Herkunft und Verwendung von MATLAB
MATLAB wurde zur Lösung von mathematischen Problemen, sowie deren grafischer Darstellung entwickelt. Dementsprechend kann es sehr gut für numerische Aufgaben genutzt werden und eignet sich besonders für Berechnungen mit Matrizen. Der Name MATLAB leitet sich von MATrix LABoratory ab. MATLAB ist eine Skriptsprache (mehr dazu in Kapitel "Programmierparadigmen").
Im IiM werden Ihnen an jedem Rechner eine Lizenz zum Arbeiten bereitgestellt. Studentenlizenzen lassen sich für etwa 80€ privat erwerben.
Die zahlreiche Anwendung von MATLAB begründet sich in der Vielfalt, die MATLAB bietet. Im Folgenden werden Ihnen die Struktur von MATLAB und Beispiele aus der Forschung vorgestellt in denen MATLAB Anwendung findet.
Die Software MATLAB besteht in der Basis aus einer Entwicklungsumgebung für die Skriptsprache MATLAB. Diese Basis wird durch so genannte Toolboxen erweitert, die die Funktionalität zum Beispiel in den Bereichen Bildverarbeitung, Signalverarbeitung oder auch Bioengineering erweitern. Neben diesen von Mathworks bereitgestellten Schnittstellen in verschiedene Forschungsgebiete, kann jeder Anwender selbst die Funktionalität von MATLAB seinen Bedürfnissen anpassen und dahingehend erweitern. MATLAB bietet Schnittstellen zu diversen Programmiersprachen wie C++ oder Java. Für den Bereich der Regelungstechnik wird von Mathworks Simulink bereitgestellt. Mit diesem Werkzeug können mechanische und mechatronische Systeme simuliert oder auch aktiv kontrolliert werden.
Mathworks stellt das Produkt MATLAB auf ihrer Website wie folgt dar:
„ MATLAB®, „the language of technical computing“, ist eine Programmierumgebung für die Algorithmen-Entwicklung, die Analyse und Visualisierung von Daten sowie für numerische Berechnungen. Simulink® ist eine grafische Entwicklungsumgebung für die Simulation und das Model-Based Design von dynamischen Mehrdomänen-Systemen und Embedded Systemen. Darüber hinaus bietet MathWorks nahezu 100 ergänzende Produkte für spezielle Anwendungen wie Datenanalyse und Bildverarbeitung an. MathWorks-Produkte sind zentrale Werkzeuge für Forschung und Entwicklung in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Telekommunikation sowie der Industrie-Automation und dem Maschinenbau. Darüber hinaus werden die Produkte auch in zunehmend technisierten Branchen wie dem Finanzwesen und der Biotechnologie für mathematische Modellierungen und Simulationen eingesetzt. MathWorks Softwarelösungen ermöglichen den Systementwurf und die Entwicklung einer großen Vielfalt fortschrittlicher Produkte, wie Automobilsysteme, Flugsteuerungen und Avionik-Systeme, Telekommunikationsausrüstung, Elektronikgeräte sowie Industriemaschinen und Medizintechnik. Mehr als 5000 Universitäten und Bildungseinrichtungen weltweit nutzen Lösungen von MathWorks für die Lehre und Forschung in einer Vielzahl technischer Disziplinen."
Im Rahmen von Programmiersprachen und -techniken verwenden sie ausschließlich das Basisprogramm MATLAB. Die Umgebung Simulink ist zwar grundsätzlich mit installiert, wird aber erst für die Lehrveranstaltung Maschinenelemente und Mechatronik 1 benötigt. Die im Text erwähnten Toolboxen sind meist nicht vorinstalliert. Sollten sie später damit arbeiten müssen, stellt MATLAB eine umfassende Hilfefunktion zur Verfügung, mit derer Hilfe sie sich einarbeiten können. Diese wird im weiteren Verlauf vorgestellt.