MathWorks：幾十年磨一劍，因為專業(yè)所以不同
[導讀]近日，世界領先的技術計算和基于模型的設計的軟件開發(fā)商和供應商MathWorks推出其MATLAB和Simulink產(chǎn)品系列的2013b版本，并宣布Polyspace新產(chǎn)品的面市。來自MathWorks中國區(qū)的應用工程師團隊經(jīng)理魏奮第一時間和與非網(wǎng)
近日，世界領先的技術計算和基于模型的設計的軟件開發(fā)商和供應商MathWorks推出其MATLAB和Simulink產(chǎn)品系列的2013b版本，并宣布Polyspace新產(chǎn)品的面市。來自MathWorks中國區(qū)的應用工程師團隊經(jīng)理魏奮第一時間和與非網(wǎng)記者分享了新產(chǎn)品信息并給出更深入的細節(jié)解讀。
功能升級
此次2013b版本中針對MATLAB的一些重要的功能升級包括：在MATLAB中引入一個新的數(shù)據(jù)類型MATLAB table，是針對混合型表格數(shù)據(jù)的容器，方便用戶查詢，做一些排序和抽選；增加了一種新的基本數(shù)據(jù)類型Categorical Arrays，作為離散非數(shù)值數(shù)據(jù)的容器，是一種枚舉類型，比字符串的cell arrays內(nèi)存效率高。如果一個元素來自有限集，采用這一數(shù)據(jù)類型將占用更小的內(nèi)存，速度也會更快。這是一個和MATLAB table相互輔助的新的數(shù)據(jù)類型；在圖像處理工具箱中加入了34個可直接對GPU進行支持的算法和函數(shù)，其中2013b版本中加入了23個，此前的2013a中已經(jīng)加入了11個函數(shù)。魏奮表示，這一功能添加是基于MathWorks對市場需求和發(fā)展趨勢的掌握和判斷。當然這種GPU加速支持需要另外一個Parallel Computing Toolbox工具箱作為輔助，就是所謂的并行計算工具箱；增加了MATLAB Compiler apps方便用戶將MATLAB程序進行打包下載和移植。
以及Simulink中的一些新功能包括：引入Simulink Performance Advisor即性能建議器，可自動對用戶的模型進行分析和優(yōu)化，當然這一切是在給用戶提示的前提下進行的；增加了新模塊MATLAB System Block，通過這個模塊，用戶可以在Simulink里更輕松的調(diào)用MATLAB算法，對于算法工程師和系統(tǒng)工程師之間的交流互動將有很大的幫助；更豐富的對話框，通過在對話框編輯器Mask Editor中加入更多的控件，如增加超鏈、圖像以及按紐等，讓用戶的對話框設計變得十分容易；增加了Comment Through注釋模塊，針對那些輸入輸出數(shù)量相同的模塊，添加這一注釋模塊后，在仿真過程中，信號可直接通過模塊，相當于設置了一個仿真條件，類似一個開關的功能，幫助用戶更好的驗證系統(tǒng)模塊的作用。
此外針對系統(tǒng)工具箱，MathWorks也做了部分功能擴展和升級，包括：全新的LTE System Toolbox針對設計LTE設備或需要對LTE標準進行驗證的用戶，提供符合標準的LTE、LTE-Advanced黃金參考模型和測試波形；Phased Array System Toolbox提供設計與模擬相控陣信號處理系統(tǒng)，可以使用MATLAB coder對函數(shù)和系統(tǒng)對象做C代碼生成，同時可實現(xiàn)任意分辨率的元素和陣列輻射模式的可視化；Computer Vision System Toolbox提供針對應用越來越廣泛的計算機視覺的系統(tǒng)工具箱，提供相機校準app，可以幫助用戶簡化工作流程，進行自動棋盤檢測，調(diào)整圖像的幾何失真。
Polyspace系列新產(chǎn)品登場
一直以來MathWorks始終堅守MATLAB和Simulink兩大產(chǎn)品線，看似缺乏創(chuàng)新，但了解這兩個工具后就會發(fā)現(xiàn)，他們幾乎無所不包，MathWorks提供的強大的算法庫、圖形模塊和擴展功能使之適用于幾乎所有的電子產(chǎn)品的模型搭建和系統(tǒng)驗證應用。
其中作為代碼驗證和查錯的重要工具，此次MathWorks對Polyspace進行了重新規(guī)劃，推出了兩款新產(chǎn)品Polyspace Code Prover和Polyspace Bug Finder。魏奮介紹，Polyspace工具采用目前業(yè)界普遍認同的形式化方法，用推導性數(shù)學方法對代碼進行無遺漏的驗證和檢查，最大程度的降低錯誤率，目的是避免如Ariane 5號火箭因數(shù)據(jù)溢出而發(fā)射失敗，美國約克城巡洋艦因一個簡單的0作為除數(shù)的代碼誤操作而發(fā)生重大事故等等這些因運行時代碼錯誤付出慘重代價的事件。這兩款產(chǎn)品的區(qū)別在于Code Prover的意思就是說它有證明功能，它能證明這個代碼是安全可靠的，更專注于QA部分，運行時間相對要長一些，而Bug Finder相對比較簡單，可以幫助找到錯誤，但不具有證明功能，適用的范圍比較廣，運行時間也較短。
硬件支持
為打破MathWorks的產(chǎn)品僅適用于軟件仿真和驗證的局限，該公司也越來越多的與硬件結(jié)合，加強對硬件平臺的支持，將產(chǎn)品從原型設計向?qū)嶋H產(chǎn)品開發(fā)做進一步擴展。
此次更新的2013b版本就增加了Simulink工具對硬件平臺的支持。魏奮也表示，目前公司軟件工具僅對一些常用的教學級開發(fā)板進行支持，如支持Arduino和樹莓派、賽靈思的Zynq和Zedboard等。實現(xiàn)這一功能的操作也很簡單，在相應界面點擊按鈕，直接就把Simulink的模型下載到相應的板卡，在里面運行寫好的算法，可以把結(jié)果輸出到Simulink做可視化顯示，看到運行結(jié)果是怎樣的，同時也可以做一些實時的調(diào)試。
Apps概念引入軟件驗證平臺
此次MATLAB新增的另一個功能是MATLAB apps交互式程序的，在MATLAB apps中有MathWorks開發(fā)的一些程序供大家參考，也有用戶自己編寫的MATLAB代碼生成的apps和其他用戶分享。
作為覆蓋工程師群體廣泛的軟件，MathWorks如果能很好利用現(xiàn)有的軟件資源與硬件需求，為MATLAB構(gòu)建一個友好的由廣泛的用戶組成的龐大的生態(tài)系統(tǒng)，將會為其注入強大的市場生命力。
功能升級
此次2013b版本中針對MATLAB的一些重要的功能升級包括：在MATLAB中引入一個新的數(shù)據(jù)類型MATLAB table，是針對混合型表格數(shù)據(jù)的容器，方便用戶查詢，做一些排序和抽選；增加了一種新的基本數(shù)據(jù)類型Categorical Arrays，作為離散非數(shù)值數(shù)據(jù)的容器，是一種枚舉類型，比字符串的cell arrays內(nèi)存效率高。如果一個元素來自有限集，采用這一數(shù)據(jù)類型將占用更小的內(nèi)存，速度也會更快。這是一個和MATLAB table相互輔助的新的數(shù)據(jù)類型；在圖像處理工具箱中加入了34個可直接對GPU進行支持的算法和函數(shù)，其中2013b版本中加入了23個，此前的2013a中已經(jīng)加入了11個函數(shù)。魏奮表示，這一功能添加是基于MathWorks對市場需求和發(fā)展趨勢的掌握和判斷。當然這種GPU加速支持需要另外一個Parallel Computing Toolbox工具箱作為輔助，就是所謂的并行計算工具箱；增加了MATLAB Compiler apps方便用戶將MATLAB程序進行打包下載和移植。
以及Simulink中的一些新功能包括：引入Simulink Performance Advisor即性能建議器，可自動對用戶的模型進行分析和優(yōu)化，當然這一切是在給用戶提示的前提下進行的；增加了新模塊MATLAB System Block，通過這個模塊，用戶可以在Simulink里更輕松的調(diào)用MATLAB算法，對于算法工程師和系統(tǒng)工程師之間的交流互動將有很大的幫助；更豐富的對話框，通過在對話框編輯器Mask Editor中加入更多的控件，如增加超鏈、圖像以及按紐等，讓用戶的對話框設計變得十分容易；增加了Comment Through注釋模塊，針對那些輸入輸出數(shù)量相同的模塊，添加這一注釋模塊后，在仿真過程中，信號可直接通過模塊，相當于設置了一個仿真條件，類似一個開關的功能，幫助用戶更好的驗證系統(tǒng)模塊的作用。
此外針對系統(tǒng)工具箱，MathWorks也做了部分功能擴展和升級，包括：全新的LTE System Toolbox針對設計LTE設備或需要對LTE標準進行驗證的用戶，提供符合標準的LTE、LTE-Advanced黃金參考模型和測試波形；Phased Array System Toolbox提供設計與模擬相控陣信號處理系統(tǒng)，可以使用MATLAB coder對函數(shù)和系統(tǒng)對象做C代碼生成，同時可實現(xiàn)任意分辨率的元素和陣列輻射模式的可視化；Computer Vision System Toolbox提供針對應用越來越廣泛的計算機視覺的系統(tǒng)工具箱，提供相機校準app，可以幫助用戶簡化工作流程，進行自動棋盤檢測，調(diào)整圖像的幾何失真。
Polyspace系列新產(chǎn)品登場
一直以來MathWorks始終堅守MATLAB和Simulink兩大產(chǎn)品線，看似缺乏創(chuàng)新，但了解這兩個工具后就會發(fā)現(xiàn)，他們幾乎無所不包，MathWorks提供的強大的算法庫、圖形模塊和擴展功能使之適用于幾乎所有的電子產(chǎn)品的模型搭建和系統(tǒng)驗證應用。
其中作為代碼驗證和查錯的重要工具，此次MathWorks對Polyspace進行了重新規(guī)劃，推出了兩款新產(chǎn)品Polyspace Code Prover和Polyspace Bug Finder。魏奮介紹，Polyspace工具采用目前業(yè)界普遍認同的形式化方法，用推導性數(shù)學方法對代碼進行無遺漏的驗證和檢查，最大程度的降低錯誤率，目的是避免如Ariane 5號火箭因數(shù)據(jù)溢出而發(fā)射失敗，美國約克城巡洋艦因一個簡單的0作為除數(shù)的代碼誤操作而發(fā)生重大事故等等這些因運行時代碼錯誤付出慘重代價的事件。這兩款產(chǎn)品的區(qū)別在于Code Prover的意思就是說它有證明功能，它能證明這個代碼是安全可靠的，更專注于QA部分，運行時間相對要長一些，而Bug Finder相對比較簡單，可以幫助找到錯誤，但不具有證明功能，適用的范圍比較廣，運行時間也較短。
硬件支持
為打破MathWorks的產(chǎn)品僅適用于軟件仿真和驗證的局限，該公司也越來越多的與硬件結(jié)合，加強對硬件平臺的支持，將產(chǎn)品從原型設計向?qū)嶋H產(chǎn)品開發(fā)做進一步擴展。
此次更新的2013b版本就增加了Simulink工具對硬件平臺的支持。魏奮也表示，目前公司軟件工具僅對一些常用的教學級開發(fā)板進行支持，如支持Arduino和樹莓派、賽靈思的Zynq和Zedboard等。實現(xiàn)這一功能的操作也很簡單，在相應界面點擊按鈕，直接就把Simulink的模型下載到相應的板卡，在里面運行寫好的算法，可以把結(jié)果輸出到Simulink做可視化顯示，看到運行結(jié)果是怎樣的，同時也可以做一些實時的調(diào)試。
Apps概念引入軟件驗證平臺
此次MATLAB新增的另一個功能是MATLAB apps交互式程序的，在MATLAB apps中有MathWorks開發(fā)的一些程序供大家參考，也有用戶自己編寫的MATLAB代碼生成的apps和其他用戶分享。
作為覆蓋工程師群體廣泛的軟件，MathWorks如果能很好利用現(xiàn)有的軟件資源與硬件需求，為MATLAB構(gòu)建一個友好的由廣泛的用戶組成的龐大的生態(tài)系統(tǒng)，將會為其注入強大的市場生命力。
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