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MATLABは、さまざまな分野で幅広く利用されている数値計算ソフトウェアであり、プログラミング言語です。
AIや機械学習などの分野でも利用されていますが、日本での知名度は、同じような用途のPythonと比べて高くありません。そのため、将来的に需要があるかよくわからないという方も多いのではないでしょうか。
そこで今回は、MATLABについて、その概要や特徴、学習方法、将来性などを詳しく解説します。MATLABの知識やスキルを習得すると、今後のキャリアアップにつながる可能性が高いため、ITエンジニアとしてスキルアップを考えている方はぜひ最後までご覧ください。
MATLABとは
MATLAB(マトラボ)とは、MathWorks社が開発を行なったIDE(統合開発環境)の一種であり、そのなかで利用されるプログラミング言語の名称でもあります。「matrix laboratory」という言葉から、名付けられました。
おもに数値計算やデータ解析を得意としているため、経済学や理工学をはじめとして、数値計算を扱う分野で広く使用されています。
また、多数の言語との連携を可能としているのが特徴です。C言語やC++、Java、Python、.NETなどのプログラミング言語とも連携でき、既存のコードを再利用することもできます。
MATLABで実現できること
MATLABで実現できる内容について解説します。
さまざまな数値計算
MATLABは数値計算における強力なツールであり、「数値計算言語」ともいわれています。豊富な機能とツールボックスを備えており、統計解析や機械学習によるアルゴリズム開発・実装などを行なうことが可能です。
そのため、機械学習に関する開発において、おすすめのプラットフォームといえます。
ディープラーニングを利用したアルゴリズムの生成
AI(人工知能)を発展させるうえで欠かせない深層学習を、「ディープラーニング」と呼びます。ディープラーニングでは、データを学ぶだけでなく、その背景にあるパターンやルールなどを、普段人間がしているような思考に近い形で学習します。
MATLABには、ディープラーニングのための機能が含まれており、MATLAB自身が学習しながらアルゴリズムを作り出すことが可能です。人間がルールやパターンを指示出しする作業を省けるため、より効率的な開発につながるのです。
CやC++言語の生成
MATLABには「MATLAB Coder」と呼ばれるCやC++言語を生成する機能があり、この機能を使うことで、MATLABで書いたコードをCやC++言語に変換できます。
これにより、MATLABで作成されたアルゴリズムを、ネイティブコードに変換することも可能となります。MATLABの環境でだけでなく、より幅広い用途に対応できるコードに変換できる点は大きな強みといえるでしょう。
Simulinkとの連携によるシステム開発や実際のシミュレーション
「Simulink」と連携すれば、テスト機能やレポーティングを利用することが可能です。Simulinkとは、シミュレーションやシステム設計のためのブロック線図環境のことで、MATLABと同様にMathWorks社によって開発されました。
数値計算や解析、アルゴリズム開発を行なうMATLABと、シミュレーションやシステム設計を行なうSimulinkは、補完関係にあるといえます。両者を組み合わせて使用すると、MATLABで作成したアルゴリズムをSimulinkでシミュレーションすることなどが可能となるからです。
Simulinkとの連携により、統合開発環境としての使い勝手が大きく向上し、高度なシステム開発やシミュレーションを容易に行なう助けとなります。
MATLABとPythonの違い
MATLABとPythonは似た用途で利用されますが、いくつかの違いがあります。
例えば、活躍する分野です。MATLABは数値計算や科学技術分野でおもに利用されますが、PythonはWebアプリケーションやデータサイエンスなどの幅広い分野で利用されています。
また、MATLABは商用ソフトウェアであるため有料であるのに対し、Pythonはオープンソースであり無料で利用可能です。MATLABはパッケージで販売されているため、インストール後に環境を整える必要がない点はメリットですが、コストがかかる点はデメリットともいえるでしょう。ただし、MATLABには試用版もあるため、正式に導入する前に使い勝手を無料で確認することは可能です。
その他、学習のしやすさでも両者には違いが見られます。MATLABは専門的な知識とされており、言語の難易度で比較するとPythonのほうが容易といえるでしょう。書籍なども、Pythonのほうが多い状況です。
MATLABとPythonが連携可能なため、いきなりMATLABから学ぶよりは、Pythonを先に習得したほうがスムーズかつ無駄がないかもしれません。
MATLABのプラン・価格
MATLABのライセンスは、企業/官公庁、教育機関、学生、個人で分かれています。価格は、ライセンスによって次のように異なっています。
【企業/官公庁向け】
・永久ライセンス:30万円
・年間ライセンス:12万円
【教育機関向け】
・永久ライセンス:7万5,000円
・年間ライセンス:3万7,500円
【学生向け】
・永久ライセンス:9,990円
※MATLAB、Simulink、および10種類のアドオン製品が入ったパッケージ版
【個人向け】
・永久ライセンス:1万5,500円
MATLABの将来性
MATLABは、科学技術分野や工学分野、経済分野など幅広い分野で利用されている数値計算ソフトウェアです。そのため、MATLABに対する需要は今後も高く、将来性も高いといえます。AIの分野で利用されていることも、注目すべきポイントの一つです。
MATLABは常に最新技術を導入しており、バージョンアップによって機能拡張や性能向上が図られています。総合的に見て、MATLABは今後も多くの分野で活用され、ますます需要が高まると予想されるでしょう。
MATLABの学習方法
それでは、MATLABはどのように学習すればよいのでしょうか。おもな学習方法として、2つ紹介します。
MATLABの日本語学習サイトで学ぶ
MathWorksは、MATLABの無料チュートリアルとして入門コースを提供しているため、これを利用して学ぶことが可能です。日本語にも対応しているので、初めてMATLABを触る方は一度見てみることをおすすめします。
入門コースには、MATLABの基礎的な使い方からデータの読み込み、プログラミングまで、さまざまな講座が用意されています。
なお、学習サイトの利用にはMathWorksのアカウント取得が必須です。
MATLABに関する書籍で学ぶ
「まずはMATLABの概念を知りたい」という場合は、書籍で学習するとよいでしょう。基本的なプログラミング知識を持つ方が、MATLABを理解する際の方法として適しているといえます。
この方法の注意点としては、自分のレベルに合わせた本を選ぶこと、最新の情報が掲載されている書籍を選ぶことが挙げられます。
まとめ:
MATLABは、科学技術分野や工学分野、経済分野など幅広い分野で利用されている数値計算ソフトウェアです。
MATLABに対する需要は今後も高く、将来性も高いといえます。MATLABは常に最新技術を導入し、クラウドサービスも提供されているため、利便性の面でも向上していくでしょう。
MATLABの習得は、ITエンジニアとしてのスキルアップやキャリアアップにつながる可能性が高いといえます。新しい技術を習得しようと考えている方は、チェックしてみてはいかがでしょうか。