Характеристика середовища MATLAB та допоміжного пакету Optimization Toolbox

(скорочено від Matrix Laboratory, розроблена фірмою The MathWorks, Inc. (США, м. Нейтік, шт. Массачусетс)) - найбільш розвинена система програмування для науково-технічних розрахунків, доповнена до теперішнього часу кількома десятками більш спеціалізованих додатків, що відносяться до обчислювальної математики, обробки інформації, конструювання електронних приладів, економіки та ряду інших розділів прикладної науки.призначений насамперед для програмування чисельних алгоритмів. Він розробляється вже більше 15 років і виник на основі більш ранніх прикладних пакетів LINPACK і EIGPACK, створених в 1970-і рр. в США, і в свою чергу вплинув на появу таких систем, як MathCad, MAPLE і Mathematica. Удосконалення системи MATLAB відбувалося як у зв'язку з досягненнями в обчислювальній математиці, так і у зв'язку із змінами в архітектурі персональних комп'ютерів і розвитком загальносистемних засобів. З часом MATLAB був доповнений цілим рядом вже згадуваних додатків (toolboxes), що збільшили межі його застосовності.- система програмування високого рівня, що працює як інтерпретатор і включає великий набір інструкцій (команд) для виконання найрізноманітніших обчислень, завдання структур даних та графічного представлення інформації. Команди ці розбиті на тематичні групи, розташовані в різних директоріях системи. Зараз у системі налічується близько 800 команд, і приблизно половина з них цілком доступна починаючому користувачеві. Команди з великим можливим обсягом обчислень написані на мові програмування С, тому система виявляється майже відкритою для користувача. Є великі можливості для виведення двовимірної і тривимірної графіки і засоби управління нею. Користувач може без особливих труднощів додавати свої команди і писати програми в термінах вже існуючих команд. Стислість і наочність програмування і виняткові можливості візуалізації результатів роблять систему дуже ефективною при пошуках і апробації нових алгоритмів, при проведенні разових розрахунків і в навчальному процесі, оскільки її можна освоювати без попереднього знайомства з основами програмування й виконувати такі складні приклади, які неможливо робити з використанням інших систем.

Робота з системою в режимі прямих обчислень носить діалоговий характер. Користувач набирає на клавіатурі вираження, що обчисляється, редагує його в командному рядку і завершує введення натисненням клавіші ENTER.

При цьому:

• для вказівки введення початкових даних використовується символ»;

• дані вводяться за допомогою найпростішого рядкового редактора;

• для блокування виведення обчислень деякого виразу після нього треба встановити знак; (крапка з комою);

• якщо не вказана змінна зі значенням результату обчислень, то MATLAB призначає таку змінну з ім’ям ans;

• знаком привласнення є звичний математиці знак рівності =, а не комбінований знак: =, як в багатьох інших математичних системах;

• вбудовані функції (наприклад, sin) записуються малими буквами і їх аргументи вказуються в круглих дужках;

• результат обчислень виводиться в рядках висновку (без знаку»);

• діалог відбувається в стилі «задав питання - отримав відповідь».

Для вирішення оптимізаційних задач у середовищі MATLAB використовується пакет оптимізації Optimization Toolbox.