MATLAB, kort for "Matrix Laboratory," er eit høgnivå programmeringsspråk og interaktivt miljø som primært er utvikla for numerisk rekning, dataanalyse, algoritmeutvikling og visualisering. Det gir ei plattform for ingeniørar og forskarar til å utføre matriseoperasjonar, plotte funksjonar og data, implementere algoritmar og lage brukargrensesnitt. MATLAB blir primært nytta i akademia og industri for vitskapleg forsking, signalbehandling, kontrollsystem og maskinlæring, og har fått eit rykte for sitt rike utval av verktøykassar som utvidar funksjonaliteten.
MATLAB blei oppretta på slutten av 1970-talet av Cleve Moler, ein matematiker og datavitenskapsmann, som eit enkelt grensesnitt for LINPACK- og EISPACK-biblioteka for numerisk lineær algebra. I starten var det meint for bruk i undervisning og blei ikkje breitt distribuerte. Men det fekk raskt fotfeste blant studentar og forskarar, noko som førte til at Moler co-grunnla MathWorks i 1984, der MATLAB blei kommersialisert og vidareutvikla.
Gjennom 1990- og 2000-talet voks MATLAB i popularitet, spesielt innan ingeniørfag, på grunn av sin brukervennlegheit og kraftige innebygde funksjonar. I løpet av denne perioden lanserte MathWorks mange verktøykassar tilpassa spesifikke applikasjonar, som Simulink for modellering, simulering og kontrollsystem, som blei ein essensiell del av MATLAB-økosystemet.
Frå og med 2023 er MATLAB framleis eit dominerande verktøy for numerisk rekning og blir breitt nytta i akademia, industri og forsking. Programvaren har utvikla seg for å støtte moderne programmeringsparadigmer, inkludert objektorientert programmering og datavitenskap. MATLAB sine pågåande oppdateringar fortset å auke kapasitetane, med aukande fokus på integrering av AI og maskinlæringsfunksjonar.
MATLAB opererer fundamentalt med matriser og array, noko som gjer det spesielt kraftig for lineær algebra.
A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % Opprett ein 3x3 matrise
Elementvise operasjonar blir utført med punktoperatoren, som gjer det mogleg å manipulere array utan å måtte bruke eksplisitte løkker.
B = A .* 2; % Multipliser kvart element av A med 2
MATLAB støttar kontrollflytsetningar, som if-else og for-løkker, som forsterkar kode-strukturen.
if B(1,1) > 5
disp('Større enn 5');
else
disp('Mindre enn eller lik 5');
end
Funksjonar blir definert med function-nøkkelordet, som gjer modulær programmering mogleg.
function result = square(x)
result = x^2;
end
MATLAB er framifrå på visualisering, med innebygde funksjonar for å lage ulike typar plott.
x = 0:0.1:10; % Definer x-verdier
y = sin(x); % Beregn y-verdier
plot(x, y); % Lag eit plot
Lesing frå og skriving til filer kan lett oppnåast med innebygde funksjonar som load og save.
save('data.mat', 'A'); % Lagre matrise A til ein .mat fil
Cell arrays kan innehalde ulike typar data, noko som gjer det mogleg med allsidige datastrukturar.
C = {1, 'tekst', [1, 2, 3]}; % Opprett ein cell array med blanding av datatypar
Strukturar gir ein måte å gruppere data under ein enkelt variabel med namngitte felt.
S.name = 'Alice';
S.age = 25; % Opprett ein struktur med felta 'name' og 'age'
MATLAB støttar objektorientert programmering, som gjer det mogleg for brukarar å definere klassar og objekt.
classdef MyClass
properties
Name
end
methods
function obj = MyClass(name)
obj.Name = name;
end
end
end
Med innføringa av anonyme funksjonar kan MATLAB støtte funksjonelle programmeringsstilar.
f = @(x) x^2; % Definer ein anonym funksjon
result = f(5); % Kall funksjonen
MATLAB sin primære integrerte utviklingsmiljø (IDE) er MATLAB sjølv, som tilbyr eit brukervennleg grensesnitt med funksjonar som ein editor, kommandovindauge og arbeidsområde-nettlesar. MathWorks tilbyr også ein Live Editor, som gjer interaktiv koding med formatert utdata mogleg.
MATLAB opererer primært som eit tolka språk. Brukarar kan imidlertid kompilere MATLAB-kode til frittståande applikasjonar ved hjelp av MATLAB Compiler, som gjer distribusjon mogleg utan å krevje ein MATLAB-lisens.
For å bygge eit prosjekt i MATLAB kan brukarar lage skript (.m-filer) eller funksjonar og organisere dei i mapper. MATLAB støttar integrert prosjektleiing med sin "MATLAB Projects"-funksjon, som let deg organisere kode, data og resultat.
MATLAB blir mykje nytta innan ulike felt, inkludert, men ikkje avgrensa til:
MATLAB står fram som eit spesialisert språk innan numerisk rekning og visualisering. Når det blir samanlikna med andre programmeringsspråk:
Å oversette MATLAB-kode til andre språk involverer ofte å konvertere matriseoperasjonar og innebygde funksjonar til deira ekvivalentar. Sjølv om det ikkje finst dedikerte kilde-til-kilde verktøy for MATLAB, bruker utøvarar ofte følgjande strategiar: