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La semaine de Jean-François Prevéraud

MathWorks : la boîte à outils du concepteur

Jean-François Preveraud
MathWorks : la boîte à outils du concepteur

SimRF, une extention de Simulink pour étudier les systèmes de communication sans fil

© DR

J’ai profité de l’annonce de nouveaux outils de traitement du signal dans la gamme de MathWorks pour faire un point sur cette société et ses outils, qui font partie de la boîte à outils de tout bon concepteur.

Difficile de visiter un bureau d’études, dans quelque secteur industriel que ce soit, sans trouver les outils de MathWorks sur les ordinateurs des ingénieurs et concepteurs. A croire que MatLab et Simulink font partie intégrante du système d’exploitation de leur poste de travail !

Le fondateur de la société, Cleve Moler, a été professeur de mathématique dans plusieurs universités américaines (University of Michigan, Stanford University, University of New Mexico) et il était effaré par le temps que ses élèves perdaient à faire des inversions de matrices. C’est ainsi qu’il eu l’idée en 1984 de leur proposer un environnement de développement facile à utiliser pour résoudre rapidement les différents problèmes mathématiques qu’ils rencontraient.

Ainsi sont nés MatLab et la société The MathWorks. Ce langage a été complété dès 1990 par Simulink, un logiciel de modélisation graphique de systèmes dynamiques multi-physiques, capable de générer du code. Ces outils sont alors rapidement devenus des standards du marché. « Il faut rechercher les raisons de ce succès dans plusieurs facteurs. Tout d’abord ils sont généralistes et simples à utiliser, sans être obliger de se lancer dans une programmation lourde. Cela permet à des spécialistes de différents domaines devant collaborer sur un projet, d’échanger facilement des informations et de se comprendre. Enfin, ils génèrent du code directement exploitable pour faire tourner le système étudié », explique Ascension Vizinho-Coutry, ingénieur d’application, spécialiste de MatLab dans la filiale française de l’éditeur.

Plus d’un million d’utilisateurs

De plus, l’origine universitaire de ces outils et leur faible coût pour les étudiants, font que le monde universitaire continue à les utiliser très largement dans ses enseignements. Les étudiants ainsi formés sont alors un vecteur important pour leur diffusion dans l’industrie et la recherche. « Autre point important, ces outils sont généralistes. Ils permettent de modéliser et de comprendre des phénomènes dans des secteurs tout aussi variés que l’électronique, la mécanique, la finance ou les biotechnologies. C’est ce qui explique leur très large diffusion. Nous estimons avoir plus d’un million d’utilisateurs légaux de par le monde », précise Daniel Martins, autre ingénieur d’application, spécialiste de Simulink.

Et de fait, ces outils semblent sans concurrents. « C’est vrai. Il n’existe pas sur le marché d’outils directement concurrents, ayant un spectre aussi large, hormis Excel, mais là tout reste à développer par l’utilisateur. Par contre, on retrouve une myriade de logiciels spécialisés capables de résoudre des problèmes ponctuels. Mais ils sont totalement indépendants les uns des autres, ce qui limite les échanges lorsque l’on aborde des phénomènes multi-physiques », constate Daniel Martins.

L'environnement MatLab couvre aujourd’hui l’ensemble du cycle de développement, depuis le cahier des charges jusqu’aux tests de validation en passant par la conception, la modélisation, la simulation, la génération de code et le prototypage rapide.

MathWorks, la société a perdu son article The dans le courant de l’été, emploie aujourd’hui 2 500 personnes dans le monde, dont 70 % en R&D. La filiale française compte 80 personnes dont une vingtaine, issues de la reprise de PolySpace en 2007, font du développement à Grenoble, dans le domaine de la vérification du logiciel embarqué. Outre ces activités et la vente des logiciels, la filiale française assure aussi le support des utilisateurs, de la formation et du service. « Cette dernière activité vise à aider nos clients à utiliser au mieux nos logiciels pour résoudre leurs problèmes spécifiques. Cela passe le plus souvent par la mise en place de méthodologies de travail adaptées », précise Ascension Vizinho-Coutry.

Des développements en hyperfréquences

Pour compléter les boîtes à outils universelles que sont MatLab et Simulink, MathWorks propose une multitude de modules complémentaires basés sur les mêmes technologies. La dernière annonce en date porte sur le traitement du signal dans le domaine des circuits hyperfréquences, avec SimRF.

Ce module permet aux concepteurs de se servir de Simulink pour concevoir et vérifier leurs systèmes de communication sans fil utilisant des hyperfréquences, à l’aide de modèles de sous-systèmes RF fidèles et de méthodes spécifiques de simulation d’enveloppe de circuits et d’harmonique balance.

L’importante mise à jour de Simulink HDL Coder propose l’analyse de chemin critique, ainsi que l’optimisation de la vitesse d’horloge pour la génération automatique du code HDL, qui viennent s’ajouter au nouvel outil d’interface graphique WorkFlow Advisor pour l’implantation sur les FPGA.

Parallèlement les outils de génération du code C prennent en charge l’IDE Eclipse, ainsi que le système Linux embarqué, les processeurs ARM et la norme SystemC TLM 2.0. L’association de ces nouvelles fonctionnalités permet d’analyser le système avec plus de précision dès les premières phases de développement, de rationaliser la conception et l’implémentation des algorithmes, tout en intégrant les outils et les normes les plus utilisés.

Une illustration parmi tant d’autres du potentiel des outils MatLab et Simulink.

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.mathworks.fr 

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l’Usine Nouvelle, suit depuis plus de 29 ans l’informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM…). Il a été à l’origine de la lettre bimensuelle Systèmes d’Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef.
 

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