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MATLAB

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MATLAB
Description de l'image Matlab Logo.png.
Description de l'image Matlab plot sinc.png.
Informations
CréateurCleve Moler
Développé parMathWorks
Première versionVoir et modifier les données sur Wikidata
Dernière versionR2025b ()[1]Voir et modifier les données sur Wikidata
Écrit enC,C++,Fortran etJavaVoir et modifier les données sur Wikidata
Système d'exploitationMicrosoft Windows,macOS etLinuxVoir et modifier les données sur Wikidata
EnvironnementLinux,Unix,Mac OS,Windows
Formats lusMATLAB M-File(d),Hierarchical Data Format, MAT-file(d), MAT4(d), MAT-file, Level 5, version 6(d), MAT-file, Level 5, version 7(d), MAT-file, Level 5, version 7.3(d), MATLAB Simulink model Template(d), MATLAB license passcode(d), MATLAB Mac 64bit compiled function(d), MATLAB Linux 64bit compiled function(d), MATLAB support package(d), MATLAB app installer(d), MATLAB Compiler Project(d), Live Code File Format(d) et Light Sheet Microscope(d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Formats écritsMATLAB M-File(d),Hierarchical Data Format, MATLAB Simulink model Template(d), MATLAB Mac 64bit compiled function(d), MATLAB Linux 64bit compiled function(d), MATLAB support package(d), MATLAB app installer(d), MATLAB Compiler Project(d) et Live Code File Format(d)Voir et modifier les données sur Wikidata
TypeCalcul numérique
LicencePropriétaire
Site webfr.mathworks.com

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MATLAB (ouMatlab) est unlangage de script[2] destiné aucalcul numérique, et émulé par l'environnement de développement du même nom. Le nom MATLAB est unmot-valise construit sur l'anglaismatrixlaboratory (« laboratoirematriciel »).

Développé par la sociétéThe MathWorks, MATLAB permet de manipuler desmatrices, d'afficher descourbes et des données, de mettre en œuvre desalgorithmes, de créer desinterfaces utilisateurs, et peut s’interfacer avec d’autres langages comme leC,C++,Java,Python etFortran.

Les utilisateurs de MATLAB (environ 4 millions en 2019[3]) sont de milieux très différents tels que l’ingénierie, les sciences et l’économie, dans un contexte aussi bien industriel que pour larecherche.

MATLAB peut s'utiliser seul ou bien avec destoolboxes (« boîte à outils »).

Histoire

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Le langage MATLAB est conçu parCleve Moler à la fin des années 1970 à partir de deux bibliothèques écrites enFortran :LINPACK etEISPACK[4].

Alors professeur de mathématiques à l'université du Nouveau-Mexique, il souhaite permettre à ses étudiants d'utiliser ces deux bibliothèques sans connaître le Fortran. Cleve Moler l'utilise ensuite pour des cours donnés à l'université Stanford où il reçoit un accueil mitigé de la part des étudiants en mathématiques habitués au Fortran.

Les étudiants entechnologie, en particulier entraitement du signal, sont beaucoup plus intéressés. Un ingénieur,Jack Little (en), en comprend rapidement les capacités et entreprend avec un collègue, Steve Bangert, de le recoder en langage C. En 1984, Jack Little, Cleve Moler et Steve Bangert créent la société The MathWorks afin de commercialiser la version 1.0 de MATLAB[5],[6].

MATLAB évolue par la suite en intégrant par exemple la bibliothèqueLAPACK en 2000[7], en se dotant de nombreuses boîtes à outils (Toolbox) et en incluant les possibilités données par d'autreslangages de programmation commeC++ ouJava.

Syntaxe

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Le logiciel MATLAB est construit autour du langage MATLAB. Uneinterface en ligne de commande, qui est un des éléments du bureau MATLAB, permet d’exécuter descommandes simples. Des séquences de commandes peuvent être sauvegardées dans unfichier texte, typiquement avec l’éditeur MATLAB, sous la forme d’un « script » ouencapsulées dans unefonction[8].

Variables

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Les variables sont définies avec l’opérateur d’affectation=.

MATLAB est un langage àtypage faible, c'est-à-dire que lesconversions de type sont implicites[9]. Les variables ne sont pasdéclarées avec leurtype, sauf pour lesobjets symboliques[10], par exemple :

>>x=17x=17>>x='hat'x=hat

Vecteurs/matrices

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Comme son nom l’indique, l’intérêt de MATLAB est de pouvoir manipuler facilement destableaux à une dimension (« vecteur » dans le vocabulaire MATLAB), deux dimensions (« matrices ») ou à multi-dimensions. Par défaut, toutes les variables sont destableaux, MATLAB permet de faire de laprogrammation matricielle. En pratique, les tableaux sont définis de la manière suivante :

>>A=[3*4,pi/2]A=12.00001.5708>>B=3*sin(A)B=-1.60973.0000>>C=1:2:9C=13579>>D=[163213;510118;96712;415141]D=16321351011896712415141>>D(2,3)ans=11

Lorsqu’on définit la variable nomméeC (ou lui affecte une nouvelle valeur si celle-ci existe déjà), on crée un tableau contenant les nombres 1, 3, 5, 7 et 9. Ce tableau débute par la valeur initiale 1, incrémenté à chaque valeur par l'incrément 2, et s’arrête avec la valeur finale (ou après avoir dépassé) 9. La variableD est une matrice.

L’indexation des tableaux commence à 1[11], ce qui est la convention utilisée pour lesmatrices en mathématiques et par le langageFortran, mais est contraire à certains langages de programmation où l’indexation commence à 0 (par exempleC ouPython).

La plupart des fonctions MATLAB acceptent les matrices et s’appliquent à chacun de leurs éléments. Par exemple,mod(2*J,n) multiplie chaque élément de « J » par 2, puis divise chaque élément modulo « n ».

Par ailleurs, s’il est possible d’utiliser desboucles itératives « for » ou « while », il est possible de se servir des notations vectorielles pour les remplacer. Par exemple, le code suivant crée uncarré magique de dimension n pour, nimpair[12].

[J,I]=meshgrid(1:n);A=mod(I+J-(n+3)/2,n);B=mod(I+2*J-2,n);M=n*A+B+1;

La fonctionmeshgrid permet de créer des matrices carrées contenant 1:n.

Outils et modules associés

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MATLAB est complété par de multiples boîtes à outils[13]. Parmi les plus utilisés, on trouve :

  • Communications Toolbox
  • Control System Toolbox
  • Simscape
  • Image Processing Toolbox[14]
  • MATLAB Compiler
  • Deep Learning Toolbox
  • Optimization Toolbox
  • Parallel Computing toolbox
  • Real-Time Workshop, renommé commercialement SimulinkCoder[15]
  • Robust Control Toolbox
  • Signal Processing Toolbox
  • Excel Link
  • Simulink
  • Statistics and Machine Learning Toolbox
  • System Identification Toolbox
  • Predictive Maintenance Toolbox
  • Stateflow

Alternatives

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Article connexe :Comparaisons des logiciels d'analyse numérique.

Alternatives commerciales

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Alternativeslibres

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Références

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  1. « https://www.mathworks.com/videos/r2025b-release-highlights-1757449057407.html »
  2. « Scripting Language vs Programming Language », surStack Overflow(consulté le)
  3. « La société », surmathworks.com(consulté le).
  4. Cleve B. Moler,Design of an interactive matrix calculator, AFIPS '80 Proceedings of the May 19-22, 1980, national computer conferenceDOI 10.1145/1500518.1500576
  5. (en) Cleve Moler, « The Origins of MATLAB »
  6. Code source de la première version de MATLAB (écrite en Fortran), sur le site FTP du FUNET
  7. (en) Cleve Moler, « MATLAB Incorporates LAPACK »
  8. (en) « MATLAB technical documentation », Mathworks.com(consulté le)
  9. « Comparison of MATLAB and Other OO Languages »
  10. sym function, Documentation for the MATLAB Symbolic Toolbox.
  11. (en) « MATLAB Online Documentation », Mathworks.com(consulté le).
  12. Experiments with MATLAB, Cleve Moler (chap. 10 - Magic Squares).
  13. Liste des produits de MathWorks
  14. (en) Léonardet al., « Image analysis of X-ray microtomograms of soft materials during convective drying »,Journal of Microscopy,vol. 2,‎,p. 197-204(DOI 10.1046/j.1365-2818.2003.01242.x)« Algorithms were developed using Matlab software and the image analysis toolbox version 6.0 from Matworks. »
  15. https://www.mathworks.com/products/simulink-coder Simulink Coder

Voir aussi

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Bibliographie

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  • Adrian Biran et Moshe Breiner,MATLAB pour l'ingénieur : Versions 6 et 7, Pearson Education, 2004(ISBN 2744070254)
  • Jean-Thierry Lapresté,Introduction à MATLAB, Ellipses, 2005(ISBN 2729824014)

Liens externes

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v ·m
Logiciels de calcul numérique
Logiciel libre
Logiciel propriétaire
Comparaisons des logiciels d'analyse numérique
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