MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于數(shù)據(jù)分析、無(wú)線通信、深度學(xué)習(xí)、圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)、信號(hào)處理、量化金融與風(fēng)險(xiǎn)管理、機(jī)器人，控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。 [1] MATLAB是matrix&laboratory兩個(gè)詞的組合，意為矩陣工廠(矩陣實(shí)驗(yàn)室)，軟件主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(如C、Fortran)的編輯模式。

MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。

20世紀(jì)70年代，美國(guó)新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任Cleve Moler為了減輕學(xué)生編程的負(fù)擔(dān)，用FORTRAN編寫(xiě)了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市場(chǎng)。到20世紀(jì)90年代，MATLAB已成為國(guó)際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。MATLAB：統(tǒng)一了用于一維、二維與三維數(shù)值積分的函數(shù)并提升了基本數(shù)學(xué)和內(nèi)插函數(shù)的性能MATLAB Compiler：可以下載 MATLAB Compiler Runtime (MCR)，簡(jiǎn)化編譯后的程序和組件的分發(fā)Image Processing Toolbox：通過(guò)亮度指標(biāo)優(yōu)化進(jìn)行自動(dòng)圖像配準(zhǔn)Statistics Toolbox：增強(qiáng)了使用線性、廣義線性和非線性回歸進(jìn)行擬合、預(yù)測(cè)和繪圖的界面System Identification Toolbox：識(shí)別連續(xù)時(shí)間傳遞函數(shù)2022年4月6日消息，MATLAB R2022a 原生 Apple Silicon 平臺(tái)開(kāi)放測(cè)試版是 MATLAB 的早期版本，適用于 Apple Silicon Mac 用戶，以評(píng)估現(xiàn)有代碼和應(yīng)用程序的執(zhí)行，并測(cè)試第三方集成和附加組件。此測(cè)試版將持續(xù)到2022年8月31日。

Matlab是matrix laboratory的組合，意為矩陣實(shí)驗(yàn)室，軟件主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案。

(1) 畫(huà)圖

Matlab能夠很方便地畫(huà)出你想要的圖像，無(wú)論你想畫(huà)的圖是基于離散數(shù)據(jù)還是連續(xù)的函數(shù)，你都可以通過(guò)短短幾行代碼讓Matlab畫(huà)出來(lái)。

總的來(lái)說(shuō)，Matlab能畫(huà)的圖像種類(lèi)非常的多，包括線圖、數(shù)據(jù)分布圖、離散數(shù)據(jù)圖、極坐標(biāo)圖、等高線圖、向量場(chǎng)圖、曲面圖網(wǎng)格圖、三維可視化、統(tǒng)計(jì)圖等等。而且只需要很短的代碼就能完成復(fù)雜的畫(huà)圖任務(wù)。

(2) 數(shù)值分析

Matlab內(nèi)置了許多數(shù)值分析的函數(shù)，讓使用者能夠快速實(shí)現(xiàn)自己想要的功能，比如：

解多元線性方程組、解多元非線性方程組、解微分方程、分段線性插值、數(shù)據(jù)擬合、積分微分求解等等。

(3) 數(shù)據(jù)處理

Matlab集成了海量的優(yōu)秀算法，這些算法是我們進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本工具。算法的本身是異常復(fù)雜和龐大的，但是作為Matlab的使用者，我們通常情況是不用自己去實(shí)現(xiàn)這些算法的，因?yàn)镸atlab已經(jīng)幫我們寫(xiě)好了，我們只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的一行或幾行代碼就能讓某個(gè)算法跑起來(lái)。

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面，Matlab集成了非常先進(jìn)的語(yǔ)義分割算法，比如U-NET、SegNet等等，他們能將圖片的語(yǔ)義進(jìn)行分割：

在材料科學(xué)方面，語(yǔ)義分割也能發(fā)揮巨大作用，比如使用U-NET將電鏡拍攝的晶粒圖像進(jìn)行去噪以及突出顯示：

1.桌面工具和開(kāi)發(fā)環(huán)境：

用戶圖形化界面，方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件，包括MATLAB桌面和命令行窗口，編輯器和調(diào)試器，代碼分析器和用于瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。

2.數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)：

包括大量的計(jì)算算法，從初等函數(shù)到復(fù)雜的高等函數(shù)。

3.語(yǔ)言：

MATLAB語(yǔ)言是一種高級(jí)的居于矩陣/數(shù)組的語(yǔ)言，具有程序流控制、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出和面向?qū)ο缶幊痰忍厣?。用戶可以在命令行窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，以迅速創(chuàng)立快速拋棄型程序，也可以編寫(xiě)一個(gè)較大的復(fù)雜的M文件后再一起運(yùn)行，以創(chuàng)立完整的大型應(yīng)用程序。

4.圖形處理：

方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，還可以進(jìn)行圖像處理、圖形標(biāo)注、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖，以及建立基于MATLAB應(yīng)用程序的完整的用戶的圖形用戶界面。

5.外部接口：

使用MATLAB語(yǔ)言能夠和C語(yǔ)言等其它語(yǔ)言進(jìn)行交互。

專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)

MATLAB 工具箱經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)、嚴(yán)格測(cè)試并擁有完善的幫助文檔。

包含交互式應(yīng)用程序

MATLAB 應(yīng)用程序讓您看到不同的算法如何處理您的數(shù)據(jù)。在您獲得所需結(jié)果之前反復(fù)迭代，然后自動(dòng)生成 MATLAB 程序，以便對(duì)您的工作進(jìn)行重現(xiàn)或自動(dòng)處理。

以及擴(kuò)展能力

只需更改少量代碼就能擴(kuò)展您的分析在群集、GPU 和云上運(yùn)行。無(wú)需重寫(xiě)代碼或?qū)W習(xí)大數(shù)據(jù)編程和內(nèi)存溢出技術(shù)。