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Matlab 发展历程及其发展趋势
在 70 年代中期,Cleve Moler 博士和其同事在美国国家科学基金的
资助下开发了调用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序库。EISPACK
是特征值求解的 FOETRAN 程序库,LINPACK 是解线性方程的程序库。
在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。
到 70 年代后期,身为美国 New Mexico 大学计算机系系主任的
Cleve Moler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用 EISPACK
和 LINPACK 程序库,但他发现学生用 FORTRAN 编写接口程序很费时间,
为了让学生方便的调用 EISPACK 和 LINPACK,利用业余时间为学生编
写 EISPACK 和 LINPACK 的接口程序。Cleve Moler 给这个接口程序取
名为 MATLAB,取名 MATLAB (MATrix LABoratory),即 Matrix 和
Laboratory 的组合。在以后的数年里,MATLAB 在多所大学里作为教
学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。
1983 年春天,Cleve Moler 到 Standford 大学讲学,MATLAB 深深
地吸引了工程师 John Little。John Little 敏锐地觉察到 MATLAB 在
工程领域的广阔前景。于是,他和 Cleve Moler、Steve Bangert 一
起,由 Steve Bangert 主持开发编译解释程序,Steve Kleiman 完成
图形功能的设计,John Little 和 Cleve Moler 主持开发了各类数学
分分析的子模块,撰写用户指南和大部分的 M 文件。这样用 C 语言开
发了第二代 MATLAB 专业版,也是 Matlab 第一个商用版,同时赋予了
它数值计算和数据图示化的功能。自从第一版发行以来,已有众多的
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科技工作者加入到 Matlab 的开发队伍中,并为形成今天约 Matlab 系
统做出了巨大的贡献。
1984 年,Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司,
发行了 Matlab 第 1 版(DoS 版本 1.0)。正式把 MATLAB 推向市场。MATLAB
的第一个商业化的版本是同年推出的是 3.0 的 DOS 版本。并继续进行
MATLAB 的研究和开发,逐步将其发展成为一个集数值处理、图形处
理、图像处理、符号计算、文字处理、数学建模、实时控制、动态仿
真、信号处理为一体的数学应用软件。Matlab 以商品形式出现后,
仅短短几年,就以其良好的开放性和运行的可靠性,使原先控制领域
里的封闭式软件包(如英国的 UMIST,瑞典的 LUND 和 SIMNON,德国
的 KEDDC)纷纷淘汰,而改以 Matlab 为平台加以重建。
九十年代初期,在国际上 30 几个数学类科技应用软件中,Matlab 在
数值计算方面独占鳌头,而 Mathematica 和 Maple 则分居符号计算软
件的前两名。MathCAD 因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而
深受中学生欢迎。Matlab 已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
1992 年,MathWorks 公司于推出了 4.0 版本。
1993 年,MathWorks 公司推出了 MATLAB 4.1 版。也是在这年(1993
年)MathWorks 公司从加拿大滑铁卢大学购得 Maple 的使用权,以
Maple 为“引擎”开发了 Symbolic Math Toolbox 1.0。MathWorks
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公司此举加快结束了国际上数值计算、符号计算孰优孰劣的长期争
论,促成了两种计算的互补发展新时代。
+ 符号计算发展
从 1960s 年代以来, 符号计算这个研究领域获得了极大的发展。一
系列符号计算算法的提出为现代计算机代数系统奠定了理论基础。比
较著名的算法包括: 计算多项式理想的 Grobner 基算法、多项式分
解的 Berlekamp 算法、计算有理函数积分的 Risch 算法.
在二十世纪六十年代, 比较流行的计算机程序语言是 FORTRAN 和
ALGOL。这两种语言主要是用来作数值计算的, 至今 FORTRAN 依然
是数值计算领域的标准语言之一。然而 FORTRAN 语言和 ALGOL 语言
并不适合于编写符号计算软件。六十年代初出现的LISP 语言为符号
计算软件提供了合适的语言环境, 因此早期的符号计算软件都是用
LISP 语言编写的。其中最著名的符号计算系统是 REDUCE, REDUCE 系
统是由 Stanford 大学的 Tony Hearn 开发的基于 LISP 语言的交互
式符号计算系统, 最初的目的是用来进行物理计算。到了二十世纪
七十年代初, 由麻省理工学院的 Joel Moses, Willian Martin 等
人开发的 MACSYMA 系统诞生了, 它是那个时代功能最强大的符号计
算系统。它的功能除了标准的代数计算以外, 还包括极限的计算、
符号积分、解方程等。事实上, 许多符号计算的标准算法都是由麻
省理工学院的研究小组提出的。
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