Cơ sở Matlab và ứng dụng

Matlab (Matrix Laboratory) theo tên gọi của nó, là một công cụ phần mềm của Math Work, ban đầu nó được phát triển nhằm phục vụ chủ yếu cho việc mô tả các nghiên cứu kỹ thuật bằng toán học với những phần tử cơ bản là ma trận. Trong các lĩnh vực kỹ thuật chuyên ngành như điện và điện tử, vật lý hạt nhân. điều khiển tự động, robot công nghiệp, trong các ngành xử lý toán chuyên dụng như thống kê – kế toán và ngay cả trong lĩnh vực nghiên cứu về gien sinh học hay khí hậu và thời tiết… thường gặp những dữ liệu rời rạc (discret) ta có thể lưu trữ dưới dạng ma trận. Còn đối với hệ dữ liệu liên tục (continuous) như âm thanh, hình ảnh, hoặc đơn giản như các đại lượng vật lý tương tự (analog): điện áp, dòng điện, tần số, áp suất, lưu lượng… phải được biến đổi thành các tín hiệu số (digital) rồi mới tập hợp lại trong các file dữ liệu. Quá trình đó có thể được xử lý bằng các hàm toán học của Matlab.
Mức phát triển của Matlah ngày nay đã chứng tỏ nó là một phần mềm có giao diện cực mạnh cùng nhiều lợi thế trong kỹ thuật lập trình để giải quyết những vấn đề rất đa dạng trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật.
Trước hết, các câu lệnh của Matlab được viết rất sát với các mô tả kỹ thuật khiến cho việc lập trình bằng ngôn ngữ này được thực hiện nhanh hơn, dễ hơn so với nhiều ngôn ngữ đã trở nên thông dụng như Pascal, Fortran… Những hàm sẵn có trong Matlab có cấu trúc thiết lập gần giống như ngôn ngữ C, bởi vậy người sử dụng không mất nhiều thì giờ học hỏi khi đã nắm được những vấn đề cơ bản của một số ngôn ngữ lập trình thông dụng.
Tiếp theo, Matlab không chỉ cho phép đặt vấn đề tính toán mà còn có thể xử lý dữ liệu, biểu diễn đồ họa một cách mềm dẻo, đơn giản và chính xác trong không gian 2D cũng như 3D, kể cả khả năng tạo hoạt cảnh cho những mô tả sinh động, bởi những công cụ như các thư viện chuẩn, các hàm sẵn có cho các ứng dụng đa dạng, các tập lệnh ngày càng được mở rộng bởi 25 thư viện trợ giúp (Tools bux) và bản thân các hàm ứng dụng được tạo lập bởi người sử dụng. Không cần nhiều đến kiến thức về máy tính cũng như kỹ thuật lập trình có tính xảo thuật, mà chỉ cần đến những hiểu biết cơ bản về lý thuyết số, toán ứng dụng, phương pháp tính và khả năng lập trình thông dụng, người sử dụng đã có thể dùng Matlab như một công cụ hữu hiệu cho lĩnh vực chuyên ngành của mình.