qui étendent ses fonctionnalités.
MATLAB a été créé à la fin des années 1970 par Cleve Moler, un mathématicien et informaticien, comme une interface simple pour les bibliothèques LINPACK et EISPACK pour l'algèbre linéaire numérique. Au départ, il était destiné à un usage pédagogique et n'était pas largement distribué. Cependant, il a rapidement gagné en popularité parmi les étudiants et les chercheurs, ce qui a conduit Moler à co-fonder MathWorks en 1984, où MATLAB a été commercialisé et développé davantage.
Tout au long des années 1990 et 2000, MATLAB a gagné en popularité, en particulier dans les disciplines d'ingénierie, en raison de sa facilité d'utilisation et de ses puissantes fonctions intégrées. Pendant cette période, MathWorks a publié de nombreuses boîtes à outils adaptées à des applications spécifiques, telles que Simulink pour la modélisation, la simulation et les systèmes de contrôle, qui sont devenues une partie essentielle de l'écosystème MATLAB.
En 2023, MATLAB reste un outil dominant pour le calcul numérique et est largement utilisé dans le milieu académique, l'industrie et la recherche. Le logiciel a évolué pour prendre en charge des paradigmes de programmation modernes, y compris la programmation orientée objet et la science des données. Les mises à jour continues de MATLAB continuent d'améliorer ses capacités, avec un accent croissant sur l'intégration des fonctionnalités d'IA et d'apprentissage automatique.
MATLAB fonctionne fondamentalement avec des matrices et des tableaux, ce qui le rend particulièrement puissant pour l'algèbre linéaire.
A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % Créer une matrice 3x3
Les opérations élément par élément sont effectuées à l'aide de l'opérateur point, permettant la manipulation de tableaux sans avoir besoin de boucles explicites.
B = A .* 2; % Multiplier chaque élément de A par 2
MATLAB prend en charge les instructions de contrôle de flux, telles que les instructions if-else et les boucles for, qui améliorent la structure du code.
if B(1,1) > 5
disp('Supérieur à 5');
else
disp('Inférieur ou égal à 5');
end
Les fonctions sont définies à l'aide du mot-clé function, permettant une programmation modulaire.
function result = square(x)
result = x^2;
end
MATLAB excelle dans la visualisation, avec des fonctions intégrées pour créer divers types de graphiques.
x = 0:0.1:10; % Définir les valeurs de x
y = sin(x); % Calculer les valeurs de y
plot(x, y); % Créer un graphique
La lecture et l'écriture de fichiers peuvent être facilement réalisées avec des fonctions intégrées telles que load et save.
save('data.mat', 'A'); % Sauvegarder la matrice A dans un fichier .mat
Les tableaux de cellules peuvent contenir différents types de données, permettant des structures de données polyvalentes.
C = {1, 'texte', [1, 2, 3]}; % Créer un tableau de cellules avec des types de données mixtes
Les structures fournissent un moyen de regrouper des données sous une seule variable avec des champs nommés.
S.name = 'Alice';
S.age = 25; % Créer une structure avec les champs 'name' et 'age'
MATLAB prend en charge la programmation orientée objet, permettant aux utilisateurs de définir des classes et des objets.
classdef MyClass
properties
Name
end
methods
function obj = MyClass(name)
obj.Name = name;
end
end
end
Avec l'introduction des fonctions anonymes, MATLAB peut prendre en charge des styles de programmation fonctionnelle.
f = @(x) x^2; % Définir une fonction anonyme
result = f(5); % Appeler la fonction
L'environnement de développement intégré (IDE) principal de MATLAB est MATLAB lui-même, qui offre une interface conviviale avec des fonctionnalités telles qu'un éditeur, une fenêtre de commande et un navigateur de l'espace de travail. MathWorks propose également un Éditeur Live, qui permet un codage interactif avec une sortie formatée.
MATLAB fonctionne principalement comme un langage interprété. Cependant, les utilisateurs peuvent compiler du code MATLAB en applications autonomes à l'aide de MATLAB Compiler, permettant une distribution sans nécessiter de licence MATLAB.
Pour construire un projet dans MATLAB, les utilisateurs peuvent créer des scripts (.m fichiers) ou des fonctions et les organiser en dossiers. MATLAB prend en charge la gestion de projet intégrée avec sa fonctionnalité "MATLAB Projects", facilitant l'organisation du code, des données et des résultats.
MATLAB est largement utilisé dans divers domaines, y compris, mais sans s'y limiter :
MATLAB se distingue comme un langage spécialisé dans le calcul numérique et la visualisation. Comparé à d'autres langages de programmation :
La traduction de code MATLAB vers d'autres langages implique souvent de convertir les opérations matricielles et les fonctions intégrées en leurs équivalents. Bien qu'il n'existe pas d'outils dédiés à la traduction source-à-source pour MATLAB, les praticiens utilisent souvent les stratégies suivantes :