MATLAB

Matlab
Entwickler:	The MathWorks
Aktuelle Version:	7.8 (R2009a) (6. März 2009)
Betriebssystem:	Linux, Unix, Windows, Mac OS X, Solaris
Kategorie:	Mathematik, Regelungstechnik, Modellbildung
Lizenz:	proprietär
Deutschsprachig:	nein
www.mathworks.de

Matlab (Eigenschreibweise in Majuskeln) ist eine kommerzielle, plattformunabhängige Software des Unternehmens The MathWorks, Inc. zur Lösung mathematischer Probleme und zur grafischen Darstellung der Ergebnisse. Matlab ist primär für numerische Berechnungen mithilfe von Matrizen ausgelegt, woher sich auch der Name ableitet: MATrix LABoratory.

Entstehung

Matlab wurde Ende der 1970er Jahre von Cleve Moler an der Universität New Mexico entwickelt, um den Studenten die Fortran-Bibliotheken LINPACK und EISPACK für lineare Algebra von einer Kommandozeile aus ohne Programmier-Kenntnisse in Fortran zugänglich zu machen. Zusammen mit Jack Little und Steve Bangert gründete Moler 1984 The MathWorks und machte Matlab zu einem kommerziellen Produkt, das zusammen mit einer ersten Funktions-Sammlung, der Control System Toolbox, vor allem in der Regelungstechnik viele Anwender fand. Die universitäre Bindung ist in der Entwicklung und im Vertrieb von relativ preisgünstigen Studenten-Versionen bis heute erhalten geblieben und war nach allgemeinen Dafürhalten auch die Grundlage für den Erfolg der Software und die Verdrängung anderer numerischer Plattformen wie MatrixX.

Einsatz

Matlab dient im Gegensatz zu Computeralgebrasystemen nicht der symbolischen, sondern primär der numerischen (zahlenmäßigen) Lösung von Problemen. Die Software wird in Industrie und an Hochschulen vor allem für numerische Simulation sowie Datenerfassung, Datenanalyse und -auswertung eingesetzt.

Matlab ist auch die Basis für Simulink, ein anderes Produkt des Unternehmens The MathWorks, das zur zeitgesteuerten Simulation dient, und Stateflow, das für die ereignisorientierte Simulation benutzt wird, sowie für zahlreiche anwendungs- und domänenspezifische Erweiterungen.

Toolboxes

Programmiert wird unter Matlab in einer proprietären Programmiersprache, die auf der jeweiligen Maschine (Computer) interpretiert wird. Kleinere Programme können als so genannte Skripts oder Funktionen zu atomaren Einheiten verpackt werden, was das Erstellen von anwendungsorientierten Werkzeugkisten (Toolboxes) erlaubt. Viele solcher Pakete sind auch kommerziell erhältlich. Durch die vereinfachte, mathematisch orientierte Syntax der Matlab-Skriptsprache und die umfangreichen Funktionsbibliotheken für zum Beispiel Statistik, Signal- und Bildverarbeitung ist die Erstellung entsprechender Programme wesentlich einfacher möglich als z. B. unter C. Ferner gibt es Schnittstellen, um C-Code einzubinden, sowie einen Übersetzer, mit dem aus einem Skript unabhängig von Matlab lauffähiger C-Code erstellt werden kann. Damit können mathematisch aufwendige Module für C-Projekte in der Matlab-Umgebung entwickelt und getestet werden.

Alternativen

Vom französischem INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique) stammt die Alternative Scilab/Scicos. Im Bereich der Freien Software gibt es mehrere Open-Source-Projekte, die versuchen, die Funktionalität von Matlab nachzubilden und zu verbessern. Keines dieser Projekte strebt direkte Kompatibilität an; die Unterschiede zu Matlab variieren teils sehr. Im Rahmen des GNU-Projektes ist GNU Octave entstanden. Das RLab-Projekt stellte bereits 2001 die Weiterentwicklung ein, ist aber weiterhin auf SourceForge verfügbar. Weitere Projekte sind das an der Universität Eichstätt entwickelte Euler oder das Softwarepaket FreeMat.

Die größeren Computeralgebrasysteme, die primär für symbolische Berechnungen gedacht sind, enthalten auch numerische Algorithmen; als Beispiele seien Maxima, Maple und Mathematica genannt.

Literatur

• Wolfgang Schweizer: MATLAB kompakt. 3. Auflage. Oldenbourg, München 2008, ISBN 978-3-486-58735-7. 

Weblinks

• Website des Unternehmens The MathWorks, bietet neben Dokumentationen und Tutorials für Matlab und Simulink auch eine User-Community samt Newsgroup
• Artikel in Scholarpedia (englisch, inkl. Literaturangaben)