Вовк О.Л.

Рост сложности решаемых задач по объективным причинам ведёт к сложности алгоритмов и их реализаций на алгоритмических языках Си, Паскаль, Фортран и др. Ещё больше времени уходит на отладку кода. Эти причины привели к созданию Систем автоматизированного проектирования (САПР), в которые золожены некие алгоритмы. Такие системы появились достаточно давно, и были узкоспециализированными. Среди математических САПР наибольшую популярность приобрели MathCAD (MathSoft Inc.), Mathematica (Wolfram Research, Inc.), MATLAB (MathWorks Inc.), Maple V (Waterloo Maple Inc.).

Данная публикация посвящена самой мощной и наиболее открытой системе MATLAB. За несколько лет работы с системой MATLAB мною были решены достаточно сложные прикладные задачи. При этом основной проблемой, с которой мне приходилось сталкиваться, явилась проблема повышение производительности системы.

В этой работе изложены моменты, позволяющие значительно повысить производительность системы и даже “выйти” из рамок MATLAB. Для тех, кто раньше не работал с системой изложен краткий курс обучения.

Так как MATLAB является системой численных вычислений (хотя Math Works Inc. и закупил некоторые библиотеки символьных вычислений у Waterloo Maple Inc.), имеет смысл для некоторых “механических” расчётов использовать пакеты символьных вычислений, например Maple V.

Особенностью MATLAB является надстройка Simulink, которая позволяет решать многие задачи в режиме RAD — создать модель из отдельных блоков и запустить процесс.

В заключении этого раздела приведу сравнительную характеристику системы MATLAB и Maple V:

Сравнительная характеристика MATLAB — Maple V
Ориентация на численные методы	Пакет символьных вычислений. Очень удобный инструмент для относительно несложных расчётов. Наиболее удачное применение совместно с MATLAB.
Поддержка сценариев и включение новых алгоритмов	Отсутствует возможность включения новых алгоритмов
Сохранение результатов решения на диске, их загрузка в память в нужный момент, использование в других сценариях и т.д.	Невозможно сохранить результаты решения на диске, т.е. необходимо каждый раз запускать сценарий заново
Решение систем дифференциальных уравнений (СДУ) в форме Коши. В моей практике MATLAB всегда находил решение СДУ. Имеется несколько методов, в том числе для жёстких систем	Решение систем дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений высшего порядка. Однако для жестких систем или сложных уравнений решение не всегда может быть получено или процесс займёт несравненно много времени. Можно использовать как численные, так и символьные методы. В случае символьных методов решение будет дано в общем виде. Решение ДУ с помощью преобразования Лапласа
Можно линковать электронные таблицы Excel	Maple V Release 5 имеет встроенные электронные таблицы, но работать с ними крайне неудобно
Удобный внутренний язык описания сценариев	Несколько запутанный язык описания сценариев
Автоматизированная компиляция написанных вами функций, создание динамически загружаемых библиотек, исполняемых приложений	Отсутствует
Создание моделей объектов по технологии RAD в среде Simulink	Отсутствует
Создание графического пользовательского интерфейса	Отсутствует
Линкование с MS Word и, соответственно, у вас все возможности редактора. Принцип напоминает MathCAD. Однако, учитывая, что одновремення работа MATLAB и MS Word плохо сказывается на системных ресурсах компьютера, использование данной возможности весьма сомнительно	Верстка документа непосредственно в рабочей программе. Создание раскрывающихся уровней программы, что весьма удобно. Однако для документирования абсолютно не подходит
Работа со звуком, изображениями, анимация	Отсутствует (создание анимированных рисунков в формате GIF несколько иное приложение анимации, не имеет исследовательского применения)

Сравнительная характеристика MATLAB и Maple V