МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” КАФЕДРА ЕОМ
Звіт по лабораторній роботі №1 з курсу “ АЛГОРИТМИ ТА МЕТОДИ ОБЧИСЛЕНЬ ” Підготував: ст. гр. Прийняв: Львів-2009ТЕМА: Ознайомлення з пакетом математичного моделювання Scilab-5.0.3. МЕТА: Освоїти синтаксис та команди пакету Scilab. Уміти практично використовувати дані команди для побудови графіків, діаграм та розв’язування лінійних і нелінійних рівнянь. Короткі теоретичні відомості про пакет Scilab-5.0.3: Scilab — пакет наукових програм для чисельних обчислень, що надає потужне відкрите оточення для інженерних і наукових розрахунків. З 1994 року розповсюджується у вигляді джерельних кодів через Інтернет. Тепер Scilab підтримується компанією Scilab Consortium, створеною в 2003 році. У ній зараз 25 учасників, зокрема Mandriva, INRIA та ENPC (Франція). Scilab містить сотні математичних функцій з можливістю додавання нових, написаних на різних мовах (C, C++, Fortran …). Так само є різноманітні структури даних (списки, поліноми, раціональні функції, лінійні системи), інтерпретатор і мова високого рівня. Scilab був спроектований так, щоб бути відкритою системою, де користувачі можуть додавати свої типи даних і операції над цими даними шляхом перевантаження. У системі доступно безліч інструментів: 2d і 3d графіки, анімація Лінійна алгебра, розріджені матриці (sparse matrices) Поліноміальні та раціональні функції Інтерполяція, апроксимація Симуляція: рішення ОДУ і ДУ Scicos: гібрид системи моделювання динамічних систем і симуляції Диференціальні і не диференціальні оптимізації Обробка сигналів Паралельна робота Статистика Робота з КА Інтерфейс до Fortran, Tcl/Tk, C, C++, Java, LabVIEW Scilab має схожу з MATLAB мову програмування, в складі є утиліта, що дозволяє конвертувати документи Matlab → Scilab. Scilab дозволяє працювати з елементарними і великим числом спеціальних функцій (Бесселя, Неймана, інтегральні функції), має могутні засоби роботи з матрицями, поліномами (у тому числі і символьний), проводити чисельні обчислення (наприклад чисельна інтеграція) і вирішення завдань лінійної алгебри, оптимізації і симуляції, могутні статистичні функції, а також засіб для побудови і роботи з графіками. Для чисельних розрахунків використовуються бібліотеки Lapack, LINPACK, ODEPACK , Atlas та інші.[1] До складу пакету також входить Scicos інструмент для редагування блокових діаграм і симуляції (аналог simulink в пакеті — MATLAB). Є можливість спільної роботи Scilab з програмою LabVIEW. Програма доступна для різних операційних систем, включаючи GNU/Linux та Microsoft Windows. Є можливість розширення можливостей програми зовнішніми програмами і модулями, написаними на різних мовах програмування. Програма має відкритий початковий код, дозволяючи в т.ч. вільне комерційне використання і розповсюдження незмінених версій, а також некомерційне (для кому. необхідне узгодження з INRIA) розповсюдження змінених версій, які повинні включати джерельний код. Наступна версія програми за попередніми даними розповсюджуватиметься під сумісною з GPL ліцензією CeCILL license. Відмінності від деяких комерційних програм: Безкоштовність Маленький розмір (дистрибутив займає менш 20мб проти більш ніж двохгігабайтного пакету MATLAB) Можливість запуску в консолі без використання графічного інтерфейсу. Це дозволяє проводити автоматизовані обчислення, є пакетний режим. Приклади: Прості обчислення Код, що задає матрицю і обраховує визначник: M=[1 6 8; 7 8 8; 1 6 0] det(M) Побудова простого графіка функції // x initialisation x=[0:0.1:2*%pi]'; //simple plot plot2d(sin(x)) Складніший графік функції:
Графік, намальований з допомогою Scilab set("figure_style","new") //create a figure subplot(211) a=gca() //get the current axes a.box="off"; t=-%pi:0.3:%pi;plot3d(t,t,sin(t)'*cos(t),80,50,'X@Y@Z',[5,2,4]); subplot(212) plot2d(); //simple pl...