GNU Octave

4 Лютого, 2014 0

GNU Octave – свободная система для математических вычислений, использующая совместимый с MATLAB язык высокого уровня.

Octave представляет интерактивный командный интерфейс для решения линейных и нелинейных математических задач, а также проведения других численных экспериментов. Кроме того, Octave можно использовать для пакетной обработки.

Язык Octave оперирует арифметикой вещественных и комплексных скаляров и матриц, имеет расширения для решения линейных алгебраических задач, нахождения корней систем нелинейных алгебраических уравнений, работы с полиномами, решения различных дифференциальных уравнений, интегрирования систем дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений первого порядка, интегрирования функций на конечных и бесконечных интервалах. Этот список можно легко расширить, используя язык Octave (или используя динамически загружаемые модули, созданные на языках C, С++, Фортран и др.).

Некоторые возможности GNU Octave

Интерфейс

Интерфейс командной строки Octave построен с использованием библиотеки GNU Readline, что даёт доступ к таким обычным возможностям последней, как автодополнение по клавише Tab ⇆ , история команд и инкрементальный поиск по ней ( Ctrl+R , Ctrl+S ), возможность переопределения клавиш, и т. д..

Интеграция с C++

Выражения Octave можно вычислять из программ на C++. К примеру, фрагмент кода для вычисления rand([9000,1]):

#include <octave/oct.h>
…
ColumnVector NumRands(2);
NumRands(0) = 9000;
NumRands(1) = 1;
octave_value_list f_arg, f_ret;
f_arg(0) = octave_value(NumRands);
f_ret = feval(“rand”,f_arg,1);
Matrix unis(f_ret(0).matrix_value());

Технические детали GNU Octave

Octave написан на C++ с использованием библиотеки STL;
Для запуска скриптов Octave использует интерпретатор;
Octave можно дополнять динамически подгружаемыми модулями;
Для создания и распечатки графиков Octave использует gnuplot и Grace.

Язык GNU Octave

Octave – интерпретируемый язык программирования.

Он похож на C и поддерживает большинство основных функций стандартной библиотеки C, а также основные команды и системные вызовы Unix. С другой стороны, он не поддерживает передачу аргументов по ссылке (особенность дизайна).

Синтаксис языка очень похож на MATLAB, и грамотно написанные скрипты будут запускаться как в Octave, так и в MATLAB.

Графический интерфейс GNU Octave

До версии 3.8.0 графический интерфейс был представлен дополнениями (графики он мог выводить и без них):

QtOctave Graphical User Interface – свободный функциональный кроссплатформенный интерфейс, разработка прекращена в 2011 году;
Xoctave – коммерческий интерфейс, очень похожий на MATLAB;
Kalculus – MATLAB-подобный интерфейс, написанный на Qt 4, разработка прекращена в 2008 году;
Octclipse – интеграция с Eclipse IDE;
OctaveNB – интеграция с NetBeans IDE.

Начиная с версии 3.8.0 существует графический интерфейс пользователя. Так как интерфейс не совсем готов для представления как графический интерфейс по умолчанию, его можно запустить добавив флаг –force-gui (разработчики решили подождать до релиза 4.0).

Совместимость GNU Octave с MATLAB

Octave был написан с учётом совместимости с MATLAB и реализует многие его возможности: