Die Programmiersprache MATLAB dient zur numerischen Berechnung mittels Matrizen. Diverse Toolboxes und leistungsfähige Grafikobjekte machen ihre Stärke aus.
Für Ingenieure und Wissenschaftler ist das Lösen komplexer Gleichungssysteme Teil ihrer täglichen Arbeit. Als De-facto-Standard im Bereich der numerischen Berechnungen in Industrie und an Hochschulen hat sich die Programmiersprache MATLAB durchgesetzt. MATLAB ist eine plattformunabhängige Software und für die Betriebssysteme Linux, Unix, Windows, Mac OS X und Solaris erhältlich. Der Name MATLAB setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der Begriffe MATrix und LABoratory zusammen.
Der Datentyp Matrix
Der Begriff Matrix steht für die wichtigste Eigenheit von MATLAB, der Speicherung und Bearbeitung der Daten in Form von Matrizen. Da das zu berechnende Gleichungssystem oft als Matrix dargestellt werden kann, ist eine direkte Berechnung der Daten in der Syntax der Programmiersprache möglich. Die Einfachheit in der Handhabung wird ergänzt durch die Optimierung der internen Algorithmen auf Matrizenberechnungen. So werden auch umfangreiche numerische Berechnungen in endlicher Zeit möglich.
Erweiterungen für Speziallösungen – Die Toolboxes
Der Begriff Laboratory beschreibt sehr gut die Philosophie, die hinter dem gesamten MATLAB-Programmpaket steht. Wie in einem realen Labor stehen zur Lösung eines speziellen Berechnungsproblems verschiedenste Werkzeugkästen (Toolboxes) zur Verfügung. Diese vorgefertigten Speziallösungen für z.B. Finanzmathematik, Bioinformatik oder Signalverarbeitung ergänzen das Basisprogramm um viele Funktionen und spezielle Variablen. Bereits vorhandene Funktionen aus anderen Programmiersprachen, wie z.B. C oder Fortran, können über eine sogenannte Wrapper-Funktion problemlos in MATLAB eingebunden und weiterverwendet werden.
Diagramme erzeugen – Der plot-Befehl
Eine Stärke, möglicherweise auch Grundlage für den Erfolg der Software, ist die Fähigkeit der schnellen und unkomplizierten Generierung von Grafiken. Mit einem einfachen Befehl (plot) werden die ausgewählten Daten sofort als Diagramm dargestellt. Für komplexere Grafiken kann der aufwendigere Weg über die Beschreibung von Grafikobjekten gewählt werden. Versehen mit umfangreichen Optionen, kann sich der versierte Nutzer bis zur Erstellung von animierten 3-D-Visualisierungen vorwagen. Die neueste Entwicklung ist die interaktive Erstellung und Bearbeitung von Diagrammen. Durch einfaches ziehen von Datengruppen auf das Diagrammfenster sind der individuellen Grafikgestaltung keine Grenzen gesetzt. Für eine dauerhafte Wiederverwendung der so erzeugten Grafiken steht eine Funktion zur automatischen Erzeugung von originärem MATLAB-Code zur Verfügung.
Die Firma „The MathWorks“
Ende der siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts entwickelte Cleve Moler von der Universität New Mexico eine erste Vorläuferversion von MATLAB. 1984 gründete Moler zusammen mit Jack Little und Steve Bangert die Firma The MathWorks, Inc. MATLAB wurde zum kommerziellen Produkt. Heute beschäftigt The MathWorks ca. 1700 Mitarbeiter, davon zwei Drittel am Firmensitz in Natick, Massachusetts, USA. In Deutschland ist die Firma MathWorks mit ca. 100 Mitarbeitern an den Standorten München, Aachen und Stuttgart vertreten. Es gibt einen deutschsprachigen Support und es werden Schulungen für Einsteiger und Fortgeschrittene, teilweise auch als Webinar, angeboten. Weitere Produkte von The MathWorks sind Simulink, zur Modellierung dynamischer Systeme, Stateflow, zur Modellierung und Simulation von endlichen Automaten sowie Simscape, zur topologischen Modellierung und Simulation physikalischer Systeme.