1.5.1. Giới thiệu chung về MATLAB
MATLAB là một môi trường tính toán số và lập trình, ñược thiết kế bởi công ty MathWorks. MATLAB cho phép tính toán số với ma trận, vẽ ñồ thị hàm số hay biểu ñồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao tiếp người dùng và liên kết với
27
những chương trình máy tính viết trên nhiều ngôn ngữ lập trình khác.Với thư viện Toolbox, MATLAB cho phép mô phỏng tính toán, thực nghiệm nhiều mô hình trong thực tế và kỹ thuật.
MATLAB là viết tắt của từ “Matrix Laboratory”, ñược phát minh vào cuối thập niên 1970 bởi Cleve Moler và sau ñó là chủ nhiệm khoa máy tính tại ðại học New Mexico. MATLAB, nguyên sơñược viết bằng ngôn ngữ Fortran. Cho ñến 1980, nó vẫn chỉ là một bộ phận ñược dùng nội bộ của ðại học Standford. Năm 1983, Jack Little một người ñã học ở MIT và Standford ,ñã viết lại MATLAB bằng ngôn ngữ C và nó ñược xây dựng thêm các thư viện phục vụ cho thiết kế hệ thống ñều khiển, hệ thống hộp công cụ (Toolbox), mô phỏng...Jack xây dựng MATLAB trở thành mô hình ngôn ngữ lập trình cơ sở ma trận (matrix-based programming language).Steve Bangert là người ñã thực hiện trình thông dịch cho MATLAB.Sau này, Jack Little kết hợp với Moler và Steve Bangert quyết ñịnh dưa MATLAB thành dự án thương mại – công ty The MathWorks ra ñời thời gian này – năm 1984.
MATLAB gồm 5 phần chính :
- Ngôn ngữ MATLAB:ðây là ngôn ngữ ma trận / mảng cấp cao ñể ñiều khiển các câu lệnh, các hàm, cấu trúc dữ liệu, nhập /xuất và các ñặc tính lập trình hướng ñối tượng. Nó cho phép cả hai lập trình nhỏñể tạo các chương trình ứng dụng phức tạp và bao quát.
- Môi trường làm việc MATLAB:ðây là một bộ công cụ và những thành phần tiện ích ñể sử dụng như những người sử dụng hoặc các lớp lập trình viên MATLAB. chúng bao gồm những ñối tượng tiện ích ñược dùng ñể quản lí các thay ñổi trong môi trường làm việc cũng như nhập và xuất các dữ liệu. Ngoài ra, chúng cũng bao gồm những công dụng vào việc khai phá, quản lí, gỡ rối và tạo các tập tin nền M – files, các trình ứng dụng của MATLAB.
- ðồ hình : ðây là hệ thống ñồ họa của MATLAB. Chúng bao gồm các lệnh cao cấp cho các dữ liệu hiện hữu hai chiều hoặc ba chiều xử lí hình ảnh ,chuyển ñộng và những ñối tượng hình ảnh giới thiệu. Ngoài ra chúng cũng bao gồm các lệnh cấp thấp cho phép chúng ta hoàn toàn sở thích hóa tính hiển thị của các ñối tượng hình ảnh cũng như thiết kế những giao diện hình ảnh trong các chương trình ñồ họa.
-Thư viện hàm toán học MATLAB: ðây là một sự lựa chọn của các chương trình thuật toán từ những công thức cơ bản như sin, cos, số phức cho ñến các hàm toán học phức tạp hơn như ma trận....
28
- Trình giao diện ứng dụng MATLAB (API): ðây là một chương trình giao diện cho phép lập các chương trình ứng dụng theo ngôn ngữ C hoặc FORTRAN ñể tương tác với MATLAB. Chúng bao gồm những thành phần tiện ích ñể gọi các ñại lượng từ MATLAB (liên kết ñộng), triển khai MATLAB khi tính toán kỹ thuật cũng như lập và ñọc các tập tin MAT
Có thể hình dung ñơn giản về MATLAB là nó có ñầy ñủ các ñặc ñiểm của máy tính cá nhân: giống như các máy tính cơ bản, nó làm tất cả các phép tính toán học cơ bản như cộng, trừ, nhân, chia; giống như máy tính kỹ thuật, nó bao gồm: số phức, căn thức, số mũ, logarit, các phép toán lượng giác như sin, cosin, tang; nó cũng như máy tính có khả năng lập trình, có thể lưu trữ, tìm kiếm lại dữ liệu, cũng có thể tạo, bảo vệ và ghi trình tự các lệnh ñể tự ñộng phép toán khi giải quyết các vấn ñề, có thể so sánh logic, ñiều khiển thực hiện lệnh ñể ñảm bảo tính ñúng ñắn của phép toán. Giống như các máy tính hiện ñại nhất, nó cho phép biểu diễn dữ liệu dưới nhiều dạng như: biểu diễn thông thường, ma trận ñại số, các hàm tổ hợp và có thể thao tác với dữ liệu thường cũng nhưñối với trận.
Trong thực tế MATLAB còn ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và nó cũngsử dụng rất nhiều các phép tính toán học. Với những ñặc ñiểm ñó và khả năng thân thiện với người sử dụng nên nó dễ dàng sử dụng hơn các ngôn ngữ khác như Basic, Pascal, C. Nó cung cấp một môi trường phong phú cho biểu diễn dữ liệu, và có khả năng mạnh mẽ vềñồ họa, có thể tạo các giao diện riêng cho người sử dụng (GUIs) ñể giải quyết những vấn ñề riêng cho mình. Thêm vào ñó MATLAB ñưa ra những công cụ ñể giải quyết những vấn ñề ñặc biệt, gọi là Toolbox(hộp công cụ). Ví dụ Student Edition của MATLAB bao gồm cả Toolbox ñiều khiển hệ thống, Toolbox xử lý tính hiệu, Toolbox biểu tượng toán học. Ngoài ra có thể tạo Toolbox cho riêng mình.
Cài ñặt MATLAB khá ñơn giản như sau: -Khởi ñộng Window
-Do chương trình ñược cấu hình theo AutoRun nên sau khi cho ñĩa CD vào ổñĩa chương trình sẽ tự chạy. Sau ñó cứ chọn Next hoặc Yes ñến khi quá trình hình thành.
