Introduction
MATLAB ou MATrixLABoratory voit le jour au cours des années 80 dans le milieu universitaire; Cleve Moler et Jack Little en sont les créateurs.
Deux dates marquent l'apparition de ce logiciel :
- 1983 première version sous DOS ;
- 1993 Licence Windows ;
Au fil des années, MATLAB n'a jamais cessé de s'enrichir de nouvelles fonctions, à raison de deux mises à jour par an. Au moment où sont écrites ces quelques lignes, on est à la version 9.5.0.
MATLAB est commercialisé par la société Mathworks. C’est un puissant outil permettant de saisir les instructions sous forme de lignes de commandes de façon interactive. Il permet de développer des algorithmes complexes, d’analyser et de visualiser des données; il est aussi utilisé pour le calcul numérique scientifique et technique.
MATLAB possède de nombreuses bibliothèques de fonctions, et d'autres bibliothèques sous forme de « Toolbox » spécifiques à chaque domaine technique: (Acquisition Toolbox :Acquisition de données, Instrumentation Toolbox : Contrôle d’instruments, Image Processing Tollbox :Traitement d’images,…).
Le pack de base MATLAB contient aussi une application appelée SIMULINK.
SIMULINK est une interface de programmation graphique qui fonctionne sous MATLAB; SUMULINK permet de s’affranchir du code. Il a été conçu pour modéliser des fonctions mathématiques et des systèmes complexes, à l’aide des blocs configurables.
Outre la bibliothèque des blocs de base, SIMULINK contient aussi des bibliothèques spécialisées ; on peut citer par exemple:
STATEFLOW pour la modélisation des systèmes sous forme de machine d’état, de flux, ou de table de vérités ;
SIMSCAPE pour la modélisation de systèmes multi physiques ; dans SIMSCAPE on trouve:
MULTIBODY pour la modélisation mécanique en 3D avec la possibilité d’importer des objets d’autres applications comme SOLIDWORKS, par exemple ;
ELECTRONICS pour la modélisation des systèmes électroniques et d’électromécaniques ;
POWER SYSTEMS pour la modélisation des systèmes d’électrotechniques et d’électronique de puissance.
FLUIDS pour la modélisation des systèmes hydrauliques.
DRIVELINE pour la modélisation de système de mouvements linéaires.
FUNDATION LIBRARY pour modéliser à l'aide des composants qu'on ne trouve pas dans les librairies citées précédemment.
Tout comme MATLAB, SIMULINK possède des bibliothèques de blocs configurables, spécifiques à chaque domaine technique:
Audio Système Toolbox: pour dialoguer avec la carte audio de l'ordinateur.
Computer Vision Toolbox : pour le traitement d'image.
Data Acquisition Toolbox : pour l’acquisition de données.
Image Acquisition Toolbox: pour l'acquisition d'image.
Robotics Toolbox : pour des applications de robotique.
Simulink Control Design : pour l'étude des systèmes linéaires.
Etc...
MATLAB est un langage interprété. En d’autres termes une commande tapée au clavier est exécutée, après validation de sa saisie par la touche « Entrer ».
On trouve aussi des outils comme SIMULINK CODER et MATLAB CODER deux modules intéressants pour générer du code utile pour le prototypage.
Structure:
Voici quelques spécifications de ce logiciel :
MATLAB est un langage de haut niveau destiné au calcul numérique, à la visualisation des données et au développement d’applications ;
MATLAB possède un environnement interactif, pour la conception des programmes, l’exploration et la résolution des problèmes. On peut dire que MATLAB transforme, l’ordinateur dans lequel il est installé en une puissante calculatrice ;
MATLAB fournit un très grand nombre de fonctions prédéfinies destinées aux calculs mathématiques complexes ;
MATLAB met à disposition de l’utilisateur, des outils pour les représentations graphiques, ou la création des interfaces utilisateur ;
L’environnement de programmation MATLAB possède des outils pour l’améliorer la qualité du code, la maintenabilité et les performances ;
MATLAB est environnement ouvert qui peut s’intégrer avec d’autres environnements de programmation tels que le C/C++, JAVA, .NET, ou Microsoft EXCEL ;
MATLAB supporte plusieurs plateformes parmi les plus courantes: WINDOWS, LINUX, MAC-OS.
Domaines d’applications
MATLAB est utilisé dans plusieurs domaines industriels :
- Recherche et Développement ;
- La conception ;
- L’intelligence artificielle ;
- Les télécommunications et le traitement du signal ;
- Le traitement d’images et de vidéos ;
- Le contrôle de procédés ;
- L’instrumentation et les mesures ;
- La finance ;
- La biologie ;
- La chimie
- Etc…
MATLAB est présent aussi dans les grandes écoles, les universités, et les lycées.
Nous allons poursuivre cette introduction, avec la présentation de l'environnement MATLAB.