Cos’è MATLAB? Funzionamento, funzioni ed applicazioni

Cos'è MATLAB? Come funziona, le sue funzioni e le sue applicazioni

Introduzione

MATLAB (Matrix Laboratory) è un’applicazione software proprietaria sviluppata da MathWorks. Potreste chiedervi cos’è MATLAB. Beh, è un linguaggio di programmazione multipurpose che contiene il proprio set di librerie e un IDE (Integrated Development Environment). Viene utilizzato per gestire compiti complessi, come la manipolazione di dati in matrice, l’analisi dei dati, l’implementazione di algoritmi, ecc.

Ora vediamo a cosa serve MATLAB per scienziati, ricercatori ed ingegneri. Si tratta solo di complesse operazioni matematiche o di altro? Scopriamolo.

A cosa serve MATLAB?

Diversi settori, come l’IA (Intelligenza Artificiale), la robotica, l’ingegneria, ecc., utilizzano MATLAB a proprio vantaggio. Approfondiamo a cosa viene utilizzato MATLAB:

Elaborazione delle immagini con gli algoritmi

MATLAB fornisce l’ambiente per sviluppare diversi algoritmi ed aiutare nell’elaborazione delle immagini grezze. I valori di matrice nell’elaborazione delle immagini sono importanti per la gestione dei pixel delle immagini. MATLAB aiuta con i complessi algoritmi di ML (Machine Learning) coinvolti nell’analisi e nell’elaborazione delle immagini.

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Analisi dei dati e visualizzazione

Scienziati dei dati e professionisti IT utilizzano l’ambiente MATLAB per visualizzare ed analizzare dati statistici. Gli specialisti finanziari utilizzano MATLAB per valutazioni economiche come perdite, liquidità, redditività, ecc.

Test e misurazione dei prodotti

MATLAB fornisce le risorse e gli strumenti che aiutano gli ingegneri a effettuare varie misurazioni e test su prodotti elettronici. Può automatizzare compiti e condurre test per verificare la qualità del prodotto.

Comunicazione wireless

MATLAB fornisce risorse e funzionalità uniche come il test di dispositivi wireless, l’analisi dei difetti di progettazione e il debug degli errori, che possono aiutare a risparmiare tempo agli ingegneri e ai professionisti.

5 Funzioni chiave di MATLAB

Ora che sappiamo cos’è MATLAB, dovreste sapere che una funzione è un insieme di istruzioni utilizzate per eseguire un compito specifico. In MATLAB, le funzioni sono specificate in file di script separati e contengono le definizioni delle funzioni e i comandi. La funzione e il nome del file devono essere gli stessi e devono essere sempre definiti alla fine del file.

Le 5 funzioni chiave di MATLAB sono le seguenti:

1. Funzioni primarie

La funzione primaria è la prima funzione definita all’interno di un file. La funzione primaria (funzione principale o di script) viene eseguita automaticamente durante l’esecuzione dello script. Con l’aiuto della riga di comando/ulteriori funzioni, gli utenti possono invocare le funzioni primarie anche al di fuori del file.

2. Sotto-funzioni

Le sotto-funzioni vengono definite dopo la funzione primaria e sono visibili solo alla funzione primaria. Le sotto-funzioni non possono essere accessibili o richiamate dalla riga di comando o da altre funzioni esterne a quel file.

3. Funzioni nidificate

Le funzioni nidificate vengono definite all’interno della funzione primaria o genitore. La funzione nidificata non può essere accessibile dall’esterno del file e ha accesso allo spazio di lavoro della funzione primaria.

4. Funzioni anonime

Una funzione anonima può essere definita e creata all’interno del file di comando o nel file di script/funzione e può contenere più input e parametri di output. La funzione anonima non può essere accessibile dall’esterno.

5. Funzioni private

Le funzioni private esistono e sono memorizzate nella sottocartella “private”. Le funzioni genitore e private possono accedere e vedere le funzioni private e non possono essere accessibili o richiamate dall’esterno.

Vantaggi e svantaggi di MATLAB

Ora che abbiamo visto cos’è MATLAB e le sue applicazioni, esploriamo i benefici di MATLAB:

• Usabilità: Può essere utilizzato per creare, debuggare e modificare applicazioni utilizzando un ambiente integrato e il debugger di MATLAB. Strumenti come la documentazione, l’editor, il browser del workspace, ecc., possono rendere facile il prototipazione di nuove app.
• Accessibilità multi-piattaforma: MATLAB può essere eseguito e accessibile su vari dispositivi, come Windows, Mac, LINUX, ecc. MATLAB è flessibile nel passare a nuove piattaforme.
• Funzioni integrate: MATLAB fornisce una varietà di funzioni predefinite che possono essere utilizzate per effettuare calcoli matematici e analisi dei dati.
• GUI (Interfaccia Utente Grafica): I programmatori possono utilizzare MATLAB per creare GUI fluide e interattive e sviluppare algoritmi di analisi dei dati per un’esperienza utente migliorata.

Ora vediamo alcuni dei contro di MATLAB:

• Relativamente Lento: Essendo un linguaggio interpretato, non è veloce come i linguaggi compilati.
• Applicazioni Limitate: Il linguaggio è realizzato per calcoli scientifici e matematici, rendendolo incompatibile con altre applicazioni.

Requisiti di MATLAB

Adesso, esploriamo i requisiti per i diversi sistemi operativi prima di scaricare MATLAB:

	Windows (64-bit)	Mac (64-bit)	Linux (64-bit)
RAM	Minimo – 4GBRaccomandato – 8GB	Minimo – 4GBRaccomandato – 8GB	Minimo – 4GBRaccomandato – 8GB
Processore	Minimo – Qualsiasi processore Intel o AMD x86-64Consigliato – Processore con 4 core logici e supporto per l’insieme di istruzioni AVX2	Minimo – Qualsiasi processore Intel o AMD x86-64Consigliato – Processore con 4 core logici e supporto per l’insieme di istruzioni AVX2	Minimo – Qualsiasi processore Intel o AMD x86-64Consigliato – Processore con 4 core logici e supporto per l’insieme di istruzioni AVX2
Archiviazione	Minimo – 2.9 GB HDD solo per MATLABRaccomandato – SSD	Minimo – 3.3 GB HDD solo per MATLABRaccomandato – SSD	Minimo – 3.1 GB HDD solo per MATLABRaccomandato – SSD
Grafica	Consigliato – 1GB di memoria GPU e supporto per schede grafiche OpenGL 3.3Non è obbligatorio avere una scheda grafica specifica	Consigliato – 1GB di memoria GPU e supporto per schede grafiche OpenGL 3.3Non è obbligatorio avere una scheda grafica specifica	Consigliato – 1GB di memoria GPU e supporto per schede grafiche OpenGL 3.3Non è obbligatorio avere una scheda grafica specifica

Come Scaricare MATLAB?

Chiunque può scaricare l’ambiente MATLAB per scopi educativi, organizzativi o personali. Anche se le versioni sono a pagamento, è possibile usufruire di una prova gratuita di 30 giorni. Ecco come scaricarlo passo dopo passo:

• Passo 1: Vai al sito web ufficiale di MathWorks e seleziona la posizione e la lingua richieste dal sito.
• Passo 2: In fondo alla pagina, clicca sul link “Trial Software” nella sezione “Try or Buy”.

• Passo 3: Ora si aprirà una nuova pagina web. Inserisci il tuo indirizzo email nel campo fornito.

• Passo 4: Inserisci i dettagli obbligatori, seleziona le caselle in base alle tue preferenze richieste da MathWorks e crea il tuo account. Dopo aver cliccato sul pulsante “Create”, scegli l’opzione “Continua con l’email corrente”. Apri la tua email > clicca sul pulsante “Verifica la tua email” per continuare.

• Passo 5: Ora compila tutte le informazioni richieste da MathWorks e clicca su “Accetta i termini” > “Crea”. Verrai reindirizzato alla nuova pagina.

• Passo 6: Successivamente, verrai reindirizzato al tuo pannello di controllo dell’account, dove potrai vedere l’account Gmail collegato e il numero di licenza associato all’account. Ricorda e annota queste informazioni.
• Passo 7: Clicca sul pulsante “Installa” nel tuo pannello di controllo e verrà visualizzata una finestra popup. Il file eseguibile binario inizierà a scaricarsi sul tuo sistema operativo.

Come Installare MATLAB?

In pochi passi, l’installazione di MATLAB è completa!

Ambiente MATLAB (Introduzione allo Spazio di Lavoro)

Dopo l’installazione, quando apri MATLAB, vedrai la finestra principale in cui vengono eseguiti tutti i programmi scritti dagli utenti e che contiene tutte le finestre più piccole da utilizzare, come il prompt dei comandi, lo spazio di lavoro, ecc.

Testo alternativo: Finestra dei comandi per lo spazio di lavoro di MATLAB

Finestra dell’Editor

Utilizza qualsiasi editor di testo per creare, scrivere e modificare il programma salvato nei file m. Durante l’immissione del comando, aggiungi un carattere di esclamazione (!) poiché questo dà il controllo temporaneo al sistema operativo locale, che quindi esegue il comando. Il controllo viene trasferito nuovamente a MATLAB dopo la modifica.

Finestra delle Figure

Riceve l’output grafico del comando che abbiamo copiato nel pannello dei comandi. Con spazio sufficiente nel dispositivo, gli utenti possono creare un numero illimitato di finestre delle figure.

Conclusione

MATLAB viene utilizzato per l’analisi scientifica e il calcolo di diversi algoritmi. Può facilmente effettuare complesse operazioni matematiche, creare e tracciare grafici, visualizzare dati e semplificare la vita degli scienziati e dei professionisti dell’informatica. Puoi imparare di più su cosa è MATLAB e sull’utilizzo delle sue funzioni nel mondo reale con costanza.