MATLAB

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Complex Function Z Squared Plot.png
Verrill minimal surface.jpg
Met MATLAB is het mogelijk om driedimensionale grafieken en andere complexe figuren weer te geven

MATLAB (oorspronkelijk MATrix LABoratory) is een technische softwareomgeving uitgegeven door The Mathworks en wordt gebruikt in zowel de industrie als de academische wereld voor allerhande wiskundige toepassingen zoals het berekenen van functies, bewerken van matrices, statistiek, tekenen van grafieken, schrijven en implementeren van algoritmen en het maken van grafische gebruikersinterfaces. De basis van het programma is de programmeertaal ‘M-code’ of ‘M’. Deze wordt gebruikt voor het invoeren, bewerken en uitvoeren van gegevens.

Geschiedenis[bewerken]

MATLAB werd in de jaren ’70 ontwikkeld door Cleve Moller aan de Amerikaanse Universiteit van New Mexico als hulpmiddel voor zijn studenten. De eerste commerciële versie kwam er toen Moller Jack Little ontmoette en ze samen besloten het bedrijf The Mathworks op te richten in 1984 om de in C herschreven versie van MATLAB uit te geven.[1]

Werkomgeving[bewerken]

De MATLAB omgeving is opgebouwd uit drie grote delen:

  • Workspace of werkruimte
  • Commandogeschiedenis
  • Commandovenster of shell

De werkruimte toont alle huidige variabelen met hun eigenschappen zoals dimensies, maxima en minima. De commandogeschiedenis toont de laatst uitgevoerde commando’s met het tijdstip. Met het commandovenster worden commando’s ingevoerd en het resultaat weergegeven.

Uitbreidingen en toolboxes[bewerken]

The Mathworks brengt ook een hele reeks verschillende toolboxes en uitbreidingen uit die MATLAB voorzien van extra functies en functionaliteit. Zo is er bijvoorbeeld de FDAtool die gebruikt wordt om digitale filters te ontwerpen en de image processing toolbox die gebruikt wordt voor het verwerken en bewerken van beelden. Elke toolbox voegt zijn eigen functies en Graphical User Interfaces (GUI) toe die daarna op te roepen zijn in de standaard MATLAB script files of via het menu.

M-code[bewerken]

Syntaxis[bewerken]

Het uitvoeren van MATLAB-code gebeurt via de commandoregel waardoor de omgeving erg op een shell lijkt. Verschillende opeenvolgende instructies kunnen worden opgeslagen in een tekstbestand en worden uitgevoerd als een script. In tegenstelling tot andere programmeertalen is het gebruik van de puntkomma (;) aan het einde van een regel niet verplicht in MATLAB. Wanneer de puntkomma toch geplaatst wordt onderdrukt deze de uitvoer van de regel in het commandovenster.

Objectgeörienteerd programmeren[bewerken]

Sinds versie r2008a bevat MATLAB de mogelijkheid om objectgeoriënteerd (OO) te programmeren. Hierdoor kan men volledig gebruikmaken van de OO-principes zoals overerving, encapsulatie en wordt het schrijven van herbruikbare code vereenvoudigd. [2]

Voorbeelden[bewerken]

X = 10
 
Resultaat:
X = 10
 
Y = 0:1:9
 
Resultaat:
Y = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 
Z = 0:0.5:10;0:1:20
 
Resultaat:
 
Z =
  Columns 1 through 6
         0    0.5000    1.0000    1.5000    2.0000    2.5000
         0    1.0000    2.0000    3.0000    4.0000    5.0000
  Columns 7 through 12
    3.0000    3.5000    4.0000    4.5000    5.0000    5.5000
    6.0000    7.0000    8.0000    9.0000   10.0000   11.0000
  Columns 13 through 18
    6.0000    6.5000    7.0000    7.5000    8.0000    8.5000
   12.0000   13.0000   14.0000   15.0000   16.0000   17.0000
  Columns 19 through 21
    9.0000    9.5000   10.0000
   18.0000   19.0000   20.0000

MATLAB en Simulink[bewerken]

Bij MATLAB hoort ook een modelgebaseerde simulatieomgeving genaamd Simulink. Deze omgeving biedt gebruikers de kans om op een efficiënte manier systemen te simuleren en/of te implementeren. Men werkt opnieuw op basis van Toolboxes die elk gespecialiseerde blokken bevatten voor het uitbreiden van de functionaliteit. Zo bestaat er een Fixed-point toolbox die de gebruiker toelaat het model aan bepaalde precisieparameters te laten voldoen en het systeem vervolgens om te zetten naar een Hardware-Description Language (HDL) zoals VHDL of Verilog. [3]

MATLAB en C[bewerken]

Vanaf versie r2007b heeft MATLAB de mogelijkheid om C-code te genereren van M-bestanden door middel van de Real Time Workshop. Deze ANSI/ISO C-bestanden kunnen vervolgens geïmplementeerd worden in hardware of worden ingevoegd als bouwstenen in Simulink door middel van het Embedded Matlab Block. Mede dankzij deze vooruitgang heeft MATLAB veel aanhang verworven bij het ontwikkelen van algoritmen voor o.a. digitale filters, beeldherkenning, beeldverwerking, FFT, Discrete Fourier Transformatie. [4]

Zie ook[bewerken]

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties