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Syntaxe orientée tableau de MATLAB

1970
  • Cleve Moler
Poste de travail informatique avec interface MATLAB présentant la syntaxe orientée vers les tableaux dans l'analyse numérique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

MATLAB Il s'agit d'un langage matriciel où le type de données fondamental est le tableau, sans dimensionnement requis. Ceci permet une expression concise des opérations sur les matrices et les vecteurs. Par exemple, la multiplication de deux matrices `A` et `B` s'écrit simplement `C = A * B`, et la multiplication élément par élément s'écrit `C = A .* B`, ce qui simplifie l'utilisation des boucles complexes présentes dans d'autres langages.

La philosophie de conception fondamentale de MATLAB repose sur le traitement de toutes les données comme des tableaux : les scalaires sont représentés par des tableaux 1×1 et les vecteurs par des tableaux 1×N ou N×1. Ce paradigme découle de son origine : une interface interactive de haut niveau pour les bibliothèques Fortran LINPACK et EISPACK, conçues pour l’algèbre linéaire. Cette syntaxe centrée sur les tableaux simplifie considérablement le code pour les problèmes scientifiques et d’ingénierie, souvent exprimés en termes de calcul matriciel et vectoriel. Des opérations qui nécessiteraient des boucles imbriquées et une gestion rigoureuse des indices dans des langages comme C ou Java peuvent être exprimées en une seule ligne lisible dans MATLAB.

Par exemple, la résolution du système d'équations linéaires Ax = b s'effectue avec la commande `x = Ab`, qui utilise l'opérateur de division (mldivide). Cet opérateur ne se contente pas de calculer l'inverse de A ; il analyse la matrice A afin de choisir l'algorithme le plus stable et le plus efficace, comme la décomposition LU pour les matrices carrées ou la décomposition QR pour les systèmes rectangulaires. Cette abstraction de haut niveau permet aux utilisateurs de se concentrer sur le problème mathématique plutôt que sur les détails d'implémentation. De plus, le langage encourage la vectorisation, c'est-à-dire le remplacement des boucles explicites par des expressions matricielles. Ceci rend le code non seulement plus compact, mais aussi nettement plus rapide, car les fonctions internes de MATLAB sont du code C et Fortran multithread hautement optimisé.

UNESCO Nomenclature: 1202
- Informatique

Taper

Logiciel/Algorithme

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • langage de programmation Fortran
  • Bibliothèque de logiciels numériques LINPACK
  • Bibliothèque de logiciels numériques EISPACK
  • Langage de programmation APL

Applications

  • algorithmes de traitement du signal
  • filtres de traitement d'image
  • conception de systèmes de contrôle
  • analyse par éléments finis
  • dynamique des fluides numérique
  • implémentation du modèle d'apprentissage automatique

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : MATLAB, programmation matricielle, laboratoire de matrices, vectorisation, calcul numérique, algèbre linéaire, syntaxe, type de données, programmation orientée tableaux, calcul scientifique.

Contexte historique

Syntaxe orientée tableau de MATLAB

1967
1970
1970
1970
1970
1973
1980
1967
1967
1970
1970
1970
1970-01-01
1975-06-01
1980

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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