Hisoblash, ehtimol odamlar o'rganadigan birinchi matematik operatsiya. Qo'shish, umumlashtirish ikkinchi

Dastlab MatLab faqat hisob-kitoblar uchun mo'ljallangan bo'lsa ham, evolyutsiya davrida (va 7-versiya allaqachon chiqarilgan), mukammal hisoblash vositalariga qo'shimcha ravishda, Waterloo Maple-dan MatLab litsenziyasi asosida ramziy transformatsiyalar yadrosi sotib olindi va kutubxonalar paydo bo'ldi. MatLab-ni noyob matematik to'plam vazifalari bilan ta'minlash. Masalan, vizual dasturlash tamoyilini amalga oshiradigan taniqli Simulink kutubxonasi, bitta kod satrini yozmasdan faqat standart bloklardan murakkab boshqaruv tizimining mantiqiy diagrammasini tuzishga imkon beradi. Bunday sxemani qurgandan so'ng, uning ishlashini batafsil tahlil qilish mumkin.

MatLab shuningdek keng dasturlash imkoniyatlariga ega. Uning C Math kutubxonasi (MatLab kompilyatori) ob'ektlar kutubxonasi bo'lib, S da 300 dan ortiq ma'lumotlarga ishlov berish protseduralarini o'z ichiga oladi. Paket ichida siz MatLab protseduralaridan va standart S til protseduralaridan foydalanishingiz mumkin, bu esa ushbu vositani dasturlarni ishlab chiqish uchun kuchli vositaga aylantiradi (C kompilyatoridan foydalanib) Math, har qanday MatLab protseduralarini tayyor dasturlarga kiritishingiz mumkin).

C Math kutubxonasi sizga quyidagi funktsiyalar toifalarini ishlatishga imkon beradi:

• 
  matritsalar bilan ishlash ;.
  
• 
  matritsani taqqoslash;
  
• 
  chiziqli tenglamalarni yechish;
  
• 
  operatorlarni ajratish va eigenvallarni qidirish;
  
• 
  teskari matritsani topish;
  
• 
  aniqlovchi qidiruv;
  
• 
  matritsali eksponentni hisoblash;
  
• 
  boshlang'ich matematika;
  
• 
  beta, gamma, erf va elliptik funktsiyalar;
  
• 
  statistika va ma'lumotlarni tahlil qilish asoslari;
  
• 
  ko'paytmalarning ildizlarini qidirish;
  
• 
  filtrlash, yig'ish;
  
• 
  tez Furye Transformatsiyasi (FFT)
  
• 
  interpolatsiya;
  
• 
  strings bilan operatsiyalar;
  
• 
  faylni I / O operatsiyalari va boshqalar.
  

Shu bilan birga, barcha MatLab kutubxonalari sonli hisoblarning yuqori tezligi bilan ajralib turadi. Biroq, matritsalar nafaqat chiziqli algebra va matematik modellashtirish masalalarini hal qilish, statik va dinamik tizimlar va ob'ektlarni hisoblash kabi matematik hisob-kitoblarda keng qo'llaniladi. Ular dinamik ob'ektlar va tizimlar holatining tenglamalarini avtomatik ravishda tuzish va echish uchun asosdir. Bu matritsa hisoblash apparatlarining universalligi, MatLab tizimiga qiziqishni sezilarli darajada oshiradi, bu matritsa muammolarini tezkor hal etish sohasidagi eng yaxshi yutuqlarni o'z ichiga oladi. Shu sababli, MatLab uzoq vaqt davomida eng kuchli universal integratsiyalashgan kompyuter matematik tizimlaridan biriga aylanib, ixtisoslashtirilgan matritsa tizimi doirasidan chiqib ketdi.

Modellashtirishni vizuallashtirish uchun MatLab tizimida Image Processing Toolbox kutubxonasi mavjud bo'lib, u to'g'ridan-to'g'ri MatLab muhitidan amalga oshirilgan hisob-kitoblarni vizuallashtirish, masshtablash va tahlil qilish, shuningdek tasvirlarni qayta ishlash algoritmlarini yaratish qobiliyatini ta'minlaydi. MatLab dasturlash tili bilan birgalikda grafik kutubxonaning ilg'or usullari ochiq, kengaytiriladigan tizimni ta'minlaydi, bu grafikani qayta ishlash uchun mos bo'lgan maxsus dasturlarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin.

Image Processing Tollbox kutubxonasining asosiy vositalari:

• 
  filtrlarni qurish, tasvirlarni filtrlash va tiklash;
  
• 
  tasvirni kattalashtirish;
  
• 
  rasmlarni tahlil qilish va statistik qayta ishlash;
  
• 
  qiziqish doiralarini, geometrik va morfologik operatsiyalarni yoritib berish;
  
• 
  rang manipulyatsiyasi;
  
• 
  ikki o'lchovli o'zgarishlar;
  
• 
  ishlov berish birligi;
  
• 
  vizualizatsiya vositasi;
  
• 
  rasm fayllarini yozish / o'qish.
  

Shunday qilib, MatLab tizimidan ma'lumotlar matritsasi sifatida grafik massivlar bilan ishlaydigan o'z algoritmlarini yaratish orqali tasvirni qayta ishlash uchun foydalanish mumkin. MatLab tili matritsalar bilan ishlash uchun optimallashtirilganligi sababli natija foydalanish qulayligi, yuqori tezlik va tasvir operatsiyalarining iqtisodiy samaradorligi.

Shunday qilib, MatLab dasturi shikastlangan tasvirlarni tiklash, rasmlardagi ob'ektlarni tanib olish yoki biron bir o'ziga xos rasmlarni qayta ishlash algoritmlarini ishlab chiqish uchun ishlatilishi mumkin. Image Processing Tollbox kutubxonasi yuqori aniqlikdagi algoritmlarni ishlab chiqishni soddalashtiradi, chunki ushbu kutubxonaga kiritilgan har bir vazifa hisoblarning maksimal tezligi, samaradorligi va ishonchliligi uchun optimallashtirilgan. Bundan tashqari, kutubxona ishlab chiqaruvchiga maxsus echimlarni yaratish va grafikaga ishlov berishning murakkab dasturlarini amalga oshirish uchun ko'plab vositalarni taqdim etadi. Va rasmlarni tahlil qilganda, kuchli vizualizatsiya vositalaridan bir zumda foydalanish kattalashtirish, tiklash va filtrlash ta'sirini darhol ko'rishga yordam beradi.

MatLab tizimining boshqa kutubxonalari qatorida, tizimni identifikatsiyalash asboblar qutisini - kuzatish mumkin bo'lgan kirish / chiqish ma'lumotlari asosida dinamik tizimlarning matematik modellarini yaratish uchun asboblar to'plamini ham ta'kidlash mumkin. Ushbu asboblar to'plamining xususiyati ma'lumotlar va modellarni tartibga solish imkonini beradigan moslashuvchan foydalanuvchi interfeysining mavjudligidir. Tizimni aniqlash asboblari kutubxonasi parametrik va parametrik bo'lmagan usullarni qo'llab-quvvatlaydi. Tizim interfeysi ma'lumotlarni oldindan qayta ishlashni osonlashtiradi, baholashlarni olish va eng muhim ma'lumotlarni ajratib ko'rsatish uchun modellarni yaratishning iterativ jarayoni bilan ishlaydi. Ma'lumotni ochish / saqlash, mumkin bo'lgan ma'lumotlar qiymatlari maydonini ajratish, xatolarni bartaraf etish, ularning xarakterli darajasidan qochib ketishining oldini olish kabi minimal harakatlar bilan tezkor bajarish.

Ma'lumotlar bazalari va identifikatsiya qilinadigan modellar grafik tarzda tashkil etilgan, bu tizimni aniqlash jarayonida oldingi tahlillarning natijalarini esga olish va quyidagi mumkin bo'lgan qadamlarni tanlashni osonlashtiradi. Asosiy foydalanuvchi interfeysi allaqachon olingan natijani namoyish qilish uchun ma'lumotlarni tartibga soladi. Bu model smetalarini tez taqqoslashni osonlashtiradi, grafik asboblar yordamida eng muhim modellarni tanlash va ularning ishlashini tekshirishga imkon beradi.

Matematik hisob-kitoblarga kelsak, MatLab "NAJ Algorithms Group Ltd" ning NAG fondining kutubxonasida mavjud bo'lgan juda ko'p miqdordagi muolajalarga kirishni ta'minlaydi (asboblar to'plamida matematikaning turli sohalaridan yuzlab funktsiyalar mavjud va ushbu dasturlarning ko'pi dunyoga mashhur mutaxassislar tomonidan ishlab chiqilgan). Bu so'nggi uch o'n yillikda yaratilgan zamonaviy matematik kompyuter usullarining amaliy to'plamidir. Shunday qilib, MatLab matematikaning ming yillik rivojlanishi davomida to'plangan tajriba, qoidalar va matematik hisoblash usullarini o'zlashtirdi. Faqatgina tizim bilan biriktirilgan keng qamrovli hujjatlarni matematik dasturiy ta'minot bo'yicha asosiy ko'p jildli elektron ma'lumotnoma sifatida ko'rib chiqish mumkin.

MatLab tizimining kamchiliklari orasida atrof-muhitning past darajada integratsiyasini (ikkita monitorda ishlash yaxshi bo'lgan ko'plab derazalar), juda aniq bo'lmagan yordam tizimini (shu bilan birga, korporativ hujjatlar hajmi deyarli 5 ming sahifaga etadi, bu esa ko'rinishni qiyinlashtiradi) va o'ziga xos xususiyatlarni ta'kidlash mumkin. MatLab kod muharriri. Bugungi kunda MatLab tizimi muhandislik, fan va ta'limda keng qo'llaniladi, ammo shunga qaramay, u faqat matematik hisob-kitoblarga qaraganda ma'lumotni tahlil qilish va hisob-kitoblarni tashkil qilish uchun ko'proq mos keladi.

Shuning uchun MatLab-da analitik o'zgarishlarni amalga oshirish uchun Maple ramziy o'zgarishlarining yadrosi ishlatiladi va raqamli hisoblash uchun Maple-dan MatLab-ga murojaat qilishingiz mumkin. Darhaqiqat, Maple ramziy matematikasi bir qator zamonaviy to'plamlarning ajralmas qismiga aylanganligi va MatLab va asboblar qutilaridan (Toolboxes) olingan raqamli tahlil noyobdir. Shunga qaramay, Maple va MatLab matematik paketlari o'zlarining sinflarida intellektual etakchilar bo'lib, ular kompyuter matematikasining rivojlanishini belgilaydigan namunalardir.

MatLab dasturiga sodda, ammo mafkuraviy jihatdan yaqin alternativa sifatida Oktava (www.octave.org), KOctava (bubben.homelinux.net/~matti/koctave/) va Genius (www.jirka.org/genius) kabi paketlarni eslatib o'tamiz. .html).

Oktava - MatLab bilan yaxshi ishlaydigan raqamli dastur. Oktava tizimining interfeysi, albatta, kambag'al va u MatLab kabi noyob kutubxonalarga ega emas, ammo tizim resurslaridan farqli o'laroq dasturni o'rganish juda oson. Oktava ochiq manbali litsenziya (OpenSource) ostida tarqatiladi va ta'lim muassasalari uchun yaxshi yordam bo'lishi mumkin.

KOctave aslida Oktava tizimi uchun yanada rivojlangan grafik interfeys. KOctave-dan foydalanish natijasida Oktava tizimi MatLab-ga mutlaqo o'xshash bo'lib qoladi.