MATLABとは？できることや価格、Simulinkとの関係も解説

MATLAB（マトラボ）とは？

MATLABは、一言で述べるならば「数値計算に最適化された統合開発環境」です。ただし、MATLAB内で使用される言語の名称でもあるため、プログラミング言語ともいえます。ここでは、統合開発環境とプログラミング言語という2つの側面からMATLABを解説していきます。

総合開発環境としてのMATLABに含まれる機能

統合開発環境としてのMATLABは、複数のツールが含まれていることが特徴です。以下に、総合開発環境としてのMATLABに含まれる機能をそれぞれ紹介します。

機能	概要
データ解析	テキストやスプレッドシートなど外部のデータを取り込み、分析を行う機能。データクリーニングや平滑化、グループ化に加え、記述統計なども可能。
グラフィックス	2次元および3次元プロットの作成が可能です。グラフィックスを最適化するためのコード最適化機能も含まれます。
アプリケーションのアルゴリズム開発	スクリプティング用ファイルや関数が含まれます。また、クラス作成や各種ファイル操作も可能です。
ネイティブアプリおよびWebアプリ作成	MATLAB内に用意された関数を用いたプログラミングによるアプリ作成に加え、ビジュアルプログラミングツール「App Designer」を活用した開発も可能です。
多言語連携	MATLABはPython、Java、C言語、C++、.NETなどの言語と相互に連携することが可能です。こうした言語のライブラリを呼び出したり、相手方の言語からMATLABの機能を利用したりといった使い方ができます。
ハードウェア接続	研究機関の機器や、データ取得用機器、オーディオやカメラとの接続が可能です。
並列計算	マルチコアCPUやGPU計算クラスターと接続して並列計算を行うことができます。後述するシミュレーションツール「Simulink」との連携で可能になる機能もあります。
アプリケーション配布	MATLABで開発したアプリケーションは、同じMATLABユーザーと共有することができます。また、パッケージとして配布することも可能です。
クラウドコンピューティング	MATLABでは、Webブラウザ上からMATLABを利用する「MATLAB online」という機能があります。また、ファイルストレージ機能やパブリッククラウド上での実行機能など、クラウドコンピューティングに対応した機能なども備わっています。
Toolboxへの機能追加	MATLABには追加機能をダウンロード・インストールするToolboxという機能もあります。必要に応じて追加機能をインストールし、いつでも使うことができます。

関連記事：Pythonとは？特徴やできること・活用事例などを解説！

プログラミング言語としてのMATLABの特徴

プログラミング言語としてのMATLABは、行列や配列処理を得意とする点が特徴です。一度にひとつの数値処理ではなく行列と配列全体を処理できるため、数値計算の分野では使いやすい言語といえるでしょう。また、コマンド入力によるソースコードの作成と実行、行列や配列の処理、データ型変換、演算子による演算、条件分岐など一般的なプログラミング言語が持つ機能も備えています。

MATLABでできること

MATLABができることを紹介します。MATLABはできることが非常に多いツールですが、その中でも特に注目に値する部分を抜粋して解説します。

MATLABはディープラーニング開発からC++のコード作成などできることが多岐にわたります。できることが多いため、使用者によって用途は異なるでしょう。ここからはMATLABでできることを6つ紹介します。紹介するのは以下の6つです。

• 
  ・ディープラーニングのアルゴリズム開発

  ・さまざまな数値計算処理

  ・レポーティングとテスト（Simulinkを活用した場合）

  ・CおよびC++コードの生成

  ・コンピューティングビジョン分野での画像解析

  ・ロボット工学分野でのシステム開発

それぞれについて詳しく見ていきましょう。

ディープラーニングのアルゴリズム開発

MATLABでは、ディープラーニングを活用したアルゴリズム開発と、その後の処理プロセスを実装することができます。これを利用し、「歩きながらスマホを操作している人物を検知し、警告を出す」という機能も開発されています。具体的には、「ディープラーニングによる人物の検知」「歩きスマホか否かの判断（分類）」「警告表示」などのアルゴリズムが開発されています。

ディープラーニングとは

ディープラーニング（深層学習）とは、従来のAIよりも踏み込んだ知能を備えた機械学習のひとつです。具体的にはデータの背景にあるルール・パターンを自分で学習し多層的（ディープ）構造で考える方法が採用されています。

これにより、従来人間がAIに学習させるべきルール・パターンの指示を省略できます。人間の脳神経細胞であるニューロンを模したシステム「ニューラルネットワーク」がベースにあり、高性能であるためさまざまな分野で活用されています。

関連記事：RubyとPythonを比較｜選ぶポイントや学習方法も解説

さまざまな数値計算処理

Toolboxに機能を追加することで、「統計解析、モデリングおよびアルゴリズム開発」「回帰、内挿、平滑化を用いたデータ曲線」などを行うことができます。MATLABは数値計算言語とも呼称するだけあって、数値計算処理に関する追加機能が豊富です。

レポーティングとテスト（Simulinkを活用した場合）

MATLABと同じくMathWorks社の製品である「Simulink」との連携により、レポーティングやテスト機能を利用できるようになります。Simulinkはシステム設計・シミュレーション・テストのためのグラフィカル環境で、MATLABとの連携でより使い勝手の良いシステム開発・シミュレーション・テスト環境が構築できます。

CおよびC++コードの生成

MATLABにはC言語とC++のコードを生成する機能があります。これは、「MATLAB Coder」と呼ばれるコーディングツールを用いることで実現できるものです。一般的なデスクトップアプリケーションから組込み用に最適化されたコードまで、幅広い用途に対応できるコードの生成が可能です。

コンピューティングビジョン分野での画像解析

コンピューティングビジョンとは、画像解析に関する分野を指します。人間がものを見るのと同じように、コンピューターでも自動で画像に表示されるものを認知し解析する目的で行われています。

例えばこの分野がより発達すれば、自動車の自動運転技術がより高機能になるでしょう。画像解析を必要とする開発においてMATLABは活用されます。

ロボット工学分野でのシステム開発

ロボット工学のアルゴリズムに関する分野でMATLABが使用されます。センサー反応、カメラの映像などでロボットの動きを制御するシステムが開発できます。

MATLABでの開発事例

・エネルギー管理システムの制御

• ・エネルギー管理システムの制御

  ・ソーラーカー開発

  ・車載システム

  ・エンジン制御システム

  ・核燃料デブリ除去用ロボットアーム

  ・半導体への機械学習技術

有名企業での導入事例も多く、公式サイトにもユーザー事例は紹介されています。

MATLABの価格体系

MATLABは利用者がどのような組織で活用するかによって価格が異なります。以下の4つのプランについて価格体系を解説します。

• 
  ・企業や官公庁

  ・教育機関

  ・学生

  ・個人

また、Simulinkにやや機能が制限された「製品評価版」もあるため、一緒にご紹介します。
価格は2024年1月現在のものです。最新価格はMathWorks公式サイトを参考にしてください。

関連記事：未経験からPythonエンジニアになるには？学習方法や需要・将来性も紹介

Standard

Standardは企業や官公庁、その他団体が利用する場合のライセンスです。

永久ライセンス （2年目以降保守サービスを 利用するためには年会費が必要）	300,000円
年間ライセンス	120,000円

Startups

StartupsはMATLABに承認されたスタートアップ企業が利用できる特別価格のプランです。詳細情報は公開されていませんが、通常盤と比較して安価で使用できます。

Academic

Academicは教育機関や学術研究機関など教育に関連する団体が使用できる特別価格のプランです。MATLABだけでなく、ほとんどすべてのツールボックスを利用できます。

Student

Studentは学生向けライセンスです。プロフェッショナル版（Standard、Education）と同じ機能を持ちますが、インターフェイスに若干の違いがあります。

通常版	4,990円
パッケージ版	9,990円

Education

Educationは大学など教育機関の研究者向けライセンスです。

永久ライセンス （2年目以降保守サービスを 利用するためには年会費が必要）	72,500円
年間ライセンス	36,250円

Home

Homeは個人が非営利目的で利用する場合に選択できるライセンスです。政府・学術機関や商用利用はできません。

通常版

15,500円

製品評価版

製品評価版とは、いわゆる「お試し期間」です。価格は無料で30日間評価版を利用できます。プロフェッショナル版では製品版・評価版に機能の差はありませんが、Homeと学生版ではSimulinkに以下の機能制限があります。

• 
  ・モデル数が1000の非バーチャルブロックに制限される

  ・アクセラレータ・ラピッドアクセラレータシミュレーションモードは非対応

  ・モデルブロックのシミュレーションがノーマルモードのみ対応される

MATLABとPythonとの比較

MATLABとPythonができることは、大きな枠組みでとらえれば大差ありません。しかし両者には難易度と価格で差があります。

	MATLAB	Python
料金	基本は有償	基本は無償
得意分野	数式計算処理	ディープラーニング
言語方式	インタプリタ言語	インタプリタ言語
サポート	専用ヘルプあり	ユーザーフォーラムなど
求人件数	比較的少ない	比較的少ない

まず、無償か有償化という点です。Pythonはオープンソースであるゆえに、原則として無償利用が可能です。これに対してMATLABは、原則として有料となっています。ただし、機能が制限された無料版（試用版）も存在するため、事前に使い勝手を確認することは可能です。

関連記事：Pythonの資格一覧｜取得するメリットや難易度、勉強方法も解説

言語で難易度を比較すると、Pythonは習得しやすい分野といえるでしょう。さまざまなプログラミングタスクに使用でき、プログラミングを習得したい方が最初に触れる言語としても有名です。対してMATLABは工学的・科学的な問題解決への応用がしやすく、エンジニアが習得する言語としての認知が広まっています。

また、インストールのしやすさはPythonのほうが優れています。後述しますがMATLAB側の準備作業も特に複雑ではありません。しかし、Pythonは「ダウンロード・インストール・実行許可権限の付与」という3ステップですぐに使い始められるため、使用開始までのハードルが低い言語です。

ちなみに得意分野だと、MATLABは「線形代数の処理に強い」「行列やベクトルが扱いやすい」という強みが挙げられます。一方Pythonは、ディープラーニング関連の開発で事実上のスタンダードとなっている言語です。

関連記事：Pythonエンジニアの転職事情を解説！求人数や年収も紹介

MATLABとSimulinkとの関係性

MATLABとSimulinkは、どちらもMathWorks社の製品です。ただし、以下のような違いがあります。

• 
  ・Simulinkはシステム設計、シミュレーション、テスト環境構築向け

  ・MATLABは数値計算、アルゴリズム開発、データ解析向け

MATLABとSimulinkの連携によって統合開発環境としてのMATLABがさらに便利になるため、補完関係にある製品と考えられます。

MATLABの学習方法

MATLABを動かし学びたい方向けに、学習方法を以下にまとめました。学習に役立つサイトや書籍をチェックしていきましょう。

MATLABの日本語サイトで学ぶ

MathWorksでは、MATLABの無料チュートリアルを公開しています。テキストは英語が基本ですが、MATLAB入門は日本語対応しているためチェックしてみるとよいでしょう。

コースではビデオ解説とテスト・フィードバックが含まれており、自分のタイミングで学習可能です。この他にもディープラーニングやMATLAB基礎、複雑なデータの読み込みや可視化のコースも用意されています。
関連コースを受講する場合はMathWorksアカウントの取得が必須です。

MATLABの初心者向け書籍で学ぶ

MATLABの概念や基本的なことをまず知りたい場合は、書籍での学習がおすすめです。

• 
  ・はじめてのMATLAB／著：北村達也

  ・MATLABクイックスタート: 数式処理から機械学習まで／著：藤原 毅夫

  ・最新MATLABハンドブック 第七版 機械学習・ディープラーニング対応／著：小林一行

これらの書籍はある程度のプログラミング知識を持つ方なら、MATLABの理解を深めるために役立つでしょう。
ただし、書名にもあるように何年に発行された情報かを確認するのがポイントです。古いノウハウやまとまっていない情報を載せる書籍ではなく、自分の知りたい学習レベルに合わせた本を選ぶようにしましょう。

関連記事：Pythonエンジニアの年収が高い理由は？需要と将来性も解説

MATLABの始め方

MATLABを始めるための最も初期的な動作であるインストールの方法や環境設定を解説します。

関連記事：Pythonの将来性｜メリットやJava・Rubyとの比較も解説

MATLABのインストール

インストールするにはMathWorksアカウントを作成する・サインインする必要があります。すでにアカウントを所持している方はメールアドレスを入力し、持っていない方は作成しましょう。

個人で使用する以外の企業や教育機関など団体利用の場合、代表の管理者のメールアドレスでサインインする必要があります。複数人で使う場合は、インストール方法を分かりやすく記載したガイドを作成するとスムーズです。

次に、インストーラーをダウンロードします。インストールにはネット接続が必要です。リリースバージョン、ダウンロードの種類、OSを選択するとダウンロードが開始され、インストーラーからMATLABをインストールしましょう。

MATLABのデスクトップ環境を日本語に変更

MATLABデスクトップは基本的に英語です。日本語、韓国語、中国語の翻訳対応がされているため、言語を日本語に変更し使ってみましょう。
デスクトップ言語を変更するには、

ホーム＞環境＞基本設定＞MATLAB、一般＞デスクトップの言語を選択

以上の手順を取ります。

MATLABのほとんどのデスクトップ要素・アプリではこの「デスクトップの言語」で指定したものが使われます。ただし一部の機能ではオペレーティングシステムの表示言語となるため、正しく意味が読み取れているか確認することをおすすめします。

また、デスクトップの言語変更はバージョンによって設定方法が異なります。MATLAB Answersではサポートスタッフが使用方法のFAQを公開しているため、参考にするとよいでしょう。

MATLABの将来性

MATLABは科学技術分野、工学分野や経済分野など幅広く利用されているソフトウェアです。活躍の場が多いためMATLABに対する需要は今後も高く、将来性も高いといえるでしょう。AIの分野で利用されていることも、注目しておきたいポイントです。

MATLABは最新技術を導入しており、バージョンアップにより機能拡張や性能向上を続けています。このため今後もMATLABは多くの分野で活用され、需要は高まると予想できます。

関連記事：Pythonは就職に有利！そのメリットと就職の3ステップ

MATLABに関するよくある質問

MATLABに関するFAQをまとめました。一つずつチェックしていきましょう。

Q1. MATLABで何ができますか？

MATLABができることはさまざまあります。中でも、ディープラーニングのアルゴリズム開発や数値計算処理、データ解析、Simulinkを活用したレポーティングとテストなどはは専門家からも評価される部分であり、MATLABを自由に使いこなすことができればエンジニアの強い味方になってくれるでしょう。

Q2. MATLABとPythonはどちらを先に学習すべき？

MATLABとPythonはどちらもプログラミング言語で似ている部分も多く、どちらかを先に始めるかは一概に判断できません。

ただし似ている点が多いといってもPythonは無償でありMATLABは有償、難易度はMATLABの方が高めと考えるとPythonは比較的取り組みやすいといえます。実際にPythonから学習するエンジニアも多いため、総合的に考えて身につけやすい方から着手するのもおすすめです。

将来的にどちらも習得しておくと強みになります。

Q3. MATLABの語源は何ですか？

MATrix LABoratory（行列実験室）の略称です。名前の通り行列操作が得意であり、さまざまな理工学分野に利用されるだけでなく、産業分野にも幅広く利用されています。

Q4. MATLABの強みは何ですか？

汎用性が高く理系大学などで多く採用されているため大きなコミュニティがあり使いやすい、学習しやすさも強みですが「数値計算処理が早い」「グラフ・図の作成が簡単に行える」のは大きな強みです。

まとめ

MATLABとは、数値計算処理やディープラーニングの分野で活用されている開発環境およびプログラミング言語の名称です。先端IT人材の不足が危惧されている今、Pythonなどとあわせて習得しておくことで、ITエンジニアとしての市場価値を高めることにもつながります。
技術のキャッチアップはさまざまなシーンで役立ちます。この記事を参考に、MATLABの取得を始めてみてはいかがでしょうか。

ITエンジニアの転職ならレバテックキャリア

レバテックキャリアはIT・Web業界のエンジニア職を専門とする転職エージェントです。最新の技術情報や業界動向に精通しており、現状は転職のご意思がない場合でも、ご相談いただければ客観的な市場価値や市場動向をお伝えし、あなたの「選択肢」を広げるお手伝いをいたします。

「将来に向けた漠然とした不安がある」「特定のエンジニア職に興味がある」など、ご自身のキャリアに何らかの悩みを抱えている方は、ぜひ無料のオンライン個別相談会にお申し込みください。業界知識が豊富なキャリアアドバイザーが、一対一でさまざまなご質問に対応させていただきます。

「個別相談会」に申し込む

転職支援サービスに申し込む
※転職活動を強制することはございません。

レバテックキャリアのサービスについて