MATLAB

Programmierung und Algorithmen-Entwicklung

MATLAB umfasst eine höhere Programmiersprache und Entwicklungstools, mit denen Sie Algorithmen und Anwendungen schnell entwickeln und analysieren können.

Programmierung und Algorithmen-Entwicklung mit MATLAB 4:32
Nutzen Sie die MATLAB-Hochsprache und die Entwicklungstools in MATLAB zum Programmieren und Entwickeln von Algorithmen.

Die MATLAB Programmiersprache

Die MATLAB Programmiersprache bietet native Unterstützung für die Vektor- und Matrizenoperationen, die zur Lösung technischer und wissenschaftlicher Probleme unabdingbar sind, wobei eine schnelle Entwicklung und Ausführung möglich wird.

Mit der MATLAB Programmiersprache können Sie Programme schneller schreiben und Algorithmen schneller entwickeln als mit herkömmlichen Sprachen, da Sie keine unproduktiven administrativen Aufgaben durchführen müssen, wie z. B. Variablen deklarieren, Datentypen festlegen und Speicher zuweisen. In vielen Fällen sind Schleifen nicht notwendig, da Vektor- und Matrizenoperationen unterstützt werden. Darum kann eine Zeile des MATLAB Codes häufig mehrere Zeilen von C- oder C++ Code ersetzen.

MATLAB umfasst Funktionen, die in herkömmlichen Programmiersprachen zur Verfügung stehen, wie z. B. Flusssteuerung, Fehlerbehandlung und objektorientierte Programmierung (OOP). Sie können grundlegende Datentypen oder erweiterte Datenstrukturen verwenden oder aber benutzerdefinierte Datentypen definieren.

Ein Kommunikationsalgorithmus, der 1024 Zufallsbits erzeugt, den Vektor in ein übertragenes Signal umwandelt, komplexes Gauß'sches Rauschen hinzufügt und das Ergebnis neun Zeilen MATLAB Code grafisch darstellt.
Ein Kommunikationsalgorithmus, der 1024 Zufallsbits erzeugt, den Vektor in ein übertragenes Signal umwandelt, komplexes Gauß'sches Rauschen hinzufügt und das Ergebnis in neun Zeilen MATLAB Code grafisch darstellt.

Sie können durch interaktives Ausführen von jeweils einem Befehl direkte Ergebnisse erzeugen. Mit diesem Ansatz können Sie schnell verschiedene Optionen prüfen und zu einer optimalen Lösung gelangen. Sie können interaktive Schritte als Skripte und Funktionen zusammenfassen, um Ihre Arbeit weiterzuverwenden und zu automatisieren.

Add-On-Produkte für MATLAB bieten integrierte Algorithmen für Signalverarbeitung und Kommunikationstechnologie, Bild- und Videoverarbeitung, Steuerungssysteme und viele andere Gebiete. Durch Kombination dieser Algorithmen mit Ihren Algorithmen eigenen können Sie komplexe Programme und Anwendungen erstellen.

Entwicklungstools

MATLAB enthält eine Vielzahl an Tools zur effizienten Algorithmen-Entwicklung, darunter:

  • Befehlsfenster: Interaktive Eingabe von Daten, Ausführen von Befehlen und Programmen und Anzeigen von Ergebnissen
  • MATLAB Editor: Funktionen zum Bearbeiten und Debuggen, wie das Einstellen von Haltepunkten und schrittweises Prüfen einzelner Codezeilen
  • Code Analyzer: Automatische Überprüfung des Programmcodes auf Probleme und Empfehlung von Änderungen, um Leistung und Wartungsfähigkeit zu maximieren
  • MATLAB Profiler: Leistungsmessung von MATLAB Programmen und Identifizierung von zu verbessernden Codebereichen

Zusätzliche Tools vergleichen Programmcode und Datendateien und liefern Berichte über Dateiabhängigkeiten, kommentierte Erinnerungen und Codeabdeckung.

MATLAB Programm im Debug-Modus zum Diagnostizieren von Problemen.
MATLAB Programm im Debug-Modus zum Diagnostizieren von Problemen.

Integration mit anderen Programmiersprachen und Anwendungen

Sie können MATLAB Anwendungen und Anwendungen in andere Programmiersprachen integrieren. In MATLAB können Sie Code aufrufen, der in C, C++, Java und .NET geschriebenen wurde. Mithilfe der MATLAB Engine Bibliothek können Sie MATLAB Code aus C, C++ oder Fortran-Anwendungen aufrufen.

Performanz

MATLAB nutzt prozessoroptimierte Bibliotheken zur schnellen Ausführung von Matrizen- und Vektorberechnungen. Für allgemeine Skalarberechnungen verwendet MATLAB die „just-in-time“ (JIT) Kompilierungstechnologie, um Ausführungszeiten zu erreichen, die die Ausführungsgeschwindigkeit herkömmlicher Programmiersprachen bei Weitem übertreffen.

Für die Nutzung von Mehrkern- und Mehrprozessorcomputern bietet MATLAB viele Multithread-Funktionen für die lineare Algebra und numerische Funktionen. Diese Funktionen nutzen für die Ausführung automatisch mehrere Berechnungsthreads in einer einzigen MATLAB Sitzung, sodass die Ausführung auf Mehrkerncomputern schneller stattfinden kann.

Mit Add-On-Produkten für das Parallele Rechnen können Sie Mehrkerndesktops und andere leistungsstarke Rechenressourcen, wie z. B. GPUs und Cluster, besser ausnutzen. Diese Add-On-Produkte bieten High-Level-Konstrukte, die Ihnen die Parallelisierung von Anwendungen durch lediglich geringfügige Änderungen im MATLAB Code ermöglichen.

Weiter: Anwendungsentwicklung und -bereitstellung
R2014a

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