發(fā)展歷程及其發(fā)展趨勢

1、Mat l ab 發(fā) 展 歷 程 及 其 發(fā) 展 趨 勢在 70 年代中期，Cleve Moler 博士和其同事在美國國家科學基金的資助下開發(fā)了調用EISPAC瞭口 UNPACK FORTRAN程序庫。EISPAC娓特征值求解的 FOETRAN序庫，LINPAC蝎解線性方程的程序庫。在當時，這兩個程序庫代 表矩陣運算的最高水平。到70年代后期，身為美國NewMexico大學計算機系系主任的Cleve Moler, 在給學生講授線性代數課程時，想教學生使用EISPACKJ口 UNPACKS序庫，但他發(fā)現學生用FORTRAN寫接口程序很費時間，為了讓學生方便的調用 EISPAC瞭口 LINPACK

2、利用業(yè)余時間為學生編寫 EISPAC陸口 LINPACK勺接口程 序。Cleve Moler給這個接口程序取名為 MATLAB取名MATLAB (MATrix LABoratory),即 Matrix 和 Laboratory 的組合。在以后的數年里， MATLABE 多所大學里作為教學輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳。1983年春天，Cleve Moler到Standford大學講學，MATLA啄深地吸引了 工程師John Little 。John Little敏銳地覺察到MATLA庭工程領域的廣闊前景。于是，他和Cleve Moler 、 Steve Bangert 一起，由

3、Steve Bangert 主持開發(fā)編譯解釋程序，Steve Kleiman 完成圖形功能的設計，John Little 和Cleve Moler 主持開發(fā)了各類數學分分析的子模塊，撰寫用戶指南和大部分的M文件。這樣用C語言開發(fā)了第二代 MATLA麥業(yè)版，也是Matlab第一個商用版，同時賦予了它數值計算和數據圖示化的功能。自從第一版發(fā)行以來，已有眾多的科技工作者加入到Matlab 的開發(fā)隊伍中，并為形成今天約Matlab系統(tǒng)做出了巨大的貢獻。1984 年， Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司，發(fā)行了Matlab第1版（DoS版本1.0）。正

4、式把MATLA睢向市場。MATLAB勺第一個商業(yè)化的版本是同年推出的是3.0的DOSK本。并名K續(xù)進行MATLAB勺研究和開發(fā)，逐步將其發(fā)展成為一個集數值處理、圖形處理、圖像處理、符號計算、文字處理、數學建模、實時控制、動態(tài)仿真、信號處理為一體的數學應用軟件。 Matlab 以商品形式出現后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運行的可靠性，使原先控制領域里的封閉式軟件包（如英國的 UMIST瑞典的LUND 和SIMNON德國的KEDDC紛紛淘汰，而改以 Matlab為平臺加以重建。九十年代初期，在國際上30 幾個數學類科技應用軟件中，Matlab 在數值計算方面獨占鰲頭，而Mathematica

5、和Maple則分居符號計算軟件的前兩名。MathCAES其提供計算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學生歡迎。Matlab 已經成為國際控制界公認的標準計算軟件。1992年，MathWorks公司于推出了 4.0版本。1993 年,MathWorks公司推出了 MATLA4.1 版。也是在這年（1993 年）MathWorks 公司從加拿大滑鐵盧大學購得 Maple的使用權，以Maple為“引擎”開發(fā)了 Symbolic Math Toolbox 1.0。MathWorks公司此舉加快結束了國際上數值計算、符號計算孰優(yōu)孰劣的長期爭論，促成了兩種計算的互補發(fā)展新時代。+ 符號計算發(fā)展從 1960

6、s 年代以來，符號計算這個研究領域獲得了極大的發(fā)展。一系列符號 計算算法的提出為現代計算機代數系統(tǒng)奠定了理論基礎。比較著名的算法包括 : 計算多項式理想的Grobner 基算法、多項式分解的Berlekamp 算法、計算有理函數積分的Risch 算法 .在二十世紀六十年代，比較流行的計算機程序語言是 FORTRAN口 ALGOL這 兩種語言主要是用來作數值計算的，至今FORTRA陋然是數值計算領域的標 準語言之一。然而FORTRAN言和ALGOL語言并不適合于編寫符號計算軟件。六十年代初出現的LISP 語言為符號計算軟件提供了合適的語言環(huán)境，因此早期的符號計算軟件都是用LISP 語言編寫的。其

7、中最著名的符號計算系統(tǒng)是REDUCEREDUC窿統(tǒng)是由Stanford 大學的Tony Hearn開發(fā)的基于LISP語 言的交互式符號計算系統(tǒng)，最初的目的是用來進行物理計算。到了二十世紀七十年代初，由麻省理工學院的Joel Moses， Willian Martin 等人開發(fā)的MACSYMA統(tǒng)誕生了，它是那個時代功能最強大的符號計算系統(tǒng)。它的功能除了標準的代數計算以外，還包括極限的計算、符號積分、解方程等。事實上， 許多符號計算的標準算法都是由麻省理工學院的研究小組提出的。由G.Collins 和R.Loos開發(fā)的SAC/ALDE源統(tǒng)是另外一種類型的符號計算 系統(tǒng)，它的前身是G Collins

8、 在IBM編寫的PM系統(tǒng)，它所使用的開發(fā)語 言是LISP語言的一個子集稱為muSIMPffi入二十世紀八十年代，隨著個人 PC 機的普及，計算機代數系統(tǒng)也獲得了飛速的發(fā)展。在這個時代推出的計算機代數系統(tǒng)大部分是用C 語言編寫的，比較著名的系統(tǒng)包括Maple，Mathematica ， DERIVE 等。DERIVE是muMATH勺后繼版本，它是第一個在PC機上運行的符號計算系統(tǒng)。DERIVED有友好的菜單驅動界面和圖形接口，可以很方便的顯示二維和三維圖形。它唯一的缺陷是沒有編程功能，直到1994年DERIVE的第三版問世時，才提供了有限的編程功能?，F在 DERIVE勺大部分功能都被移植到由HP

9、 公司和 Texas 公司生產的圖形計算器上。Mathematica 是由 Stephen Wolfram 開發(fā)的符號計算軟件Mathematica 系統(tǒng)的計算能力非常強，它的函數很多，而且用戶自己可以編程。它的最大優(yōu)點是， 在帶有圖形用戶接口的計算機上Mathematica 支持一個專用的Notebook 接口。通過Notebook 接口， 我們可以向Mathematica 核心輸入命令， 可以顯示Mathematica 的輸出結果，顯示圖形、動畫、播放聲音。通過 Notebook ，我們可以書寫報告、論文，甚至整本書。事實上，有關Mathematica 的論文，軟件， 雜志大部分都是有Ma

10、thlink 協(xié)議， 通過Mathlink ， 我們可以把Mathematica 的核心與其它高級語言連接，我們可以用其它語言調用Mathematica ， 也可以在Mathematica 中調用其它語言編寫的程序。到現在為止，能夠與 Mathlink 連接的語言包括C 語言，Excel ， Word 等。事實上Notebook 就是通過Mathlink 與 Mathematica 核心相連接的。其它通用的符號計算系統(tǒng)還有IBM 公司的 Thomas J.Watson 研究中心開發(fā)的AXIOM 它的前身稱為SCRATCHPA除了上述通用的符號計算系統(tǒng)以外， 還有一些在某個領域專用的符號計算系統(tǒng)

11、。例如: 用于高能物理計算的SCHOONSCHIP用于廣義相對論計算的SHEEP和STENSO R在數學領域中用 于群論的Cayley和GAP 用于數論的PARI, SIMATH和KANT。在代數幾 何和交換代數領域中常用的系統(tǒng)是 CoCoA和Macaulay。還有專門計算Lie 群的 Lie 等等。1994 年，4.2 版本擴充了4.0 版本的功能，在圖形界面設計方面更提供了新的方法。1995年，推出4.2C 版(for win3.X )。1997 年，推出5.0 版，允許了更多的數據結構，如單元數據、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言。1999年，推出5.3版，在很多方面又

12、進一步改進了 MATLAB語言的功能。MATLAB5.X 較 MATLAB4.X 無論是界面還是內容都有長足的進展，其幫助信息采用超文本格式和 PDF格式，在Netscape 3.0或IE 4.0及以上版本，Acrobat Reader 中可以方便地瀏覽。2000年 10月底推出了其全新的MATLAB 6.0正式版 (Release 12) ，在核心數值算法、界面設計、外部接口、應用桌面等諸多方面有了極大的改進。現在的MATLA或持各種操作系統(tǒng)，它可以運行在十幾個操作平臺上，其中比較常見的有基于Windows 9X/NT、 OS/2、 Macintosh 、 Sun、 Unix、 Linux

13、等平臺的系統(tǒng)。現在的MATLAB!也不是一個簡單的矩陣實驗室了，它已經演變成為一種具有廣泛應用前景的全新的計算機高級編程語言了。其功能也越來越強大，會不斷根據科研需求提出新的解決方法。2001年，MathWorks公司推出Matlab6.0版本，6.x版在繼承和發(fā)展其原有的數值計算和圖形可視能力的同時，推出了SIMULINK， 打通了 Matlab 進行實時數據分析、處理和硬件開發(fā)的道路。2006年9月，MATLAR2006b正式發(fā)布了！從現在開始，MathWorks公司將每年進行兩次產品發(fā)布，時間分別在每年的3 月和 9 月，而且，每一次發(fā)布都會包含所有的產品模塊，如產品的new featu

14、re 、 bug fixes 和新產品模塊的推出。在 R2006a中(MATLAB 7.2 Simulink 6.4 ),主要更新了 10個產品模塊、增加了多 達350個新特性、增加了對64位Windows的支持，并新推 出了.NET工具箱。2007 年 3 月 1 日， Matlab R2007a 發(fā)布。 往后有更新版本將寫在下面版本發(fā)布或者更新時間內?，F將 Matlab 各個版本簡要總結如下：Matlab 各個版本發(fā)布時間1985 1.01986 2.0 (含控制系統(tǒng)工具箱)1988 3.91993 4.0 (含 Simulink1.0 )1994 4.2( 含 simulink2.0)不

15、詳4.3不詳5.3 2000 6.0 （含 Simulink4.0 ）2001 6.1 （含 Simulink4.1 ）不詳 6.212003 6.52006 7.22007 7.32008 3.1 MATLAB7.62008.10.9 MATLAB 2008a2009.03.6 MATLAB 2009a版本發(fā)布或者更新時間版本 4 建造編號發(fā)布時間MATLAB 1.01984MATALB 21986MATLAB 31987MATLAB 3.51990MATLAB 41992MATLAB4.2c R71994MATLAB 5.0 R81996MATLAB 5.1 R91997MATLAB R9

16、.119975.1.1MATLAB 5.2 R101998MATLAB R10.119985.2.1MATLAB 5.3 R111999MATLAB R11.119995.3.1MATLAB 6.0 R122000MATLAB 6.1 R12.12001MATLAB 6.5 R132002MATLAB R13SP120036.5.1MATLAB R13SP2 20036.5.2MATLAB 7 R142004MATLAB R14SP120047.0.1MATLABR14SP2 20057.0.4MATLAB 7.1 R14SP3 2005MATLAB 7.2 R2006a2006MATLAB

17、7.3 R2006b2006MATLAB 7.4 R2007a2007MATLAB 7.5 R2007b2007MATLAB 7.6 R2008a2008MATLAB 7.7 R2008b2008MATLAB 7.8 R2009a2009.3.6MATLAB 7.9 R2009b2009.9.4Mathcad 在全球的趨勢全世界有250,000 多位專業(yè)人員正在使用Mathcad 來執(zhí)行、記錄和共享計算及設計工作。Mathcad 獨有的可視化格式和簡單易用的白板界面將標準的數學符號、文本和圖形集成到一個工作表中，使Mathcad 成為獲取知識、計算重用和工程協(xié)作的理想之選。Mathcad 使個人工作能夠進行更新和交互式設計，因此，用戶可以獲取他們每一個工程項目背后的關鍵方法和價值。Mathcad的XML體系結構使組織能夠進行遠遠超越強大的計算。它提供一個開放工程式數據模型，能進行發(fā)布、協(xié)作和集成，特別是在作為組織標準部署時。 而且在工程師工作時，Mathcad自動為已記載 的計算創(chuàng)建可審查的跟蹤記錄，從而簡化了守規(guī)、報告、驗證和故障排除過程。這些功能使Mathcad 成為了全世界使用范圍最廣的工程計算工具。Mathcad 的工作方式Mathcad 允許您鍵入方程，就像您在黑板上或參考