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(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)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(dāng)時(shí)，這兩個(gè)程序庫代 表矩陣運(yùn)算的最高水平。到70年代后期，身為美國NewMexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的Cleve Moler, 在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)，想教學(xué)生使用EISPACKJ口 UNPACKS序庫，但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN寫接口程序很費(fèi)時(shí)間，為了讓學(xué)生方便的調(diào)用 EISPAC瞭口 LINPACK

2、利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫 EISPAC陸口 LINPACK勺接口程 序。Cleve Moler給這個(gè)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(shù)年里， MATLABE 多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳。1983年春天，Cleve Moler到Standford大學(xué)講學(xué)，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(lǐng)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(shè)計(jì)，John Little 和Cleve Moler 主持開發(fā)了各類數(shù)學(xué)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(gè)商用版，同時(shí)賦予了它數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)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(duì)伍中，并為形成今天約Matlab系統(tǒng)做出了巨大的貢獻(xiàn)。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(gè)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(jìn)行MATLAB勺研究和開發(fā)，逐步將其發(fā)展成為一個(gè)集數(shù)值處理、圖形處理、圖像處理、符號(hào)計(jì)算、文字處理、數(shù)學(xué)建模、實(shí)時(shí)控制、動(dòng)態(tài)仿真、信號(hào)處理為一體的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件。 Matlab 以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)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(tái)加以重建。九十年代初期，在國際上30 幾個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中，Matlab 在數(shù)值計(jì)算方面獨(dú)占鰲頭，而Mathematica

5、和Maple則分居符號(hào)計(jì)算軟件的前兩名。MathCAES其提供計(jì)算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學(xué)生歡迎。Matlab 已經(jīng)成為國際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)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(xué)購得 Maple的使用權(quán)，以Maple為“引擎”開發(fā)了 Symbolic Math Toolbox 1.0。MathWorks公司此舉加快結(jié)束了國際上數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算孰優(yōu)孰劣的長期爭論，促成了兩種計(jì)算的互補(bǔ)發(fā)展新時(shí)代。+ 符號(hào)計(jì)算發(fā)展從 1960

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

7、中最著名的符號(hào)計(jì)算系統(tǒng)是REDUCEREDUC窿統(tǒng)是由Stanford 大學(xué)的Tony Hearn開發(fā)的基于LISP語 言的交互式符號(hào)計(jì)算系統(tǒng)，最初的目的是用來進(jìn)行物理計(jì)算。到了二十世紀(jì)七十年代初，由麻省理工學(xué)院的Joel Moses， Willian Martin 等人開發(fā)的MACSYMA統(tǒng)誕生了，它是那個(gè)時(shí)代功能最強(qiáng)大的符號(hào)計(jì)算系統(tǒng)。它的功能除了標(biāo)準(zhǔn)的代數(shù)計(jì)算以外，還包括極限的計(jì)算、符號(hào)積分、解方程等。事實(shí)上， 許多符號(hào)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)算法都是由麻省理工學(xué)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(hào)計(jì)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(gè)子集稱為muSIMPffi入二十世紀(jì)八十年代，隨著個(gè)人 PC 機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)也獲得了飛速的發(fā)展。在這個(gè)時(shí)代推出的計(jì)算機(jī)代數(shù)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(gè)在PC機(jī)上運(yùn)行的符號(hào)計(jì)算系統(tǒng)。DERIVED有友好的菜單驅(qū)動(dòng)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(shí)，才提供了有限的編程功能?，F(xiàn)在 DERIVE勺大部分功能都被移植到由HP

9、 公司和 Texas 公司生產(chǎn)的圖形計(jì)算器上。Mathematica 是由 Stephen Wolfram 開發(fā)的符號(hào)計(jì)算軟件Mathematica 系統(tǒng)的計(jì)算能力非常強(qiáng)，它的函數(shù)很多，而且用戶自己可以編程。它的最大優(yōu)點(diǎn)是， 在帶有圖形用戶接口的計(jì)算機(jī)上Mathematica 支持一個(gè)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(jié)果，顯示圖形、動(dòng)畫、播放聲音。通過 Notebook ，我們可以書寫報(bào)告、論文，甚至整本書。事實(shí)上，有關(guān)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(jí)語言連接，我們可以用其它語言調(diào)用Mathematica ， 也可以在Mathematica 中調(diào)用其它語言編寫的程序。到現(xiàn)在為止，能夠與 Mathlink 連接的語言包括C 語言，Excel ， Word 等。事實(shí)上Notebook 就是通過Mathlink 與 Mathematica 核心相連接的。其它通用的符號(hào)計(jì)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(hào)計(jì)算系統(tǒng)以外， 還有一些在某個(gè)領(lǐng)域?qū)Ｓ玫姆?hào)計(jì)算系統(tǒng)

11、。例如: 用于高能物理計(jì)算的SCHOONSCHIP用于廣義相對(duì)論計(jì)算的SHEEP和STENSO R在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中用 于群論的Cayley和GAP 用于數(shù)論的PARI, SIMATH和KANT。在代數(shù)幾 何和交換代數(shù)領(lǐng)域中常用的系統(tǒng)是 CoCoA和Macaulay。還有專門計(jì)算Lie 群的 Lie 等等。1994 年，4.2 版本擴(kuò)充了4.0 版本的功能，在圖形界面設(shè)計(jì)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對(duì)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(jìn)一步改進(jìn)了 MATLAB語言的功能。MATLAB5.X 較 MATLAB4.X 無論是界面還是內(nèi)容都有長足的進(jìn)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(shù)值算法、界面設(shè)計(jì)、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進(jìn)。現(xiàn)在的MATLA或持各種操作系統(tǒng)，它可以運(yùn)行在十幾個(gè)操作平臺(tái)上，其中比較常見的有基于Windows 9X/NT、 OS/2、 Macintosh 、 Sun、 Unix、 Linux

13、等平臺(tái)的系統(tǒng)?，F(xiàn)在的MATLAB!也不是一個(gè)簡單的矩陣實(shí)驗(yàn)室了，它已經(jīng)演變成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言了。其功能也越來越強(qiáng)大，會(huì)不斷根據(jù)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(shù)值計(jì)算和圖形可視能力的同時(shí)，推出了SIMULINK， 打通了 Matlab 進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)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(xiàn)在開始，MathWorks公司將每年進(jìn)行兩次產(chǎn)品發(fā)布，時(shí)間分別在每年的3 月和 9 月，而且，每一次發(fā)布都會(huì)包含所有的產(chǎn)品模塊，如產(chǎn)品的new featu

14、re 、 bug fixes 和新產(chǎn)品模塊的推出。在 R2006a中(MATLAB 7.2 Simulink 6.4 ),主要更新了 10個(gè)產(chǎn)品模塊、增加了多 達(dá)350個(gè)新特性、增加了對(duì)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(shí)間內(nèi)。現(xiàn)將 Matlab 各個(gè)版本簡要總結(jié)如下：Matlab 各個(gè)版本發(fā)布時(shí)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(shí)間版本 4 建造編號(hào)發(fā)布時(shí)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(jì)算及設(shè)計(jì)工作。Mathcad 獨(dú)有的可視化格式和簡單易用的白板界面將標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)符號(hào)、文本和圖形集成到一個(gè)工作表中，使Mathcad 成為獲取知識(shí)、計(jì)算重用和工程協(xié)作的理想之選。Mathcad 使個(gè)人工作能夠進(jìn)行更新和交互式設(shè)計(jì)，因此，用戶可以獲取他們每一個(gè)工程項(xiàng)目背后的關(guān)鍵方法和價(jià)值。Mathcad的XML體系結(jié)構(gòu)使組織能夠進(jìn)行遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越強(qiáng)大的計(jì)算。它提供一個(gè)開放工程式數(shù)據(jù)模型，能進(jìn)行發(fā)布、協(xié)作和集成，特別是在作為組織標(biāo)準(zhǔn)部署時(shí)。 而且在工程師工作時(shí)，Mathcad自動(dòng)為已記載 的計(jì)算創(chuàng)建可審查的跟蹤記錄，從而簡化了守規(guī)、報(bào)告、驗(yàn)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(jì)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