MATLAB 软件简介

MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

校园版 | MATLAB 全校使用授权！
“有了 Campus-Wide License 后，全校师生都能够访问 MATLAB、Simulink 及各种工具箱。在跨学科项目中，由于大家使用的是相同的平台，具有不同学科背景的学生们能够更加容易地进行协作。” —— Dr. Jakob Stoustrup, Aalborg University

MATLAB 软件功能

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  数据分析
  对数据进行探查、建模和可视化

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  图形
  可视化并探查数据

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  算法开发
  为桌面应用和嵌入式应用设计算法

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  App 构建
  创建桌面 App 和 Web App

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  将 MATLAB 与其他语言结合使用
  将 MATLAB 与 Python、C/C++、Fortran、Java 及其他语言结合使用

• 

  硬件
  将 MATLAB 连接到硬件

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  并行计算
  使用多核台式机、GPU、集群、网格和云来进行大规模计算

• 

  Web 部署和桌面部署
  共享您的 MATLAB 程序

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  计算
  在各种云环境中运行，包括 MathWorks 云和 AWS、Azure 等公有云

MATLAB 软件功能模块

MATLAB
类别	工具箱	功能介绍
MATLAB主程序	MATLAB	MATLAB 语言的单元测试框架MATLAB工作界面MATLAB工作界面
并行计算	Parallel Computing Toolbox	可以使用多核处理器、GPU 和计算机集群来解决计算问题和数据密集型问题。
	MATLAB Parallel Server	可以将 MATLAB 程序和 Simulink 仿真扩展到集群和云。
AI、数据科学和统计学	Deep Learning Toolbox	包含一系列算法、预训练模型和应用程序，为您设计和实现深度神经网络提供框架。
	Statistics and Machine	提供了一系列函数和 App，可用于数据描述、分析和建模。
	Curve Fitting Toolbox	提供一个 App 和多个函数，可对数据进行曲线和曲面拟合。
	Text Analytics Toolbox	提供多种算法和可视化，可用于文本数据的预处理、分析和建模。
数学和优化	Optimization Toolbox	提供各种函数，可用于求最小化或最大化目标且满足约束的参数。
	Global Optimization Toolbox	所提供的函数可为包含多个极大值或极小值的问题搜索全局解。
	Symbolic Math Toolbox	提供求解、绘制和操作符号数学方程的函数。
	Mapping Toolbox	提供多种算法和函数，可用于地理数据变换和地图显示创建。
	Partial Differential Equation Toolbox	提供利用有限元分析求解结构力学、热传递和一般偏微分方程 (PDE) 的函数。
报告和数据库访问	Database Toolbox	提供 App 和一系列函数，支持与关系型和非关系型数据库交换数据。
	MATLAB Report Generator	提供可将报告功能集成到 MATLAB 应用程序的一些函数和 API。
代码生成	MATLAB Coder	从 MATLAB 代码生成 C 和 C++ 代码，以便您部署到包括桌面系统和嵌入式硬件在内的多种硬件平台。
	Embedded Coder	可生成可读、紧凑且快速的 C 和 C++ 代码，以便用于大规模生产中使用的嵌入式处理器。
	HDL Coder	从 MATLAB 函数、Simulink 模型和 Stateflow 图表生成可移植、可合成的 Verilog 和 VHDL 代码。
	HDL Verifier	可以测试并验证 FPGA、ASIC 和 SoC 的 Verilog 和 VHDL 设计。
	Filter Design HDL Coder	用于生成可合成、可移植的 VHDL 和 Verilog 代码，以实现在 FPGA 或 ASIC 上使用 MATLAB 设计的定点滤波器。
	Fixed-Point Designer	提供了丰富的数据类型和工具，用于在嵌入式硬件上优化和实现定点和浮点算法。
	GPU Coder	可从 MATLAB 代码和 Simulink 模型生成优化的 CUDA 代码。
应用程序发布	MATLAB Compiler	帮助您将 MATLAB 程序作为独立应用程序和 Web 应用程序共享。
	MATLAB Compiler SDK	扩展了 MATLAB Compiler 的功能，让您可以从 MATLAB® 程序构建 C/C++ 共享库、Microsoft.NET 程序集、Java 类、Python 包和基于 Docker 容器的微服务。
	MATLAB Production Server	您可将自定义分析集成到 Web 和数据库，以及在专用服务器或云端运行的企业级生产应用程序。
	MATLAB Web App Server	让您能够将 MATLAB 应用程序和 Simulink 仿真作为交互式 Web 应用程序托管。
确认、验证和测试	Requirements Toolbox	（前身为 Simulink Requirements） 让您使用 MATLAB 或 Simulink 编写、链接和验证需求。
	MATLAB Test	开发、管理、分析和测试 MATLAB 应用程序。

Simulink
类别	工具箱	功能介绍
Simulink主程序	Simulink	Simulink仿真基础平台
基于事件的建模	Stateflow	提供图形化语言，包括状态转换图状态转移图、流程图、状态转换表状态转移表和真值表。
	SimEvents	包含离散事件仿真引擎和组件库，可用于对 Simulink 中基于消息的通信或任何事件驱动的流程进行建模，以分析事件驱动系统模型以及优化延迟、吞吐量和丢包等性能特征。
物理建模	Simscape	可让您在 Simulink 环境中迅速创建物理系统的模型。
	Simscape Battery	为设计电池系统提供设计工具和参数化模型。
	Simscape Driveline	（以前称为 SimDriveline）为转动和平动机械系统的建模和仿真提供组件库。
	Simscape Electrical	（前身为 SimPowerSystems 和 SimElectronics）提供用于电子、机电与电力系统建模及仿真的组件库。
	Simscape Fluids	（前身为 SimHydraulics）为流体系统建模和仿真提供组件库。
	Simscape Multibody	（前身为 SimMechanics）提供了适用于三维机械系统（例如机器人、汽车悬架系统、建筑设备和飞机起落架）的多体仿真环境。
实时仿真和测试	Simulink Desktop Real-Time	提供实时内核，用于在装有 Windows 或 macOS 的笔记本电脑或台式机执行 Simulink 模型。
	Simulink Desktop Real-Time	提供实时内核，用于在装有 Windows 或 macOS 的笔记本电脑或台式机执行 Simulink 模型。
报告	Simulink Report Generator	提供的功能和 API 让您可以在报告中加入模块图形、Stateflow 图表、MATLAB Function模块、真值表、数据字典和其他模型元素。
	Simulink 3D Animation	将 Simulink 模型和 MATLAB 算法与虚拟现实场景中的三维图形对象相关联。
系统工程	System Composer	支持通过指定和分析架构来进行基于模型的系统工程和软件架构建模。
	Requirements Toolbox	（前身为 Simulink Requirements） 让您使用 MATLAB 或 Simulink 编写、链接和验证需求。
代码生成	Simulink Coder	（以前称为 Real-Time Workshop）可从 Simulink 模型、Stateflow 图和 MATLAB 函数生成并执行 C 和 C++ 代码。
	Embedded Coder	可生成可读、紧凑且快速的 C 和 C++ 代码，以便用于大规模生产中使用的嵌入式处理器。
	DDS Blockset	提供一系列 App 和模块，可对通过数据分发服务 (DDS) 中间件发布或订阅数据的软件应用进行建模和仿真。
	AUTOSAR Blockset	提供各种 App 和模块，以使用 Simulink 模型开发 AUTOSAR Classic 和 Adaptive 软件。
	Fixed-Point Designer	提供了丰富的数据类型和工具，用于在嵌入式硬件上优化和实现定点和浮点算法。
	Simulink PLC Coder	可从 Simulink 模型、Stateflow 图和 MATLAB 函数生成独立于硬件的 IEC 61131-3 结构化文本和梯形图。
	Simulink Code Inspector	自动将生成的代码与其源模型进行比较，以满足 DO-178 及其他高完整性标准中的代码审查目标。
	DO Qualification Kit (for DO-178)	提供文档、测试用例和程序，使您能够为基于 DO-178C、DO-278A 和相关补充的项目验证Simulink 和 Polyspace 软件验证工具。
	IEC Certification Kit (for ISO 26262 and IEC 61508)	提供了工具鉴定工件、证书和测试套件，可生成可追溯性矩阵。
	HDL Coder	通过从 MATLAB 函数、Simulink 模型和 Stateflow 图中生成可移植、可综合的 Verilog 和 VHDL 代码来支持 FPGA、SoC 和 ASIC 的高层设计。
	HDL Verifier	借助 HDL Verifier ，您可以测试并验证用于 FPGA、ASIC 和 SoC 的 VHDL 和 Verilog 设计。
应用程序发布	Simulink Compiler	支持您将 Simulink 仿真作为独立可执行程序共享。
确认、验证和测试	Requirements Toolbox	（前身为 Simulink Requirements） 让您使用 MATLAB 或 Simulink 编写、链接和验证需求。
	Simulink Check	可对您的模型、需求和测试进行分析，以评估设计质量和标准合规性。
	Simulink Coverage	执行模型和代码覆盖率分析，以测量模型和生成的代码的测试完整度。
	Simulink Design Verifier	使用形式化方法来识别模型中隐藏的设计错误。
	Simulink Test	提供了一些工具，用于为模型、生成的代码和仿真硬件或物理硬件编写、管理和执行基于仿真的系统化测试。
	Polyspace Access	使软件工程团队能够在整个软件开发生命周期中检查其代码质量。
	Polyspace Bug Finder	可以识别嵌入式软件 C 和 C++ 代码中的运行时错误、并发问题、安全漏洞和其他缺陷。
	Polyspace Bug Finder Server	是一个静态分析引擎，它可以识别 C 和 C++ 中常见的 Bug 类别，包括运行时错误、并发问题和其他编码缺陷。
	Polyspace Code Prover	可以证明在 C 和 C++ 源代码中不存在溢出、除以零、数组访问越界和特定的其他运行时错误。
	Polyspace Code Prover Server	是一款可靠的静态分析引擎，可以证明在 C 和 C++ 代码中不存在溢出、除以零、数组访问越界和某些其他运行时错误。
	Polyspace Client for Ada	能够证明 Ada83 和 Ada95 源代码中不存在溢出、除以零、数组访问越界和某些其他运行时错误。
	Polyspace Server for Ada	是一个可靠的静态分析引擎，可以证明在 Ada83 和 Ada95 代码中不存在溢出、除以零、数组访问越界和某些其他运行时错误。

MATLAB 优势特点

• ·高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；
• ·具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；
• ·友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；
• ·功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

编程环境

MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用 户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、 工作空间、文件的浏览器。

简单易用

Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与 C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业 的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计 算各个领域的重要原因。

强大处理

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用 户所需的各种计算功能。

模块工具

MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们都是由特定领域的专家开 发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。

程序接口

MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。工具箱是 MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制 系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

软件开发

在开发环境中，使用户更方便地控制多个文件和图形窗口；在编程方面支持了函数嵌套，有条件中断等；在 图形化方面，有了更强大的图形标注和处理功能，包括对性对起连接注释等；在输入输出方面，可以直接向 Excel和HDF5进行连接。

MATLAB 应用

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  控制系统
  设计、测试和实现控制系统

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  机器学习
  训练模型、调优参数并部署到生产环境或边缘设备

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  信号处理
  分析信号和时序数据；对信号处理系统进行建模、设计和仿真

• 

  深度学习
  针对深度神经网络进行数据准备、设计、仿真和部署

• 

  预测性维护
  开发和部署状态监控和预测性维护软件

• 

  测试和测量
  采集、分析和探查数据并自动化测试

• 

  图像处理和计算机视觉
  采集、处理和分析图像和视频以进行算法开发和系统设计

• 

  机器人
  将您的机器人构想和概念转变为自主系统，无缝投入现实应用

• 

  无线通信
  创建、设计、测试和验证无线通信系统

系统要求

类别	Windows	Mac	Linux
操作系统	Windows 11 Windows 10 (version 20H2 or higher) Windows Server 2019 Windows Server 2022 注意： 自R2019a起支持Windows Server 2019。 自R2019a起，不支持Windows Server 2012和Windows Server 2012 R2。	macOS Ventura (13) macOS Monterey (12) macOS Big Sur (11.6) 注意： 未来版本将停止支持 macOS Big Sur (11)	Ubuntu 22.04 LTS Ubuntu 20.04 LTS Ubuntu 18.04 LTS Debian 11 Red Hat Enterprise Linux 9 Red Hat Enterprise Linux 8 (minimum 8.4) Red Hat Enterprise Linux 7 (minimum 7.9) SUSE Linux Enterprise Desktop 15 SUSE Linux Enterprise Server 12 (minimum SP2) SUSE Linux Enterprise Server 15 注意： 未来版本将停止对 Ubuntu 18.04 LTS 的支持
处理器	最低要求：任何 Intel 或 AMD x86-64 处理器。 推荐：任何具有四个逻辑内核和 AVX2 指令集支持的 Intel 或 AMD x86-64 处理器。 注意：未来版本的 MATLAB 将需要具有 AVX2 指令集支持的处理器	Intel 最低：任何 Intel x86-64 处理器 推荐：任何具有四个逻辑内核和 AVX2 指令集支持的 Intel x86-64 处理器 注意： 未来版本的 MATLAB 将需要具有 AVX2 指令集支持的处理器 Apple Silicon 最低要求：任何 M-series 芯片 注意：在 Apple silicon Mac 上，MATLAB 使用 Rosetta 2 运行	最低：任何 Intel 或 AMD x86-64 处理器 推荐：任何具有四个逻辑内核和 AVX2 指令集支持的 Intel 或 AMD x86-64 处理器 注意： 未来版本的 MATLAB 将需要具有 AVX2 指令集支持的处理器
磁盘	最低：仅 MATLAB 需要 3.8 GB， 典型安装需要 4-6 GB； 所有产品安装需要 23 GB。 推荐使用 SSD。	最低：仅 MATLAB 需要 3.5 GB， 典型安装需要 4-6 GB； 所有产品安装需要 16 GB。 推荐使用 SSD。	仅 MATLAB 需要 3.8 GB， 典型安装需要 4-6 GB； 所有产品安装需要 22 GB。 强烈建议使用 SSD。
内存	最低：4 GB 推荐：8 GB	最低：4 GB 推荐：8 GB	最低：4 GB 推荐：8 GB
显卡	不需要特定的显卡，但建议使用支持 OpenGL 3.3 和 1GB GPU 显存的硬件加速显卡。 使用 Parallel Computing Toolbox 的 GPU 加速需要具有特定计算能力范围的 GPU。	任何能够运行 macOS Big Sur 的 Mac 都具有能够运行 MATLAB 的 GPU。 使用 Parallel Computing Toolbox 的 GPU 加速在 macOS 上不可用。	不需要特定的显卡，但建议使用支持 OpenGL 3.3 和 1GB GPU 显存的硬件加速显卡。 强烈建议使用供应商提供的专有驱动程序。 使用 Parallel Computing Toolbox 的 GPU 加速需要具有特定计算能力范围的 GPU。

相关软件

• MATLAB Campus-Wide License—商业数学软件全校版
• Stata—数据统计分析软件包
• Minitab—统计和数据分析软件包
• Minitab Engage—数据分析、统计和过程改进工具
• EViews—预测分析计量软件
• IBM SPSS Statistics Premium—预测分析软件
• IBM SPSS Modeler—数据挖掘软件
• Mathematica—高级数学及符号运算软件
• SAS—数据分析与决策支持软件