6月30日，同元软控成功举办MWORKS 2023b产品发布会，会上公布了新版MWORKS的产品特性、重大改进、关键技术以及设计理念。7月21日，科学计算与系统建模仿真平台MWORKS 2023b正式上线，开放下载。

此次更新的2023b版本带来了8个工具的重要更新，另外全新推出7个工具，还包含数十个亮点功能以及数百项功能改进，为用户带来全方位的体验升级。

MWORKS 2023b 新产品

01小波工具箱

全新推出小波工具箱，为信号的时频变换和小波分析提供了一系列易用的函数。该工具箱可以使用连续小波变换（CWT）来分析信号的频率是如何随时间变化的；还可以使用离散小波变换（DWT）、最大重叠离散小波变换（MODWT）的系列函数对信号进行更加精细的频带分析，对信号进行抽取（下采样）和非抽取小波变换，使用正交和双正交滤波器组在时间和频率上可视化小波和缩放函数。

△ 小波工具箱

02雷达工具箱

雷达工具箱包括设计、模拟、分析和测试多功能雷达系统的算法和工具，为实现机载、地基、船载和汽车雷达系统提供了一个起点。雷达工具箱支持多种工作模式，包括需求分析、设计、部署和现场数据分析，提供了包括发射机、接收机、传播信道、目标、干扰器和杂波等多种算法模型，支持用户使用概率模型和I/Q信号级模型在不同的抽象层次上模拟雷达，同时可以使用工具箱中提供的信号和数据处理算法，进行模型或雷达系统设计的数据后处理。

此外，该工具箱为基于拥挤射频共享频谱环境中工作的认知雷达设计提供了基础平台。在汽车应用方面，该工具箱可以在概率和基于物理学的层面上对雷达传感器进行数据建模工作。

△ 雷达工具箱

03相控阵系统工具箱

相控阵工具箱面向无线通信、雷达、声纳、声学和医学成像等领域，提供了天线阵列的设计和仿真、阵列几何分析、波束成形、波达方向估计、信号发射和接收等系列算法。该工具箱包括混合波束成形、波达方向估计等算法，可用于大规模MIMO、毫米波系统的天线设计和无线信道特性分析，支持用户对5G、LTE蜂窝、卫星通信及WLAN通信系统进行设计及仿真验证。

此外，该工具箱提供空时自适应处理、匹配滤波和信号检测等信号处理算法，可以满足各行业对雷达、声纳等探测及定位系统的仿真验证需求。

△ 相控阵系统工具箱

04系统辨识工具箱

全新推出的系统辨识工具箱，为动态系统建模、时间序列分析和预测提供了一套强大的Syslab函数和应用程序。该工具箱支持根据系统的输入输出数据来估计动态系统模型，这些模型可以是传递函数、状态空间、AR、ARMA及其他形式的模型。

通过系统辨识APP，用户还可以通过交互式方式进行数据预处理、参数调整、辨识结果可视化验证等工作。

△ 系统辨识工具箱

05并行计算工具箱

并行计算工具箱提供了异步、多线程、多进程及 GPU计算等编程模式的支持。恰当地使用并行计算能力，可以提升软件对硬件资源设备的利用率，从而大幅提升已有算法的性能。以GPU计算为例，基于Nvidia GPU可以提供比CPU快100倍甚至更多的矩阵计算性能。

该工具箱允许开发者利用多核CPU以及GPU 来实现更高的计算性能。支持异步编程、单机多线程编程与单机多进程编程；支持GPU计算（需要英伟达显卡）与基于SSH的分布式计算（实验性功能）。

△ 并行计算工具箱

06报告生成工具箱

报告生成工具箱提供了将报告功能集成到Syslab应用程序中的函数和API。用户可以开发能够生成Microsoft Word格式报告的程序。报告生成工具箱使用户能够从Julia代码中动态捕获结果和数字，并将这些结果记录在单个报表中，以便与其他人共享，用户可以使用预生成的自定义Word模板。

支持创建文档、标题、段落、文本、超链接、数学公式、批注、图片、表格、单元格、题注等对象；支持生成Microsoft Word格式报告；支持加载用户自定义的模板。

△ 报告生成工具箱

07M语言兼容工具箱

M语言兼容工具是同元软控新推出的一款实用工具，旨在原生支持M软件代码文件的解释与运行，帮用户实现历史代码资产的高效复用。

它运行在MWORKS.Syslab上，支持M语言与Julia互调用，同元开发的Julia基础函数库原生兼容M语言接口，无缝接M软件生态与Syslab科学计算生态。

△ M语言兼容工具箱

功能包括：

M语言级兼容：系统性的原生支持M语言的核心语法、程序行为和机制；
高质量科学计算函数：内置提供高质量的基础、数学、图形、控制系统、信号处理、通信等领域常用函数；
M语言与Julia语言互调用：用户可以快速接入Julia生态，能够调用Julia的诸多高性能、高质量的科学计算库。

MWORKS 2023b 重要更新

01MWORKS.Syslab

控制系统工具箱

控制系统工具箱为分析、设计和调节线性控制系统提供算法和应用程序。工具箱提供的算法包括控制系统模型创建与转换、时频域分析与可视化、系统特性分析计算及控制器设计。

本次更新除了新增大量函数外，重磅推出了一系列交互式应用程序，包括线性系统分析器、模型线性化器、控制系统设计器，这些应用程序提供了更强大的功能和用户友好的界面，使用户能够通过交互方式更轻松地分析和设计控制系统。

△ 线性系统分析器

△ 模型线性化器

△ 控制系统设计器

信号处理工具箱

信号处理工具箱为信号在时、频域处理与分析提供各种常用算法和应用程序。工具箱功能包括信号分析和可视化、信号生成和预处理、信号测量和特征提取、常用信号变换算法、数字和模拟滤波器设计、频谱估计等功能。本次更新，全新推出了交互式滤波器设计应用程序，通过设计方法选择以及参数配置快速设计和分析指定响应类型的数字FIR或IIR滤波器，使工程师通过界面化配置完成滤波器设计工作。

当前版本支持低通、半带低通、奈奎斯特、高通、半带高通、带通、带阻、微分器、多频带、Hilbert变换器、任意幅值、峰值以及陷波等13种滤波器响应类型，支持滤波器系数导出以方便后续的滤波器应用。

△ 滤波器设计工具

数学

结合数值计算领域广泛应用场景需求，基础数学工具箱新增71个函数，总数量提升至385个；发布全新微分方程求解器、图与网络算法库、自主可控插值算法，优化65个函数性能，满足常微分、时滞微分、边界值、一维偏微分方程求解及图与网络核心算法使用。为工程师提供更稳定、更高效的数值计算算法函数，支撑起各领域算法开发及理论研究。

△ 数学

统计工具箱

结合数理统计及假设检验广泛的应用场景需求，统计库新增36个函数，总数量提升至571个；新增Paretotails分布、统计绘图函数、蒙特卡洛随机数等相关函数，保障覆盖众多应用验证和算法开发需求，另外对高频使用的27个函数进行性能、精度上的优化使其更稳定高效以满足科研及工业应用。

△ 统计工具箱

机器学习工具箱

结合机器学习和统计学领域的最新发展，新增了63个函数，总数量提升至143个；为需要对高维的样本进行数据挖掘的场景提供了回归、分类、聚类的能力，能够辅助用户做出决策和预测。该工具箱包括t-sne流形学习，让用户能快速、直观地看到复杂难懂的样本中所具有的内在群落结构，还包括多种集成学习算法（ensemble algorithms），用于在处理棘手的样本分析时，同时搭建许多个数学模型并自动选择最合适的模型。

此外，还对28个函数进行了优化，包括贝叶斯、广义线性回归、支持向量机、谱聚类和高斯模型等实用的算法，为用户充分解锁机器学习的潜力提供有力支撑。

△ 机器学习工具箱

深度学习工具箱

近来深度学习在各个层面的突破再一次提高了人们对于人工智能的想象，本工具箱新增了35个最能展现深度学习的优势的函数，使用户能够灵活配置常用的人工神经网络，特别是在处理具有噪音的图像样本时，能够以远超于人类的性能稳定地提取抽象表征；提供了多个广受好评的反向传播技术，比如具有动量的梯度下降和自适应学习率算法，搭配新增的两个Sigmoid激活函数，可以有效提高深度学习的速度和准确率；同时，冻结权重、残差单元、级联层和竞争层的加入，能轻松专业化初级的深度学习架构，为在分析具有挑战的数据时提供了便利。

本次更新也包括了5个自组织映射（SOM）函数，拓展了深度学习工具箱的可能性，为在多学科间进行模型转移时，提供了有利于创新与发现的视角。

△ 深度学习工具箱

02MWORKS.Sysplorer

参数估计工具箱

模型标定和模型验证升级为参数估计工具箱。参数估计提供多种优化算法和配置方式，为工程师提供直观地选择待估计参数、设置参数范围、选择定义边界和关联对比结果与测量数据变量的界面，支持从Excel直接导入工况配置，自动不断更新参数来优化模型，提高模型仿真精度，达成模型仿真结果逼近物理实验的效果。

△ 参数估计工具箱

嵌入式代码生成

全新独立窗口交互界面，沉浸式控制策略建模及代码生成全流程；

△ 独立窗口交互界面

优化状态机连线操作及端口显示，状态机建模体验升级；

△ 优化状态连线操作及端口显示

新增CSV导入模块，支持仿真数据源由外部文件导入；

△ CSV导入

新增BUS总线模块，简化界面连线并支持结构体代码生成；

△ BUS总线

新增矩阵计算相关模块，支持矩阵求逆及四元数计算。

△ 矩阵计算

静态代码检查工具箱，依据C和C++编码规则自动扫描代码对相应规则的违背，开发团队在开发过程的早期可以用来做缺陷检测，检查软件代码的编程规范及运行时错误，分析程序的静态结构，对软件的质量进行度量。编码规范检查包括C89、C99以及MISRA C2012等规范，运行时错误包括除零、死代码、整数溢出及数组越界等。

借助于静态测试技术，可以使软件代码更加规范，结构更加清晰。静态代码检查工具不仅可以对MWORKS模型生成代码进行检查，用户自定义的C或C++代码也可以该工具进行代码规范和运行时错误的检查与分析。

△ 静态代码检查工具箱

03MWORKS.SDK

在Sysplorer.SDK基础上，我们全新推出了MWORKS.SDK，定义了一套面向云环境的科学计算与系统建模仿真平台架构和接口标准化方案，支持开发者基于统一的接口规范，以一致的方式开发函数库、模型库和APP，实现平台共建，丰富应用生态。

△ SDK架构

具体包括：

资源开发规范：定义了一套开发规范，支持函数、模型和APP资源的开发；
平台级开放接口：支持应用资源可扩展，开发者可基于服务级开放接口，采用多语言高效开发函数库、模型库、APP等应用资源；支持外部系统可集成，第三方系统可以松耦合方式，整体集成科学计算与系统建模仿真平台；
内核级开放接口：支持底层算法可替换，开发者可设置、替换科学计算与系统建模仿真平台底层数值算法、数学包、仿真求解算法、求解器等。