Л.М. Будовская, В.И. Тимонин
8
Большой набор встроенных математических функций и операций
позволяет решать различные задачи (и не только математические).
3.
Пакет MATLAB.
Рассмотрим пакет MATLAB [14], относя-
щийся к среднему уровню продуктов, для символьной математики,
но рассчитанный на широкое применение в сфере автоматизирован-
ного проектирования. Изначально этот пакет создавался для выпол-
нения матричных операций, что и отразилось в его названии MATrix
LABoratory, т. е. матричная лаборатория. Однако синтаксис языка
программирования продуман так, что его могут применять пользова-
тели, которых не интересуют непосредственно матричные вычисле-
ния. Поэтому этот пакет лучше использовать на старших курсах и в
аспирантуре, а также в научных исследованиях.
В процессе эволюции пакета от версии к версии он дополнялся биб-
лиотеками, обеспечивающими ему уникальные для математических па-
кетов функции. Например, библиотека Simulink, реализуя принцип ви-
зуального программирования, позволяет построить логическую схему
сложной системы управления из одних только стандартных блоков, не
написав при этом ни строчки кода. После конструирования такой схемы
можно детально проанализировать ее работу.
В пакете MATLAB существуют широкие возможности для про-
граммирования. Его библиотека C Math (компилятор MATLAB) яв-
ляется объектной и содержит свыше 300 процедур обработки данных
на языке C. Внутри пакета можно использовать как процедуры само-
го MATLAB, так и стандартные процедуры языка C, что делает его
привлекательным при разработке приложений.
Библиотека C Math содержит следующие категории функций:
операции с матрицами, решение линейных уравнений, разложение
операторов и поиск собственных значений, вычисление матричной
экспоненты, функции beta, gamma, erf и эллиптические функции,
элементарная математика, основы статистики и анализа данных, по-
иск корней полиномов; фильтрация, свертка, быстрое преобразование
Фурье (FFT); интерполяция; операции со строками; операции ввода-
вывода файлов и др. Все библиотеки MATLAB отличаются высокой
скоростью численных вычислений.
Учитывая, что матрицы применяются не только в задачах линей-
ной алгебры, математического моделирования, обсчета статических и
динамических систем и объектов, но и являются основой автомати-
ческого составления и решения уравнений состояния динамических
объектов и систем, интерес к пакету MATLAB возрастает. Поэтому
MATLAB превратился в один из наиболее мощных универсальных
интегрированных пакетов компьютерной математики.
Пакет MATLAB имеет широкий спектр функций для визуализа-
ции проводимых вычислений непосредственно в среде MATLAB,
увеличение, анализ изображений, а также возможность построения
алгоритмов обработки изображений. Эти функции содержатся в биб-
лиотеке Image Processing Toolbox. Язык программирования пакета и
