MATLAB的雲端解決方案

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MATLAB的雲端解決方案

卷期：v0069
出版日期：2024-06-20

作者：楊雅筑 / 鈦思科技股份有限公司應用工程師

隨著硬體能力和頻寬的提升，加上網路的普及，共同促使多元且成熟的雲端服務蓬勃發展，而且早已與我們的日常緊密交織。本文將重點介紹MathWorks支援雲端運算所提供的相關產品與解決方案。

前言

隨著硬體效能的飛速提升，個人能夠在常規電腦上執行大規模運算的能力也日益增強。然而，即便如此，硬體的擴充能力以及更新的靈活度依然受到限制。因此，轉而採用雲端運算平台所提供的服務，將成為一種經濟實惠的聰明選擇。此舉不僅消除了建置硬體設施所需的空間佔用，同時也能大幅節省軟體安裝與佈署所需的寶貴時間。

相對於一般的個人電腦，其複雜之處在於需要根據不同的需求進行多款軟體的安裝，然而透過雲端服務，我們僅需透過瀏覽器便能輕鬆獲得多種應用軟體的使用權。雲端服務以其便捷性，為我們的數位體驗開啟了全新的可能。

本文介紹MathWorks提供的雲端解決方案，透過在雲端使用MATLAB及相關工具箱，依需求選擇計算資源、軟體工具和可靠的資料儲存庫，加快開發流程。

MATLAB Online簡介

MATLAB Online就好像網頁版的MATLAB，方便使用者可以在任何能上網的電腦透過網頁瀏覽器登入使用MATLAB。

透過MATLAB Online，使用者可以使用最新版本的MATLAB、Simulink以及工具箱。除了硬體連結，特殊格式I/O或是部分APP不支援外，大部分的功能都有支援，詳細列表參考下列網頁：

https://www.mathworks.com/products/matlab-online/limitations.html

登入MATLAB Online

從MathWorks首頁，登入帳號後，點選網頁右上角的”App Menu”圖示，選擇”MATLAB”，接著點選”Open MATLAB Online”開啟MATLAB Online。畫面如下所示：

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MATLAB Drive雲端儲存空間

雲端服務除了提供強大的運算能力外，也提供使用者可靠的儲存空間。MathWorks提供每個MATLAB Online的使用者5GB(免費)或20GB(授權版)的網路空間(MATLAB Drive)。當使用者需要與其他人分享、協作MATLAB程式，則可透過MATLAB Drive在雲端存取檔案資料。使用者也能使用MATLAB所提供的介面連結第三方雲端空間，像是Amazon S3, Azure Data Lake和Google Cloud Storage，減少資料傳輸的成本，讓使用者可以充分利用網路資源。

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線上自學資源(Self-Paced Courses)

MATLAB Online除了可以用來開發程式之外，還可以利用線上自學環境學習MATLAB相關應用課程(Self-Paced Courses)。

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以”MATLAB Onramp”課程為例，它是免費的線上互動式自學課程，以功能切分為不同的主題，每個主題會有任務引導使用者操作，透過練習慢慢熟悉使用MATLAB所需的基本技能。

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在公有雲上執行MATLAB

MATLAB Online是由MathWorks託管，硬體的效能無法自行變更，若使用者想要用到效能更好的硬體資源，可以選擇在公有雲(AWS或Azure)上建置MATLAB desktop使用環境的虛擬機器。

以MATLAB on AWS為例，使用者要先具有MATLAB授權、AWS帳號以及一組AWS帳號的密鑰對，使用AWS CloudFormation模板定義在AWS上運行MATLAB所需要的資源。接著，就可以使用虛擬機器在AWS上自動運行MATLAB desktop。架構圖如下所示：

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最後，在本地端的電腦就可以使用RDP或SSH建立連結，開啟雲端的MATLAB使用。

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另一個在公有雲上執行MATLAB的方式為利用Docker Hub上所提供的預建構MATLAB 容器(container)佈署到AWS, Azure或Google Cloud使用。常見的例子是，在AWS的NVIDIA GPU雲端使用已建立好的MATLAB深度學習容器。好處是只要在本機透過網頁瀏覽器或VNC，就可以遠端到雲端環境執行需要大量運算的深度學習應用。

Cloud Center管理介面

透過Cloud Center您可以使用 AWS 憑證設置、管理和使用MATLAB和MATLAB Parallel Server的公有雲資源。

首先，使用您的MathWorks帳密登入MathWorks Cloud Center。接著，連結一個雲端帳號，例如：AWS。

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按照畫面上的步驟設定，即可建立連結。

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接著，切換到Cloud Resources頁面，可以在AWS啟動MATLAB或MATLAB Parallel Server。

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當使用者想要產生一個運算叢集進行平行運算，也可以在Cloud Center的設定頁裡面配置叢集的資源。除此之外，還可以隨應用情境，設定作業系統、自動關機的機制以及log的詳細程度。

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結語

如上所述，我們深入探討了MathWorks提供的雲端解決方案，特別聚焦於MATLAB Online，這個讓使用者能夠在任何連接網絡的設備上運行MATLAB的強大工具。我們也提到了MATLAB Drive雲端儲存空間，它為使用者提供了可靠的儲存空間，便於共享和協作。此外，我們強調了MATLAB Online提供的線上自學資源，讓使用者能夠輕鬆學習MATLAB相關技能。

除了MATLAB Online，我們還介紹了在公有雲上運行MATLAB的方式，包括使用AWS和Azure的虛擬機器以及Docker容器。這些選項提供了更多靈活性和運算資源的選擇，以滿足不同項目的需求。

最後，我們提到了MathWorks Cloud Center，它為使用者提供了一個方便的管理介面，可以輕鬆配置和管理MATLAB和MATLAB Parallel Server的公有雲資源。這使得使用者能夠有效地管理和利用雲端資源，並在需要時建立運算叢集。

總結來說，MathWorks的雲端解決方案為MATLAB用戶提供了更多選擇和便利，讓他們能夠更有效地使用MATLAB和相關工具來處理各種計算任務。隨著雲端運算的持續發展，我們可以預見這些解決方案將繼續發揮關鍵作用，幫助工程師和研究人員更輕鬆地實現他們的目標。