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  MATLAB
von Ulrich Sonn
MATLAB Beispielprogramm: Gleichungssysteme mit Lösung MATLAB Beispielprogramm: Gleichungssysteme mit Lösung
Ende der 1970er Jahre wurde MATLAB als Matrix-Laboratorium (vgl. hierzu MATrix LABoratory) zur einfachen Benutzung mathematischer Softwarebibliotheken (LINPACK, EISPACK) zur Matrixberechnung entwickelt.  Heute ist MATLAB ein integriertes, interaktives System zur Berechnung, Visualisierung oder der Programmierung mathematischer Ausdrücke. Die MATLAB-Entwicklungsplattform wurde im Laufe der vergangenen Jahre durch viele optionale  Toolboxen wie z.B. Simulink, Signal Processing, Image Processing und Symbolic Mathematics ergänzt.

MATLAB-Desktop 
Beim Start von MATLAB wird der Desktop geöffnet und man hat dann zu den folgenden vier Fenstern in der Grundeinstellung Zugang: Command Window, Current Directory, Workspace und Command History.  Im Command Window kann man MATLAB-Kommandos an einem Prompt (>>) eingeben. Das Current Directory dient der Inhaltsangabe des aktuellen Pfades. Im Workspace werden die im  aktuellen Workspace gespeicherten Größen unter Angabe von Name (Name), Wert (Value) und Datentyp (Class) aufgelistet, während im Command History die Eingabezeilen aufgezeichnet werden. Durch Eingabe von help befehl erhält man die MATLAB Online-Hilfe. 

MATLAB-Algorithmen
Zur Umsetzung mathematischer Algorithmen in MATLAB bedient man sich unter anderem der folgenden Strukturelemente von MATLAB: Kommandos, Datentypen, Indexierung, Programmierung, Grafik und Animation.  Kommandos sind Ausdrücke, die sich aus Variablen, Zahlen, Operatoren und Funktionen zusammensetzen.

MATLAB-Datentypen 
Als Datentypen gibt es in MATLAB mehrere multidimensionale Felder (Arrays): numeric (double, sparse, uint8, uint16, uint32 und uint64), char, cell und struct. Hierbei ist die Matrix als  numerisches (numeric), zweidimensionales und doppeltgenaues (double) Feld der wichtigste Datentyp in Matlab.

Indexierung 
Mit Hilfe der Indexierung kann man leicht auf definierte Daten (insbesondere auf ganze Gruppen von Matrixelementen) zugreifen. So kann man die Indexierung sowohl bei der Vektorisierung komplizierter Matrixoperationen  als auch bei der Selektion von Teilen einer Matrix mit Hilfe logischer Eigenschaften anwenden.

MATLAB-Programmierung 
Die Programmierung ist in MATLAB einfach zu bewältigen. Hierzu existieren zwei Arten von MATLAB-Programmen: Skripte als notwendiges Hilfsmittel für häufig wiederkehrende Sequenzen von MATLAB-Kommandos sowie Funktionen zur Realisierung komplexer  Programmabläufe mit Parameterübergabe, globalen und lokalen Variablen und Unterprogrammen. Ausserdem sind Strukturelemente zur Flusskontrolle in Programmen sowie Methoden zur objektorientierten  Programmierung als weitere Tools zur MATLAB-Programmierung vorhanden.

Grafische Darstellung 
Zur grafischen Darstellung zweidimensionaler (2D) und dreidimensionaler (3D) Daten gibt es in MATLAB hinreichend viele Funktionen, die in ihrer Basisfunktionalität auf als Vektoren oder Matrizen vorliegende Daten leicht angewandt werden können.  Zur Erstellung von Animationen innerhalb von MATLAB bedient man sich sowohl der movie-Methode als auch der drawnow-Methode. 

Literaturangaben: MATLAB - eine Einführung, Skript von Thomas Schramm; MATLAB und Simulink in der Ingenieurpraxis, Modellbildung, Berechnung und Simulation von Wolf Dieter Pietruszka; Help-Dokumentation von MATLAB 7.0                       
Siehe auch:    Programmiersprache-C   Programm   Unterroutine   Objektorientierte-Programmierung