1.3 MATLAB主要功能

MATLAB自1984年由Mathworks公司推向市场以来，历经20多年的发展和竞争，现已风靡世界。可靠的数值计算和符号计算功能、强大的绘图功能、简单易学的语言体系以及为数众多的应用工具箱是MATLAB区别于其他科技应用软件的显著标志。

（1）数值计算和符号计算功能

MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，这使得矩阵运算变得非常简捷、方便、高效。MATLAB还提供了十分丰富的数值计算函数，而且所采用的数值计算算法都是国际公认的最先进、可靠的算法，其程序由世界一流专家编制和高度优化。高质量的数值计算功能为MATLAB赢得了声誉。

在实际应用中，除了数值计算外，往往要得到问题的解析解，这属于符号计算的领域。MATLAB可以方便地对这些问题求解。另外，MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，进一步扩展了符号的计算功能。

（2）绘图功能

利用MATLAB绘图十分方便。它既可以绘制各种图形，包括二维图形和三维图形，还可以对图形进行修饰和控制，以增强图形的表现效果。MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作；另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。利用MATLAB的高层绘图操作，用户无须过多地考虑绘图细节，只需给出一些基本参数就能绘制出所需的图形。利用MATLAB图形句柄操作，用户可以更灵活地对图形进行各种操作，为用户在图形表现方面开拓了一个没有束缚的广阔空间。

（3）语言体系

MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入/输出、面向对象等程序语言特征，所以使用MATLAB也可以像使用Basic、Fortran、C等传统编程语言一样进行程序设计，而且简单易学，编程效率高。因此，对于从事数值计算、计算机辅助设计和系统仿真等领域的人员来说，用MATLAB编程的确是一个理想选择。

MATLAB是解释性语言，程序执行速度相对较慢，而且不能脱离MATLAB环境而独立运行。但MathWorks公司希望MATLAB能够成为新一代的通用软件开发工具，因此提供了将MATLAB源程序编译为独立于MATLAB集成环境运行的EXE文件以及将MATLAB程序转化为C语言程序的编译器。

（4）MATLAB工具箱

MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。基本部分构成了MATLAB的核心内容，也是使用和构成工具箱的基础。MATLAB工具箱可以分成两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号运算功能、可视建模仿真功能以及文字处理功能等。学科性工具箱专业性比较强，也是MATLAB最具优势的地方。学科性工具箱包含社会生活中的众多领域，比如信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）、神经网络工具箱（Neural System Toolbox）、统计学工具箱（Statistics Toolbox）、最优化工具箱（Optimization Toolbox）等，这些专业工具箱都是由相关学科的具有较高水平的专家和专业人员编写，非常实用和方便。利用这些工具箱，可以直接进行相关学科领域的科学研究。