【完全版】MATLAB・Simulinkとは？初心者からプロまで知るべき全知識｜年収・将来性・Pythonとの違いを徹底解説

MATLABとは？基本概要とできることを初心者向けに解説

MATLABとは何か？意味・特徴・他言語との違い

由来は「行列の実験室」：思考の速度で動く言語

MATLAB（Matrix Laboratory）という名の通り、最大の特長は「行列（数字の並び）」の扱いに特化している点です。
一般的な言語では「ループ処理」が必要な複雑な計算も、MATLABなら直感的な数式だけで記述可能。エンジニアの数学的思考をそのままプログラムに落とし込める、まさに「思考の速度で動く電卓」です。

単なる言語ではなく「統合開発環境」

もう一つの大きな特徴は、MathWorks社が提供する「統合開発環境（IDE）」であることです。
コード記述からデータ分析、可視化、アプリ作成までがオールインワン。

Pythonなどのように複雑な環境構築に悩むことなく、インストールしたその日から高度な科学技術計算を始められる「完成度の高さ」こそが、MATLABの正体です。

MATLABでできること一覧｜数値解析・可視化・システム開発

MATLABができることは多岐にわたりますが、大きく分けて3つの柱があります。

数値解析とアルゴリズム開発

大量のデータを読み込み、統計解析を行い、そこから意味のある法則を見つけ出す作業です。
例えば、実験データのノイズを除去したり、将来の株価変動を予測する数式を作ったりすることができます。

圧倒的な可視化能力

「百聞は一見に如かず」と言いますが、MATLABのグラフ描画能力は世界標準です。
たった一行の命令で、論文にそのまま掲載できるレベルの美しい2D・3Dグラフを作成できます。
データの傾向を瞬時に視覚化できるため、データサイエンティストの強力な武器となります。

アプリ化とシステム実装

作成した計算プログラムを、ボタン一つで操作できる「アプリ」にしたり、他のプログラミング言語（C/C++など）に自動変換して、実際の機械やハードウェアに組み込んだりすることができます。

Simulinkとは？MATLABとの違いと使い分け

MATLABを語る上で外せないのが、兄弟ツールである「Simulink」の存在です。

MATLABが「数式とコード」で世界を記述するツールだとすれば、Simulinkは「ブロックと線」でシステム全体を設計するツールです。
画面上でブロック（機能の箱）を並べ、線でつなぐだけで、自動車のエンジン制御やロボットの動きをシミュレーションできます。
これを「ブロック線図」と呼びます。

「計算脳のMATLAB」と「設計図のSimulink」。
この2つがシームレスに連携することで、MathWorks製品は最強のエンジニアリング・プラットフォームとして機能しているのです。

MATLABのメリット・デメリット｜なぜ企業で選ばれるのか

MATLABのメリット5選｜企業・研究現場で選ばれる理由

MATLABがプロに選ばれる理由は、以下の5点に集約されます。

信頼性と堅牢性

航空機が空を飛び、自動運転車が公道を走るなど人命に関わるシステム開発において、バグ（不具合）は許されません。
MATLABは長年にわたり、徹底的なテストと検証が行われており、その計算精度の信頼性は世界中の産業界で保証されています。
「MATLABで検証した」という事実は、エンジニアリングの世界で一つの品質証明書となるのです。

Toolbox（ツールボックス）の豊富さ

MATLABには、特定の分野に特化した追加機能群「Toolbox」が大量に用意されています。
画像処理、通信、制御、AI、自動運転など、あらゆる分野の「専門家の知見」が関数としてパッケージ化されています。
これを使えば、ゼロから複雑な数式を組む必要がなく、「車輪の再発明」を避けられます。

ドキュメントの充実度

オープンソース言語との決定的な違いはここにあります。
MathWorks社が提供する公式ドキュメントは、単なる機能説明にとどまらず、その機能を使った背景理論や論文への参照まで網羅されています。
分からないことがあれば公式ヘルプを見れば解決する、という安心感は、業務効率を劇的に向上させます。

モデルベースデザイン（MBD）の中核

現代のモノづくり、特に自動車開発では、実機を作る前にコンピュータ上でシミュレーションを繰り返す「モデルベースデザイン（MBD）」が主流です。
MATLAB/SimulinkはこのMBDにおける世界共通言語（デファクトスタンダード）であり、この環境を使えることがサプライチェーン全体の共通語となっています。

コード生成機能

MATLAB/Simulinkで作ったモデルは、ボタン一つでC言語やC++のコードに自動変換できます。

これにより、試作したアルゴリズムをすぐにマイコンやチップに書き込み、製品として動かすことが可能です。

「プロトタイプ」から「量産」への橋渡しが驚くほどスムーズなのです。

MATLABのデメリット・弱点

コスト面

MATLABは有償の商用ソフトウェアです。

企業向けライセンスは高額になることがあり、導入コストは決して安くありません。
しかし、これには手厚いサポートと品質保証が含まれており、開発工数の削減効果を考えれば、トータルコストは安いと判断されることが多いです。

実行速度とファイルサイズ

かつては「MATLABは遅い」と言われることもありました。
確かに純粋なC++などで書かれた最適化コードに比べれば、実行速度やメモリ消費量で劣る場面はあります。
しかし、近年のバージョン（R2024b以降など）ではエンジンの高速化やPythonとの連携強化が進んでおり、実用上問題になるケースは減っています。

汎用性の範囲

Webアプリケーション（スマホアプリの裏側やWebサイト制作）の開発には不向きです。
あくまで「科学技術計算」と「産業用システム」のためのツールであり、汎用的なITサービスを作るなら他の言語が適しています。

MATLABの活用事例

ここでは、各業界でMATLABがどのような「課題解決」に使われているかを見ていきます。

MATLABの自動車業界での活用事例｜自動運転・EV・MBD

自動車業界はMATLAB/Simulinkの最大のユーザーと言っても過言ではありません。
かつてはエンジンの燃焼制御が主戦場でしたが、現在は「SDV（ソフトウェア・ディファインド・ビークル）」の時代、車の価値がソフトウェアで決まる時代です。

• 自動運転/ADAS：カメラやレーダーが捉えた情報から、歩行者や白線を認識する画像処理アルゴリズムの開発。

• 電動化（EV）：バッテリーの残量を正確に推定し、劣化を防ぎながら最大限のパワーを引き出す「バッテリーマネジメントシステム（BMS）」の設計。

• 仮想空間での走行：実車を走らせる前に、コンピュータ上に作った街（デジタルツイン）の中で何万キロもの走行テストを行う際、MathWorksの「RoadRunner」などのツールが活躍しています。

MATLABの航空宇宙分野での活用事例｜ロケット・人工衛星

失敗すれば数千億円が失われる宇宙開発において、MATLABは必須ツールです。

• ロケット制御：打ち上げ時の軌道計算、風の影響を受けた際の姿勢制御シミュレーション。

• NASA/JAXAでの実績：火星探査機が着陸する際の複雑なパラシュート開閉タイミングの決定など、極限環境での物理シミュレーションに使われています。

MATLABの通信・半導体分野での活用事例｜5G・6G・FPGA

私たちが普段使っているスマートフォンの通信技術も、MATLAB上で設計されています。

• 5G/6Gの研究：次世代通信規格を決める際、電波がビルに反射してどう届くか、ノイズをどう除去するかといったシミュレーションが行われます。

• 半導体設計：スマートフォンや家電に入っているチップ（FPGA/ASIC）を作る際、回路を焼き付ける前の論理設計検証に使われます。

MATLABの医療・バイオ分野での活用事例｜画像診断・創薬

人命を救う医療の現場でも、数値解析の力が活かされています。

• 画像診断支援：MRIやCTスキャンの画像から、がん細胞の特徴をAIで抽出するアルゴリズムの開発。

• 創薬シミュレーション：新しい薬が体内でどう吸収され、代謝されるか（PK/PD解析）を数式モデルで予測し、動物実験の回数を減らすことに貢献しています。

• ブレイン・マシン・インタフェース（BMI）：脳波を解析して、念じるだけでロボットアームを動かすような最先端研究の基盤にもなっています。

MATLABの金融分野での活用事例｜リスク管理・金融工学

ウォール街や日本のメガバンクでも、MATLABは「計算エンジン」として稼働しています。

• リスク管理： リーマンショックのような市場の暴落が起きた際、銀行がどれだけの損害に耐えられるか（ストレステスト）のシミュレーション。

• アルゴリズム取引： 1000分の1秒単位で株価の変動を解析し、自動で売買を行うプログラムの構築。

MATLABとPythonの違いを徹底比較

エンジニアにとって永遠のテーマとも言える「MATLABとPython、どっちを学ぶべきか問題」。

2025年の視点で、この議論に終止符を打ちましょう。
結論から言えば、「対立ではなく、共存」が進んでいます。

Pythonの強みとは？MATLABと比較した場合の違い

Pythonは無料（オープンソース）であり、Web開発からAIまで何でもできる汎用性が最大の武器です。
特にディープラーニングの最新論文はPython（PyTorchなど）で実装されることが多く、最先端のAIモデルを試す速さではPythonに軍配が上がります。
スタートアップ企業やWeb系企業ではPythonが圧倒的シェアを誇ります。

MATLABの強みとは？Pythonにはない産業向け特徴

一方、MATLABは「物理的なモノ」を動かすことに特化しています。
ドローンを安定して飛ばすための制御理論や、自動車の安全基準を満たすための厳密なシミュレーション環境は、Pythonのライブラリだけでは構築が困難です。
「動くものを確実に制御する」という分野では、MATLAB/Simulinkの牙城は崩れていません。

MATLABとPythonは併用できる？連携方法と最新動向

現在、両者は歩み寄っています。
MATLABからPythonのライブラリを呼び出してAIモデルを利用したり、逆にPythonで書いたデータ分析パイプラインの中に計算エンジンとしてMATLABを組み込んだりすることが簡単にできるようになっています。
また、「MATLAB Copilot」のようなAIアシスタント機能も登場し、自然言語で指示を出せばMATLABコードを生成してくれるなど、プログラミング体験自体がモダンに進化しています。

結論

• Python：Webサービス、純粋なAI研究、コスト重視のプロジェクト向け。

• MATLAB：自動車・ロボット・航空宇宙などのハードウェア制御、モデルベース開発、信頼性重視のプロジェクト向け。

MATLABエンジニアの年収・将来性｜キャリアパスと市場価値

MATLABスキルの市場価値｜なぜ高年収につながるのか

「MATLABができる」というスキルは、一般的なプログラミングスキル（JavaやPHPなど）とは少し性質が異なります。
それは、単にコードが書けるだけでなく、背後にある「数学、物理、制御理論、データ分析」の知識を持っていることの証明になるからです。
この高い専門性が、高年収につながります。

MATLABエンジニアの年収相場

正社員（日本国内）

一般的なITエンジニアの平均年収が400〜500万円台とされる中、MATLAB/Simulinkを扱う求人（モデルベース開発エンジニアなど）は、650万円〜1,000万円クラスの提示が珍しくありません。
特に自動車メーカーやティア1サプライヤー（部品メーカー）、大手電機メーカーの研究開発職では待遇が手厚くなっています。

フリーランス・業務委託

フリーランス市場におけるMATLAB案件の単価は非常に高く、月額単価で80万円〜100万円超というケースも多々あります。

特殊なスキルであるためエンジニアの数が不足しており、市場価値が高騰しやすい傾向にあります。

MATLABの将来性はある？今後の需要とキャリア展望

「Pythonに取って代わられるのではないか？」という懸念が囁かれることもありますが、産業界の現実はもっとシビアです。
自動車や航空機のような巨大なシステムは、数十年単位でメンテナンスが必要であり、MATLAB/Simulinkで構築された膨大な資産（モデル）を明日からPythonに置き換えることは不可能です。

さらに、デジタルツインやIoTの進展により、「現実世界の物理データを解析し、シミュレーションする」需要は爆発的に増えています。
「AI × MATLAB」、「ハードウェア制御 × MATLAB」という組み合わせにおいて、このツールの将来性は今後も極めて明るいと言えるでしょう。

まとめ

MATLABは、単なる「高機能な電卓」ではありません。

それは、エンジニアの頭の中にある抽象的なアイデアを、具体的な数値、グラフ、そして動くシステムへと変換してくれる、最強のパートナーです。

初心者にとっては、「行列」や「シミュレーション」といった言葉に敷居の高さを感じるかもしれません。

しかし、MATLABは本来、プログラミングの専門家ではない科学者やエンジニアが、自分の専門分野（車、薬、宇宙など）の研究に没頭できるように作られたツールです。

直感的な記述と、美しい可視化機能は、あなたの学習を強力にサポートしてくれるはずです。

AI全盛の時代だからこそ、物理世界とデジタル世界をつなぐMATLABの価値は高まっています。

このツールを使いこなせるようになった時、あなたのエンジニアとしての市場価値は、間違いなくワンランク上のものになっているでしょう。