6月30日消息，近日MATLAB EXPO 2023中國(guó)用戶大會(huì)正式開(kāi)幕，本次大會(huì)分別在上海和北京兩個(gè)城市舉行，兩場(chǎng)囊括了40多場(chǎng)技術(shù)演講以及來(lái)自全球用戶的精彩案例分享。當(dāng)天除了精彩的主題演講，在午后議程中，上海站和北京站各設(shè)有三個(gè)精選分會(huì)場(chǎng)和一個(gè)閉門(mén)會(huì)議，內(nèi)容圍繞著人工智能與工程應(yīng)用、電氣化與工業(yè)自動(dòng)化、軟件定義汽車(chē)（上海）、無(wú)線通信與芯片（上海）、建模仿真和實(shí)現(xiàn)（北京）、基于模型的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)（北京）等領(lǐng)域。

按照慣例，MathWorks公司每年都會(huì)發(fā)布兩版新的軟件、推出新的工具箱、新的功能，以及對(duì)原有功能的升級(jí)和整合。今年MATLAB和Simulink R2023a版本的亮點(diǎn)如下：

MATLAB：

? 實(shí)時(shí)編輯器任務(wù)：在實(shí)時(shí)腳本中導(dǎo)入數(shù)據(jù)；以交互方式從數(shù)據(jù)中查找并去除周期性趨勢(shì)和多項(xiàng)式趨勢(shì)；

? pivot 函數(shù)：使用透視表總結(jié)表格數(shù)據(jù)；

? 代碼分析器和 fix 函數(shù)：以交互方式和編程方式查找并修復(fù)代碼問(wèn)題；

? Python 接口：支持 Python 和 NumPy 數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換；使用 Python 對(duì)象作為 MATLAB 字典中的鍵；

? table 和 timetable 數(shù)據(jù)類型：直接在表和時(shí)間表中執(zhí)行計(jì)算而無(wú)需提取數(shù)據(jù)；

? 時(shí)間表事件：通過(guò)附帶的事件表查找并標(biāo)記時(shí)間表中的事件；

? 單元測(cè)試框架：使用測(cè)試瀏覽器運(yùn)行測(cè)試；

Simulink：

? 仿真調(diào)試：逐模塊步進(jìn)仿真；

? Python 導(dǎo)入器：將 Python 函數(shù)與 Simulink 集成在一起進(jìn)行仿真；

? 信號(hào)記錄：記錄非虛擬總線或總線數(shù)組中的可變大小信號(hào)；

MATLAB征服更多不可能

在本次大會(huì)的主會(huì)場(chǎng)上，由MathWorks全球行業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)——Sameer Prabhu帶來(lái)了關(guān)于“登月計(jì)劃：工程師和科學(xué)家們?nèi)绾握鞣豢赡堋钡闹黝}演講。Sameer Prabhu在該演講中詳細(xì)介紹了MATLAB?和Simulink?在幫助工程師和科學(xué)家實(shí)現(xiàn)目標(biāo)方面所扮演的角色，以及如何將這些工具和技術(shù)應(yīng)用于的“登月計(jì)劃”。

Sameer Prabhu在隨后的采訪中表示，MathWorks擁有標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)服務(wù)，可以讓我們的客戶比較系統(tǒng)地掌握我們工具的使用，這樣幫助我們的客戶能夠以一個(gè)比較高效的使用方法將我們所有的工具串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)比較好的高效工作流。另外由于MathWorks為很多行業(yè)都提供工具和服務(wù)，MathWorks可以將不同行業(yè)的最佳實(shí)踐都通過(guò)這種技術(shù)服務(wù)提供給客戶。

助力未來(lái)腦科學(xué)

隨后在主會(huì)場(chǎng)上，清華大學(xué)副教授——張丹帶來(lái)了關(guān)于“腦機(jī)接口”的演講。腦機(jī)接口研究涉及腦神經(jīng)數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)算法、交互界面設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等多方面的技術(shù)方法。張丹以想象運(yùn)動(dòng)腦機(jī)接口、視覺(jué)腦機(jī)接口、情緒腦機(jī)接口為例，介紹了MATLAB?如何支持相關(guān)的研究工作及應(yīng)用，如何支持高校腦機(jī)接口課程的教學(xué)與學(xué)生競(jìng)賽的工作。

想象運(yùn)動(dòng)腦機(jī)接口可以將我們腦中的想象轉(zhuǎn)化為對(duì)設(shè)備的控制指令，比如可以讓殘疾人通過(guò)這種方式去控制輪椅。

而視覺(jué)腦機(jī)接口主要可以幫助漸凍癥患者建立對(duì)外交流的通道。

情緒腦機(jī)接口可以解碼實(shí)時(shí)情緒狀態(tài)。

腦機(jī)接口包含主動(dòng)和被動(dòng)（面向信息交流與控制的主動(dòng)腦機(jī)接口和面向狀態(tài)識(shí)別與監(jiān)測(cè)的被動(dòng)腦機(jī)接口）兩種形態(tài)。被動(dòng)腦機(jī)接口的發(fā)展大概是在2010年往后。而主動(dòng)腦機(jī)接口并不是說(shuō)沒(méi)有在發(fā)展，只是說(shuō)現(xiàn)在主動(dòng)腦機(jī)接口進(jìn)入了一個(gè)成熟穩(wěn)定期，更多的精力是在做系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。

張丹表示，在腦機(jī)接口技術(shù)開(kāi)發(fā)當(dāng)中，實(shí)際上用到了大量MATLAB的工具，從最基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)分析工具到機(jī)器學(xué)習(xí)工具，到我們的信號(hào)處理工具。還有包括很多第三方的支持，第三方工具箱的支持。這一系列的工具都讓我們腦機(jī)接口的研究變得更加容易，也有力地推動(dòng)了腦機(jī)接口的前沿進(jìn)展。我們也希望通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)，對(duì)人類情緒進(jìn)行個(gè)體量化，實(shí)現(xiàn)對(duì)情緒障礙相關(guān)心理健康問(wèn)題的客觀評(píng)價(jià)。今年，張丹團(tuán)隊(duì)還與MathWorks在2023世界機(jī)器人大賽—BCI腦控機(jī)器人大賽上共同合作了情緒腦機(jī)（青年組）賽項(xiàng)，鼓勵(lì)選手使用MATLAB進(jìn)行編程與實(shí)現(xiàn)，一起加速探索情緒腦機(jī)接口的潛力！

張丹在隨后的采訪中表示，人工智能現(xiàn)在在情緒上還沒(méi)有發(fā)揮很大威力的原因是由于情緒本身的標(biāo)簽過(guò)于復(fù)雜。不像我們說(shuō)這是一個(gè)杯子，這是一支筆那么明確，它是非常復(fù)雜的構(gòu)成。所以這里面也需要心理學(xué)從研究者更多的介入，怎么更好的定義一個(gè)好用，并且是一個(gè)穩(wěn)健情緒的標(biāo)簽體系。

另外情緒的采集的確是件很需要去探索的事情?，F(xiàn)在的研究是在實(shí)驗(yàn)室的控制環(huán)境下做信息采集，這個(gè)的確很有效也控制得非常好。但是有很多情緒類別在這種情況下沒(méi)有辦法很好地模擬出來(lái)。比如說(shuō)我看一個(gè)球賽這種興奮，或者我自己支持的球隊(duì)獲勝的那種喜悅，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中是很難去誘發(fā)的。所以在這樣的場(chǎng)景下怎么把人的情緒狀態(tài)，在最真實(shí)的環(huán)境下采集下來(lái)，把它拿到，這是一件很有挑戰(zhàn)的事情。

閉門(mén)會(huì)議深度剖析

在“基于模型的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的閉門(mén)會(huì)議中，MathWorks中國(guó)應(yīng)用工程師——陳宜欣介紹了如何使用MATLAB加速信號(hào)處理和圖像處理算法開(kāi)發(fā)。在電子系統(tǒng)中的信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)無(wú)處不在，各類傳感器采集的信號(hào)、攝像頭采集的圖像和視頻被廣泛地應(yīng)用在故障檢測(cè)、健康監(jiān)測(cè)、視覺(jué)檢查、目標(biāo)識(shí)別等各種場(chǎng)景。對(duì)于這些場(chǎng)景，陳宜欣詳細(xì)介紹了MATLAB?和Simulink?如何支持信號(hào)和圖像處理和分析算法開(kāi)發(fā)，從而使您能夠輕松開(kāi)發(fā)適用于各類應(yīng)用的高精度算法。

而在隨后關(guān)于“MATLAB 和 Simulink在電路仿真中的應(yīng)用”的演講中，MathWorks中國(guó)的周前程與趙晨星介紹了如何使用MathWorks系列產(chǎn)品進(jìn)行電路的建模和仿真。Simscape? 及Simscape Electrical?提供了大量電路建模的基本元件和模塊，可幫助電路設(shè)計(jì)者快速建立電路模型并且仿真電壓/電流的特性。對(duì)于高頻及射頻電路，RF Toolbox?和RF Blockset?提供了射頻電路的基本模塊以及S參數(shù)導(dǎo)入，結(jié)合RF Budget Analyzer一鍵生成功能，可快速建立射頻系統(tǒng)鏈路并導(dǎo)出給Simulink?，在Simulink中可進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。在數(shù)模混合電路中常用的ADC和PLL模塊，Mixed-Signal Blockset?提供了豐富的參考電路和測(cè)試模版。對(duì)于高速電路的設(shè)計(jì)，Signal Integrity Toolbox?則允許信號(hào)完整性工程師對(duì)高速串行/并行鏈路進(jìn)行前仿真階段的設(shè)計(jì)以及布版后仿真的驗(yàn)證。

在最后關(guān)于“將算法模型快速部署到DSP和FPGA”的演講中， MathWorks中國(guó)高級(jí)項(xiàng)目工程師——趙恒介紹了如何用Simulink建模多核處理器任務(wù)，并通過(guò)仿真進(jìn)行分析和早期算法驗(yàn)證，展示了從模型生成多核DSP代碼的過(guò)程，演示了從訓(xùn)練好的深度網(wǎng)絡(luò)生成HDL代碼并部署到FPGA開(kāi)發(fā)板上的完整流程。隨著智能算法的成熟和嵌入式設(shè)備的性能提升，越來(lái)越多的場(chǎng)景需要將AI算法部署到嵌入式設(shè)備上。為了應(yīng)對(duì)這些新的挑戰(zhàn)，MATLAB? 和 Simulink?提供了從算法和模型自動(dòng)生成C代碼和HDL代碼，并將其部署到DSP和FPGA上的完整流程。

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