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开源的科学工程计算软件-Scilab

开源的科学工程计算软件-Scilab

开源的科学工程计算软件-Scilab作为全球知名的工程和科学应用的数值计算软件之一,Scilab是开源代码的多平台分析数值计算软件和科学工程编程语言。

Scilab语法与MATLAB非常接近,熟悉MATLAB编程的人很快就会掌握Scilab 的使用Scilab提供的语言转换函数可以自动将用MATLAB语言编写的程序翻译为Scilab语言。

Scilab始源于80年代的法国国立信息与自动化研究院(INRIA)Scilab(SCIentific LABorator) 是由法国国家信息与自动化研究院的科学家们开发科学工程计算软件,数据类型丰富,各种矩阵运算与图形显示,具有与许多程序语言进行交互的数学函数、精巧高级的数据结构、高水平的程序设计语言和解释器,应用于科学计算、数学建模、信号处理、决策优化、线性、非线性控制等科学和工程领域。

Scilab 已拥有活跃的全球社区和100万以上的工程用户和合作开发活动,为工程和科学应用提供了强大的计算环境,广泛应用于科学、工程和教育等领域。

Scilab主要特点大约1700个用于科学和工程计算的数学函数2维和3维可视化数据图形约束/无约束、连续/离散问题的最优化数据分析与建模控制系统的分析与设计信号处理用于自定义开发扩展功能的APIGUI界面Scilab的GUI界面与MATLAB很类似,其主要部分是一个用于输入命令的交互式控制台;在Scilab控制台中按Tab键,Scilab会依据光标之前的文字自动补齐变量、函数或文件的名称;此外,Scilab也会保存控制台中输入的命令,通过按“'↑','↓'”键就能前后检索已键入的命令。

Scilab语言Scilab语言也是一种交互性的数学脚本语言,语法与MATLAB语言相近,也以矩阵作为数据的基本组织形式。

Scilab还有一个可以把MATLAB源程序转换为Scilab源程序的代码翻译器。

2017年2月,ESI集团收购Scilab公司,有助于客户在“产品生命周期管理”(PLM)框架中构建的数学分析模型,从而在进行详细的(0D-1D到3D)设计、分析仿真前,工程师可以通过构建0D-1D模型快速探索设计的优化选项。

科学计算自由软件 SCILAB 与中国教育发展.

科学计算自由软件 SCILAB 与中国教育发展.

1. SCILAB 在中国的发展状况
SCILAB 是由法国国立信息、自动化研究院(INRIA)的科学家 Laboratory”(科学实验室)词头的合并。与 MATLAB 类 似,SCILAB 也是一种科学工程计算软件,其数据类型丰富,包括各种矩阵运算与图形显示, 能应用于科学计算、数学建模、信号处理、决策优化、线性/非线性控制等各个方面。它可以 基本满足不同工程、科学以及教育的需要。目前,SCILAB 已经得到各国研究工作者,大学教 授以及工业界人士的普遍关注,并被免费地引进到他们的研究、教学以及产品研发之中。 自 2001 年以来,中国科学院自动化研究所中法实验室以及其它兄弟院校与法国 INRIA 合 作,开始了在中国推广 SCILAB 的一些活动,包括: - 2001 年 4 月 9 日-11 日在北京举办“2001 年科学计算软件-SCILAB 研讨会” 。 - 2001 年 9 月-2002 年 3 月由中法实验室与 INRIA 共同举办了 “2002 年 SCILAB 竞赛” 。 - 2002 年 4 月在上海由复旦大学主办、中法实验室协助举办了“2002 年 SCILAB 科学 计算与工业应用研讨会” , 与会者四十多人。 - 2002 年 5 月在中欧信息论坛会议上,由中法实验室与 INRIA 共同举办了“2002 年 SCILAB 竞赛”颁奖议式。 - 2002 年 9 月“SCILAB 中国代表队” 共 7 人访问了法国 INRIA,其中有 3 名学生完 成了一个月的访问学习。 - 2002 年-2003 年 10 月由清华大学主办了“2003 年 SCICAB 竞赛” 。 - 2003 年 1 月第一本中文 SCILAB 书籍《科学计算自由软件-SCILAB 教程》由清华大 学出版社出版。

欢迎你, 具有自由精神的科学计算软件 ---- SCILAB_.

欢迎你, 具有自由精神的科学计算软件 ---- SCILAB_.

3. 缓解计算机用户资金短缺问题 随着科学技术的普及发展,以及计算机应用进入各个领域,使用科学计算软件已 经成为越来越常规的工作。在这样的背景下, MATLAB (主要是基于数值式计算) 、 MAPLE(主要是基于符号式计算)等科学计算软件得到了迅速发展和应用。正像计算 机的许多发展已经超出我们的初始想象,科学计算软件的广阔发展前景以及未来得到 的普及应用,同样是我们不可低估的。 中国应用科学计算软件的未来市场是巨大的。如果认为该类软件引入高中教学的想 法是可取的,那么,仅对高中教学中实行普及而形成的市场就是相当可观的。然而, 中国教育机构面临着严重的资金短缺问题。由于国度间经济发展水平的差异,由西方 工业国家开发出来的商用软件价格,国人很难承受。以 MATLAB 软件为例,目前主体 部分的价格要一万多元人民币(已超过一般 PC 机的价格), 每一个工具箱需三千多元 (工 具箱是根据具体应用领域而选择的,MATLAB 可提供二十多个工具箱) 。以上价格是 为学校提供的折扣价。若是非教育部门购买, 其价格将更是不菲。SCILAB 无疑为学校 在解决资金短缺问题方面提供了一条很好的出路。目前版本的 SCILAB 已经能够胜任 科学计算中基本的数值计算与可视化功能,是完全可以满足高中以及大学教学内容的 要求。为此,我们要感谢法国科学家们,以及所有为“开放源码”事业作出贡献的人 们。
5. 培养人才、推动中国软件业的发展 人们常说,中国人适合于做软件。这有两个含义。一是中国人喜欢并且善于软件开 发方面的工作。美国硅谷中有大量华人从事软件行业即证明了这一点。另一方面,计 算机软件业属于劳动密集型产业。相对于其它传统工业而言,软件开发对场地、设备 等诸多硬件条件的要求是相当少的。因此它特别适合于在中国这样人口众多的国度中 发展。作为“朝阳工业”的软件行业可以为人们提供大量的就业机会。 “开放源码”方 式将从技术的最基本层次上为中国的软件业提供了便利、可行的发展机遇。 “十年树木,百年树人” 。这说明人才的培养难于实物的建立。教育领域应该成为

开源科学计算软件Scilab及其教学应用

开源科学计算软件Scilab及其教学应用

开源科学计算软件Scilab及其教学应用作者:王凤蕊王文宏来源:《中小学信息技术教育》2006年第11期新的《高中数学课程标准》已将“数学建模”课设置为高中数学的一个专题课程。

同时,高中物理、化学等课程的教与学活动也经常需要对各种问题进行数学建模和计算。

因此,科学计算软件的使用能力应成为广大教师和学生的基本技能之一。

开源科学计算软件Scilab不仅能解决各种各样的计算问题,而且能将计算过程和结果可视化,同时还能模拟一些事物的变化过程。

比如,在解析几何的学习中,可以借助Scilab动态可视化生成三维空间,加深学生的理解。

与商业科学计算软件Matlab相比,在功能上Scilab基本可以替代Matlab,且Scilab最诱人之处在于,它是一款开放源码的软件,使用正版软件完全免费。

本文首先对Scilab的功能、特点、下载、安装与编程方法进行了简要介绍,最后结合两个实例探讨了其在中学教学中的应用。

一、Scilab简介Scilab是法国国家信息与自动化研究院(INRIA) 开发的“开放源码”科学计算自由软件,它主要有数值计算、仿真与模拟、计算结果可视化等功能。

Scilab数据类型丰富,可以方便实现各种矩阵运算,并允许用户在线建立各种自定义函数。

此外,Scilab还具有图形显示功能,可实现各种常规形式的计算结果可视化。

Scilab是一种解释性语言,能运行于Windows、Linux以及Unix等操作系统环境下。

作为开放源码的软件,Scilab的源代码、用户手册及二进制的可执行文件都是免费的。

用户不仅可以在Scilab的许可证条件下自由使用该软件,还可以根据需要修改源代码,使之更加符合自身需要。

此外,Scilab还包括一些应用于不同科学计算领域的工具箱,如科学计算、数学建模、信号处理、网络分析、决策优化、线性与非线性控制等。

二、Scilab的安装及运行Scilab的源代码和执行码程序可以从Scilab英文网站/或中文站点/下载,Scilab的安装程序、说明文档、应用案例以及一些最新消息都能从上述网站得到。

scilab解带参数方程组

scilab解带参数方程组

scilab解带参数方程组
Scilab是一种用于数值计算和数据分析的开源软件,它提供了许多工具和函数来解决各种数学问题,包括解带参数方程组。

解带参数方程组通常涉及到多个变量和方程,而Scilab可以通过一些内置的函数和工具来进行求解。

首先,要解带参数方程组,我们需要定义方程组。

假设我们有一个带参数的方程组如下:
x + 2y + z = 5。

2x + y z = 3。

3x y + 2z = 8。

其中,x、y、z为变量,我们可以将这个方程组表示为矩阵形式 Ax = B,其中 A 是系数矩阵,x 是变量矩阵,B 是常数矩阵。

在Scilab中,我们可以使用内置的函数 linsolve 来求解线性方程组。

假设我们定义系数矩阵 A 和常数矩阵 B 如下:
A = [1, 2, 1; 2, 1, -1; 3, -1, 2]
B = [5; 3; 8]
然后,我们可以使用 linsolve 函数来求解方程组:
x = linsolve(A, B)。

这将给出方程组的解 x。

如果我们的方程组是带参数的,比如方程组中含有参数 k,我们可以使用 Scilab 的符号计算工具来处理。

我们可以使用符号变量来表示参数,然后求解方程组得到关于参数的表达式。

总之,Scilab提供了丰富的数值计算工具和符号计算工具,可以帮助我们解决各种数学问题,包括解带参数方程组。

通过合理地利用内置函数和工具,我们可以高效地求解复杂的方程组,并得到我们想要的结果。

希望这个回答能够帮助你更好地理解如何在Scilab中解带参数方程组。

scilab 使用教程

scilab 使用教程

4.2.3 向量场图的绘制 用法:champ(t1,t2,X,Y); t1:y方向(垂直方向)范围 t2:x方向(水平方向)范围 X:全域x方向的大小矩陣 Y:全域y方向的大小矩陣 4.2.4 极坐标绘图 polarplot()指令主要是让 函数坐标轴的R方向以同 心圓显示,θ方向以垂直 于同心圓的放射线表示。 例子: t=linspace(0,2*%pi); r=sin(4*t)); polarplot(t,r);
将对角线向左下方移动一排素来构成同阶新矩阵gy将对角线向左下方移动排254与方阵的行列式求值求逆线性代数方程组的求解求矩阵特征值与特征向量等有关的函数det方阵的行列式求值inv求逆linsolve线性代数方程组的求解spec求矩阵特征值bdiag矩阵对角化255与矩阵数组或向量有关的数据统计函数ndmaxar每一行c每一列取矩阵数组或向量元素的最大值sumarc矩阵数组或向量元素求和meanarc矩阵数组或向量元素求平均值cumsumarc矩阵数组或向量元素的累加prodarc矩阵数组或向量元素的逐项求积26向量与矩阵数组元素的引用bk表示向量b的第k个元素aij表示矩阵a的第ij个元素可以用函数find条件表达式来寻找所需的元素
2.5.2 size函数和matrix函数 size函数获取矩阵的大小; size(矩阵名) matrix函数用已知矩阵的元素生成重新定义大小的矩阵。 e.g b=matrix(a,2,3) 2.5.3 从已知矩阵提取部分元素来构成同阶新矩阵的若干函数 可使用 triu()函数和 tril()函数提取上三角和下三角元 素来构成同阶新矩阵 e.g y=triu(a,1):将对角线向左下方移动一排
2.5.4 与方阵的行列式求值、求逆、线性代数方程组 的求解、求矩阵特征值与特征向等有关的函数 det inv linsolve spec bdiag 方阵的行列式求值 求逆 线性代数方程组的求解 求矩阵特征值 矩阵对角化

scilab命令

scilab命令

1. 通用指令help 在线帮助apropos 文档中关键词搜寻ans 缺省变量名以及最新表达式的运算结果clear 从内存中清除变量和函数exit 关闭SCILABquit 退出SCILABsave 把内存变量存入磁盘exec 运行脚本文件mode 文件运行中的显示格式getversion 显示SCILAB版本ieee 浮点运算溢出显示模式选择who 列出工作内存中的变量名edit 文件编辑器type 变量类型what 列出SCILAB基本命令format 设置数据输出格式chdir 改变当前工作目录getenv 给出环境值mkdir 创建目录pwd 显示当前工作目录evstr 执行表达式2.运算符和特殊算符+加- 减* 矩阵乘.* 数组乘^ 矩阵乘方.^ 数组乘方反斜杠或左除/ 斜杠或右除./或. 数组除== 等号~= 不等号 < 小于> 大于= 大于或等于&,and 逻辑与|,or 逻辑或~,not 逻辑非: 冒号( ) 园括号[ ] 方括号{ } 花括号. 小数点, 逗号; 分号// 注释号= 赋值符号' 引号' 复数转置号.' 转置号ans 最新表达式的运算结果%eps 浮点误差容限,%i 虚数单位= √(-1)%inf 正无穷大%pi 圆周率, π=3.1415926535897....3. 编程语言结构abort 中止计算或循环break 终止最内循环case 同select一起使用continue 将控制转交给外层的for或while循环else 同if一起使用elseif 同if一起使用end 结束for,while,if 语句for 按规定次数重复执行语句if 条件执行语句otherwise 可同switch一起使用pause 暂停模式return 返回select 多个条件分支then 同if一起使用while 不确定次数重复执行语句eval 特定值计算feval 函数特定值计算或多变量计算function 函数文件头global 定义全局变量isglobal 检测变量是否为全局变量error 显示错误信息lasterror 显示最近的错误信息sprintf 按格式把数字转换为串warning 显示警告信息4.基本数学函数acos 反余弦acosh 反双曲余弦acot 反余切acoth 反双曲余切acsc 反余割acsch 反双曲余割asin 反正弦asinh 反双曲正弦atan 反正切atanh 反双曲正切cos 余弦cosh 双曲余弦cotg 余切coth 双曲余切sin 正弦sinh 双曲正弦tan 正切tanh 双曲正切exp 指数log 自然对数log10 常用对数log2 以2为底的对数sqrt 平方根abs 绝对值conj 复数共轭imag 复数虚部real 复数实部ceil 向上(正无穷大方向)取整fix 向零方向取整floor 向下(负无穷大方向)取整round 四舍五入取整sign 符号函数gsort 降次排序erf 误差函数erfc 补误差函数gamma gamma函数interp 插值函数interpln 线性插值函数intsplin 样条插值函数smooth 样条平滑函数spline 样条函数quarewave 方波函数sign 符号函数double 将整数转换为双精度浮点数5.基本矩阵函数和操作eye 单位阵zeros 全零矩阵ones 全1 矩阵rand 均匀分布随机阵genmarkov 生成随机Markov矩阵linspace 线性等分向量logspace 对数等分向量logm 矩阵对数运算cumprod 矩阵元素累计乘cumsum 矩阵元素累计和toeplitz Toeplitz 矩阵disp 显示矩阵和文字内容length 确定向量的长度size 确定矩阵的维数diag 创建对角阵或抽取对角向量find 找出非零元素1的下标matrix 矩阵变维rot90 矩阵逆时针旋转90度sub2ind 据全下标换算出单下标tril 抽取下三角阵triu 抽取上三角阵conj 共轭矩阵companion 伴随矩阵det 行列式的值norm 矩阵或向量范数nnz 矩阵中非零元素个数null 清空向量或矩阵中的某个元素orth 正交基rank 矩阵秩trace 矩阵迹cond 矩阵条件数rcond 逆矩阵条件数inv 矩阵的逆lu LU分解或高斯消元法pinv 伪逆qr QR分解givens Givens变换linsolve 求解线性方程lyap Lyapunov方程hess Hessenberg 矩阵poly 特征多项式schur Schur 分解expm 矩阵指数expm1 矩阵指数的Pade逼近expm2 用泰勒级数求矩阵指数expm3 通过特征值和特征向量求矩阵指数funm 计算一般矩阵函数logm 矩阵对数sqrtm 矩阵平方根6. 特性值与奇异值spec 矩阵特征值gspec 矩阵束特征值bdiag 块矩阵, 广义特征向量eigenmarkov 正则化Markov特征向量pbig 特征空间投影svd 奇异值分解sva 奇异值分解近似7. 矩阵元素运算cumprod 元素累计积cumsum 元素累计和hist 统计频数直方图max 最大值mean 平均值median 中值min 最小值prod 元素积sort 由大到小排序std 标准差sum 元素和trapz 梯形数值积分corr 求相关系数或方差8. 稀疏矩阵运算sparse 稀疏矩阵(只存储非零元素)adj2sp 邻接矩阵转换为稀疏矩阵full 稀疏矩阵转换为全矩阵mtlb_sparse 将SCILAB稀疏矩阵转换为MATLAB稀疏矩阵格式sp2adj 稀疏矩阵转换为邻接矩阵speye 稀疏矩阵方式单位阵sprand 稀疏矩阵方式随机矩阵spzeros 稀疏矩阵方式全零阵lufact 稀疏矩阵LU分解lusolve 稀疏矩阵方程求解spchol 稀疏矩阵Cholesky分解9. 输入输出函数diary 生成屏幕文本记录disp 变量显示file 文件管理input 用户键盘输入load 读已存的变量mclose 关闭文件mget 读二进制文件mgetl 按行读ASCII码文件mgetstr 读字符串中单个字mopen 打开文件mput 写二进制文件mfscanf 读ASCII码文件print 将变量记录为文件read 读矩阵变量save 存变量为二进制文件strartup 启动文件write 按格式存文件xgetfile 对话方式获取文件路径x_dialog 建立Xwindow参数输入对话框Tk_Getvar 得到Tk文件变量Tk_EvalFile 执行Tk文件10. 函数与函数库操作deff 在线定义函数edit 函数编辑器function 打开函数定义functions SCILAB函数或对象genlib 在给定目录下建立所有文件的函数库get_function_path 读函数库的文件存储目录路径getd 读函数库中的全部文件getf 在文件中定义一个函数lib 函数库定义macro SCILAB函数或对象macrovar 输入变量个数newfun 输出变量个数11. 字符串操作code2str 将SCILAB数码转换为字符串convstr 字母大小转换emptystr 清空字符串grep 搜寻相同字符串part 字符提取str2code 将字符串转换为SCILAB数码string 字符串转换strings SCILAB对象, 字符串strcat 连接字符strindex 字符串的字符位置搜寻strsubst 字符串中的字符替换12. 日期与时间date 日期getdate 读日期与时间timer CPU时间计时13. 二维图形函数plot2d 直角坐标下线性刻度曲线champ 2维向量场champ1 由颜色箭头表示的2维向量场contour2d 等高线图errbar 曲线上增加误差范围框线条grayplot 应用颜色表示的表面xgrid 画坐标网格线histplot 统计频数直方图Matplot 散点图阵列14. 三维图形函数plot3d 三维表面plot3d1 用颜色或灰度表示的三维表面param3d 三维中单曲线param3d1 三维中多曲线contour 三维表面上的等高线图hist3d 三维表示的统计频数直方图geom3d 三维向二维上的投影15. 线条类图形xpoly 单线条或单多边形xpolys 多线条或多各多边形xrpoly 正多边形xsegs 非连接线段xfpoly 单个多边形内填充xfpolys 多个多边形内填充xrect 矩形xfrect 单个矩形内填充xrects 多个矩形内填充xarc 单个弧线段或弧园xarcs 多个弧线段或弧园xfarc 单个弧线段或弧园填充xfarcs 多个弧线段或弧园填充xarrows 多箭头16. 图形注释, 变换xstring 图形中字符xstringb 框内字符xtitle 图形标题xaxis 轴名标注plotframe 图形加框并画坐标网格线isoview 等尺寸比例显示(原图形窗口不改变) square 等尺寸比例显示(原图形窗口改变) xsetech 设置小窗口xchange 转换实数为图形象素坐标值subplot 设置多个子窗口17. 图形颜色及图形文字col ormap 应用颜色图getcolor 交互式选择颜色图addcolor 增加新色于颜色图graycolormap 线性灰度图hotcol ormap 热色(红到黄色)颜色图xset 图形显示方式设定xget 读当前图形显示方式设定getsymbol 交互式选择符号和尺寸18. 图形文件及图形文字xsave 将图形存储为文件xload 从磁盘中读出图形文件xbasimp 将图形按PS文件打印或存储为文件xs2fig 将图形生成Xfig 格式文件xbasc 取消图形窗及其相关内容xclear 清空图形窗driver 选择图形驱动器xinit 图形驱动器初始化xend 关闭图形xbasr 图形刷新replot 更改显示范围后的图形刷新xdel 关闭图形xname 改变当前图形窗名称19. 控制分析用图形bode 伯德图坐标gainplot 幅值图坐标(伯德图中的幅值图) nyquist 奈奎斯特图m_circle M-圆图chart 尼库拉斯图black Black-图evans 根轨迹图sgrid s平面图plzr 零-极点图zgrid z平面图20. 图形应用中的其它指令graphics 图形库指令表xclick 等待鼠标在图形上的点击输入locate 由鼠标点击读入图形中的多点位置坐标xgetmouse 由鼠标点击读入图形中的当前点位置坐标21. 系统与控制abcd 状态空间矩阵cont_mat 可控矩阵csim 线性系统时域响应dsimul 状态空间的离散时域响应feedback 反馈操作符flts 时域响应(离散、采样系统〕frep2tf 基于传递函数的频域响应freq 频域响应g_margin 幅值裕量imrep2ss 基于状态空间的脉冲响应lin 线性化操作lqe Kalman滤波器lqg LQG补偿器lqr LQ补偿器ltitr 基于状态空间的离散时域响应obscont 基于观测器的控制器observer 观测器obsv_mat 观测矩阵p_margin 相位裕量phasemag 相位与幅值计算ppol 极点配置repfreq 频域响应ricc Riccati 方程rtitr 基于传递函数的离散时域响应sm2ss 系统矩阵到状态空间变换ss2ss 反馈连接的状态空间到状态空间变换ss2tf 状态空间到传递函数变换stabil 稳定性计算tf2ss 传递函数到状态空间变换time_id SISO系统最小方差辨识22. 鲁棒控制augment 被控对象增广操作bstap Hankel 矩阵近似ccontrg H控制器dhnorm 离散H范数h2norm H范数h_cl 闭环矩阵h_inf H∞控制器h_norm H范数hankelsv Hankel矩阵奇异值leqr H控制器的LQ增益linf 无穷范数riccati Riccati矩阵sensi 敏感函数23. 动态系统arma ARMA模型arma2p 基于AR模型中获得多项式矩阵armac ARMAX辨识arsimul ARMAX系统仿真noisegen 噪声信号发生器odedi 常微分方程仿真检测prbs_a 伪随机二进制序列发生器reglin 线性拟合24. 系统与控制实例artest Arnold 动态系统bifish 鱼群人口发展的离散时域模型boucle 具有观测器的动态系统相位图chaintest 生物链模型gpech 渔业模型fusee 登陆火箭问题lotest Lorennz吸引子mine 采矿问题obscontl 可控可观系统portr3d 三维相位图portrait 二维相位图recur 双线性回归方程systems 动态系统tangent 动态系统的线性化tadinit 动态系统的交互初始化25. 非线性工具(优化与仿真〕bvode 边界值问题的常微分方程dasrt 隐式微分方程过零解dassl 代数微分方程datafit 基于测量数据的参数辨识derivative 导数计算fsolve 非线性函数过零解impl 线性微分方程int2d 二维定积分int3d 三维定积分intg 不定积分leastsq 非线性最小二乘法linpro 线性规划lmisolver 线性不等矩阵ode 常微分方程ode_discrete 离散常微分方程ode_root 常微分方程根解odedc 连续/离散常微分方程optim 非线性优化quapro 线性二次型规划semidef 半正定规划26. 多项式计算coeff 多项式系数coffg 多项式矩阵逆degree 多项式阶数denom 分母项derivat 有理矩阵求导determ 矩阵行列式值factors 因式分解hermit Hermit 型horner 多项式计算invr 有理矩阵逆lcm 最小公倍数ldiv 多项式矩阵长除numer 分子项pdiv 多项式矩阵除pol2des 多项式矩阵到表达式变换pol2str 多项式到字符串变换polfact 最小因式residu 余量roots 多项式根simp 多项式化简systmat 系统矩阵27. 信号处理%asn 椭圆积分%k Jacobi 完全椭圆积分%sn Jacobi 椭圆函数analpf 模拟量低通滤波器buttmag Butterworth 滤波器响应cepstrum 倒谱计算cheb1mag Chebyshev 一型响应cheb2mag Chebyshev 二型响应chepol Chebyshev 多项式convol 卷积corr 相关, 协方差cspect 谱估计(应用相关法)dft 离散富立叶变换fft 快速富立叶变换filter 滤波器建模fsfirlin FIR滤波器设计hank 协方差矩阵到Hankel矩阵变换hilb Hilbert 变换iir IIR数字滤波器intdec 信号采样率更改kalm Kalman 滤波器更新mese 最大熵谱估计mfft 多维快速富立叶变换mrfit 频率响应拟合phc Markov 过程srkf Kalman 滤波器平方根sskf 稳态 Kalman 滤波器system 观测更新wfir 线性相位FIR滤波器weiener Weiener(维纳)滤波器window 对称窗函数yulewalk 最小二乘滤波器zpbutt Buthererworth 模拟滤波器zpch1 Chebyshev 模拟滤波器28. 音频信号analyze 音频信号频域图auread 读 *.au 音频文件auwrite 写 *.au 音频文件lin2mu 将线性信号转换为μ率码信号loadwave 取 *.wav 音频文件mapsound 音频信号图示mu2lin 将μ率码信号转换为线性信号playsnd 音频信号播放savewave 存 *.wav 音频文件wavread 读 *.wav 音频文件wavwrite 写 *.wav 音频文件29. 语言与数据转换工具ascii 字符串的ASCII码excel2sci 读ASCII格式的Excel文件fun2string 将SCILAB函数生成ASCII码mfile2sci 将MATLAB的M格式文件转换为SCI 格式文件mtlb_load 取MATLAB第4版本文件中变量matlb_save 按MATLAB第4版本文件格式存变量pol2tex 将多项式转换为TeX格式sci2for 将SCILAB函数转换为FORTRAN格式文件texprint 按TeX格式输出SCILAB对象translatepaths 将子目录下的所有MATLAB文件转换为SCI文件格式。

scilab中文帮助手册

scilab中文帮助手册

(1)程序设计programming:abort: 中断计算说明:abort命令中断当前计算并给出Scilab的提示符(“-->”)。

如果用户使用pause命令进入高层界面,可使用abort命令回到初始层界面,出现Scilab的提示符(“-->”)。

Ans: 计算结果说明:如果表达式的值没有被赋与任何变量,那么Scilab自动产生一个变量Ans,用来存储当前表达式的值。

backslash (\):矩阵左除调用格式:如x=A\b说明:backslash (\)代表矩阵左除,x=A\b是方程A*x=b的解。

如果A是一个方阵或者可逆矩阵(nonsingular或者invertible),那么x=A\b是方程A*x=b 的唯一确定的解,且等于x=inv(A)*b.(通俗的说,就是方程数目等于未知数个数,所以解唯一。

如A=[1 2 1;3 2 2;2 3 1],b=[8;13;11])如果A不是一个方阵,那么x是最小二乘解,此时,该解x使norm(A*x-b)最小。

(通俗的说,就是方程数目不等于未知数个数。

如果方程数目大于未知数个数,本来是没有准确解的,但可以根据最小二乘法原理拟合出最佳解。

如A=rand(3,2);b=[1;1;1]。

此时,由于A不是一个方阵,无法使用inv(A)命令,因此x=A\b等效于x=pinv(A)*b.如果方程数目小于未知数个数,应该有无穷个解,用x=A\b命令得出的解只是其中的一个解,而用pinv(A)*b命令得出的解则比较粗糙,没有用x=A\b命令得出的解精确。

)如果A是一个列满秩矩阵(矩阵的秩等于列数),那么此最小二乘解x=A\b是唯一能使norm(A*x-b)最小的解。

如果A不是一个列满秩矩阵,那么此最小二乘解x=A\b不能使norm(A*x-b)最小,使norm(A*x-b)最小的解应该是x=pinv(A)*b)。

inv(A)要求A是方阵,pinv(A)则不要求A是方阵bool2s :将布尔矩阵转化为0、1矩阵调用格式:bool2s(x)参数:x是一个布尔向量或者布尔矩阵或者常数矩阵。

scilab代数符号运算

scilab代数符号运算

scilab代数符号运算
Scilab是一种开源的数学建模和仿真软件,它提供了丰富的数
学函数和工具,包括代数符号运算。

在Scilab中进行代数符号运算,可以使用符号变量和符号表达式来表示和操作代数表达式。

首先,你可以使用`syms`命令创建符号变量,比如:
syms x y.
这样就创建了符号变量x和y。

然后,你可以使用这些符号变
量来构建符号表达式,比如:
expr = x^2 + 2xy + y^2。

这样就创建了一个符号表达式expr,表示x^2 + 2xy + y^2。

接下来,你可以对这些符号表达式进行各种代数运算,比如展开、因式分解、求导、求积分等。

例如,你可以使用`expand`函数
来展开表达式:
expanded_expr = expand(expr)。

这样就得到了表达式expr的展开形式。

此外,你还可以使用`factor`函数对表达式进行因式分解:
factored_expr = factor(expr)。

这样就得到了表达式expr的因式分解形式。

如果你想对表达式进行求导,可以使用`diff`函数:
derivative = diff(expr, x)。

这样就得到了表达式expr对x的导数。

同样地,如果你想对表达式进行积分,可以使用`integrate`函数:
integral = integrate(expr, x)。

这样就得到了表达式expr对x的积分。

总之,Scilab提供了丰富的符号运算功能,可以帮助你进行各种代数运算,并且可以方便地进行符号数学建模和分析。

希望这些信息能够帮助到你。

scilab指令及应用

scilab指令及应用
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5.基本矩阵函数和操作 eye 单位阵 zeros 全零矩阵 ones 全1 矩阵 rand 均匀分布随机阵 genmarkov 生成随机Markov矩阵 linspace 线性等分向量 logspace 对数等分向量 logm 矩阵 对数运算 cumprod 矩阵元素累计乘 cumsum 矩阵元素累计和 toeplitz Toeplitz 矩阵 disp 显示矩阵和文字内容 length 确定向量的长度 size 确定矩阵的维数 diag 创建对角阵或抽取对角向量 find 找出非零元素1的下标 matrix 矩阵变维 rot90 矩 阵逆时针旋转90度 sub2ind 据全下标换算出单下标 tril 抽取下三角阵 triu 抽取上 三角阵 conj 共轭矩阵 companion 伴随矩阵 det 行列式的值 norm 矩阵或向量 范数 nnz 矩阵中非零元素个数 null 清空向量或矩阵中的某个元素 orth 正交基 rank 矩阵秩 trace 矩阵迹 cond 矩阵条件数 rcond 逆矩阵条件数 inv 矩阵的逆 lu LU分解或高斯消元法 pinv 伪逆 qr QR分解 givens Givens变换 linsolve 求解 线性方程 lyap Lyapunov方程 hess Hessenberg 矩阵 poly 特征多项式 schur Schur 分解 expm 矩阵指数 expm1 矩阵指数的Pade逼近 expm2 用泰勒级数求 矩阵指数 expm3 通过特征值和特征向量求矩阵指数 funm 计算一般矩阵函数 logm 矩阵对数 sqrtm 矩阵平方根
17. 图形颜色及图形文字 colormap 应用颜色图 getcolor 交互式选择颜色图 addcolor 增加新色于颜色图 graycolormap 线性灰度图 hotcolormap 热色(红到黄色)颜色图 xset 图形显示方 式设定 xget 读当前图形显示方式设定 getsymbol 交互式选择符号和尺寸

科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用

科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用
总 项 分 布 图
43 不 同学校 同一科 目的成 绩指标 的 比较 . 教 育研究 者经 常需要 对 同一科 目不 同考试 群体 成绩进 行深 入 比较 , 就需 要对考 试 成绩 的计算 考 这
试 成绩 的各项 指标 。表 1 贵州省 贵 阳市两所 学校 是 20 0 9年 中考 语文 成绩 的两项 统计 指标 量 :
作者简 介: 曲霄2 ̄ 9 0 ) 女 ,山西应县人 , 1 18 一, ( 硕士 , 讲师 , 研究方 向:网络通信 与信息 安全 。
2 1 年 01
f 霄 红 : 学 计 算 自由软 件 S L B在 考 试 分 析 中 的应 用 抖 1 科 CIA
・5 1
全距= 最大 值一 小值 最 伞距 简 明易 懂 , 算 简单 ,但它 容 易受 到 两极 计 端数 据值 的影 响 ,并且 只能反 映 数据 组 的两 极端 值 的 差 异 程 度 ,不 能 很 好 地 反 映 中 间 数 据 的差 异 情 况 , 映不够 灵 敏 。 因此 , 只能 粗 略地反 应数 据 反 它 的差 异程 度 ,只有 与 其他 统 计 量结 合 起来 使 用 ,才 能 比较 全 面地 反映 出数 据分 布 的差 异情 况 。
关关 系 等 。
图 1 频 数分 布直 方 图
42 同一科 目的不 同学校 的 成绩 差异 比较 _ 图 2是 根 据 贵 州 省 贵 阳 市 2 0 0 9年 中考 各 区
3 数 据 分 布 的 图表 表 示
数据 分 布 是指 反 映观 察 值 及 其呈 现 规 律 的 表 、
表 1 统 计 指 图 3是根据上表 中指标 绘制的正态分布 曲线 , 从
5 结 束 语
由 于 科 学 计 算 自 由软 件 S IAB可 以 免 费 下 CL

Scilab常用指令一览表

Scilab常用指令一览表

Scilab 常用指令一览表Scilab常用指令一览表2011-04-11 22:451通用指令help在线帮助apropos文档中关键词搜寻ans缺省变量名以及最新表达式的运算结果clear从内存中清除变量和函数exit关闭scilab quit退出scilab save把内存变量存入磁盘exec运行脚本文件mode文件运行中的显示格式getversion显示scilab版本ieee浮点运算溢出显示模式选择who列出工作内存中的变量名edit文件编辑器type变量类型what列出scilab基本命令format设置数据输出格式chdir改变当前工作目录getenv给出环境值mkdir创建目录pwd显示当前工作目录evstr执行表达式2运算符和特殊算符+加-减*矩阵乘.*数组乘^矩阵乘方.^数组乘方\反斜杠或左除/斜杠或右除./或.\数组除==等号~=不等号小于大于=小于等于=大于等于&,and逻辑与|,or逻辑或-,not逻辑非:冒号()圆括号方括号{}花括号.小数点,逗号;分号//注释号=赋值符号'引号'复数转置号.'转置号ans最新表达式的运算结果%eps浮点误差容限%i虚数单位%inf正无穷大%pi圆周率3编程语言结构abort中止计算或循环break终止最内循环case同select一起使用continue将控制转交给外层的for或while循环else同if一起使用elseif同if一起使用end结束for,while,if语句for按规定次数重复执行语句otherwise可同switch一起使用pause暂停模式return返回select多个条件分支then同if一起使用while不确定次数重复执行语句eval特定值计算feval函数特定值计算或多变量计算function函数文件头global定义全局变量isglobal检测变量是否为全局变量error显示错误信息lasterror显示最近的错误信息sprintf按格式把数字转换为串warning显示警告信息4基本数学函数acos反余弦acosh反双曲余弦acot反余切acoth反双曲余切acsc反余割acsch反双曲余割asin反正弦asinh反双曲正弦atan反正切atanh反双曲正切cos余弦cosh双曲余弦cot余切coth双曲余切sin正弦sinh双曲正弦tan正切tanh双曲正切exp指数log自然对数log10常用对数log2以2为底的对数sqrt平方根abs绝对值conj复数共轭imag复数虚部real复数实部ceil向正无穷大方向取整floor向负无穷大方向取整fix向零方向取整round四舍五入取整sign符号函数gsort降次排序erf误差函数erfc补误差函数gamma gamma函数interp插值函数interpln线性插值函数intsplin样条插值函数smooth样条平滑函数spline样条函数quarewave方波函数double将整数转换为双精度浮点数5基本矩阵函数和操作eye单位矩阵zeros全零矩阵ones全1矩阵rand均匀分布随机阵genmar kov生成随机Markov矩阵linspace线性等分向量logspace对数等分向量logm矩阵对数运算cumprod矩阵元素累计乘cumsum矩阵元素累计和toeplitz Toeplitz矩阵disp显示矩阵和文字内容length确定向量的长度size确定矩阵的维数diag创建对角矩阵或抽取对角向量find找出非零元素1的下标matrix矩阵变维rot90矩阵逆时针旋转90度sub2ind全下标转换为单下标tril抽取下三角阵triu抽取上三角阵conj共轭矩阵companion伴随矩阵det行列式的值norm矩阵或向量范数nnz矩阵中非零元素的个数null清空向量或矩阵中的某个元素orth正交基rank矩阵秩trace矩阵迹cond矩阵条件数inv矩阵的逆rcond逆矩阵条件数lu LU分解或高斯消元法pinv伪逆givens Givens变换linsolve求解线性方程lyap Lyapunov方程hess Hessenberg矩阵poly特征多项式schur Schur分解expm矩阵指数expm1矩阵指数的Pade逼近expm2用泰勒级数求矩阵指数expm3通过特征值和特征向量求矩阵指数funm计算一般矩阵函数logm矩阵对数sqrtm矩阵平方根6特性值与奇异值spec矩阵特征值gspec矩阵束特征值bdiag块矩阵,广义特征向量eigenmar-正则化Markov特征kov向量pbig特征空间投影svd奇异值分解sva奇异值分解近似7矩阵元素运算cumprod元素累计积cumsum元素累计和hist统计频数直方图min最小值mean平均值median中值prod元素积sort由大到小排序std标准差sum元素和trapz梯形数值积分corr求相关系数或方差8稀疏矩阵运算sparse稀疏矩阵adj2sp邻接矩阵转换为稀疏矩阵full稀疏矩阵转换为全矩阵mtlb_sparse将scilab稀疏矩阵转换为matlab稀疏矩阵格式sp2adj将稀疏矩阵转换为邻接矩阵speye稀疏矩阵方式单位矩阵sprand稀疏矩阵方式随机矩阵spzeros稀疏矩阵方式全零阵lufact稀疏矩阵LU分解lusolve稀疏矩阵方程求解spchol稀疏矩阵Cholesky分解9输入输出函数diary生成屏幕文本记录disp变量显示file文件管理input用户键盘输入load读已经存在的变量mclose关闭文件mget读二进制文件mgetl按行读ascii码文件mgetstr读字符串中单个字mopen打开文件mput写二进制文件mfscanf读ascii码文件print将变量记录为文件read读矩阵变量save将变量存为二进制文件startup启动文件write按格式存文件xgetfile对话方式获取文件路径x_dialog建立xwindows参数输入对话框Tk_Getvar得到Tk文件变量Tk_EvalFile执行Tk文件10函数与函数库操作deff在线定义函数edit函数编辑器function打开函数定义functions scilab函数或对象genlib在给定目录下建立所有文件的函数库get_function_path读函数库的文件存储目录路径getd读函数库中的全部文件getf在文件中定义一个函数lib函数库定义macro scilab函数或对象macrovar输入变量个数newfun输出变量个数11字符串操作code2str将scilab数码转换为字符串convstr字母大小转换emptystr清空字符串grep搜寻相同字符串part字符提取str2code将字符串转换为scilab数码string字符串转换strings scilab对象,字符串strcat连接字符stringex字符串的字符位置搜寻strsubst字符串中的字符替换12日期与时间date日期getdate读日期与时间timer cpu时间计时13二维图形函数plot2d直角坐标下线性刻度曲线champ二维向量场champ1由颜色箭头表示的二维向量场contour2d等高线图errbar曲线上增加误差范围框线条grayplot应用颜色表示的表面xgrid画坐标网格线histplot统计频数直方图Matplot散点图阵列14三维图形函数plot3d三维表面plot3dl用颜色或灰度表示的三维表面param3d三维中单曲线param3dl三维中多曲线contour三维表面上的等高线图hist3d三维表示的统计频数直方图geom3d三维向二维上的投影15线条类图形xpoly单线条或单多边形xpolys多线条或多多边形xrpoly正多边形xsegs非连接线段xfpoly单个多边形内填充xfpolys多个多边形内填充xrect矩形xfrect单个矩形内填充xfrects多个矩形内填充xarc单个弧线段或弧圆xarcs多个弧线段或弧圆xfarc单个弧线段或弧圆填充xfarcs多个弧线段或弧圆填充xarrows多箭头16图形注释,变换xstring图形中字符xstringb框内字符xtitle图形标题xaxis轴名标注plotframe图形加框并画坐标网格线isoview等尺寸比例显示(原图形窗口不改变) square等尺寸比例显示(原图形窗口改变) xsetech设置小窗口xchange转换实数为图形像素坐标值subplot设置多个子窗口17图形颜色及图形文字colormap应用颜色图getcolor交互式选择颜色图addcolor增加新色于颜色图graycolormap线性灰度图hotcolormap热色颜色图xset图形显示方式设定xget读当前图形显示方式设定getsymbol交互式选择符号和尺寸18图形文件及图形文字xsave将图形存储为文件xload从磁盘中读出图形文件xbasimp将图形按ps文件打印或存储为文件xs2fig将图形生成xfig格式文件xclear清空图形窗口driver选择图形驱动器xinit图形驱动器初始化xend关闭图形xbasr图形刷新replot更改显示范围后的图形刷新xdel关闭图形xname改变当前图形窗口名称19控制分析图形bode伯德图坐标gainplot幅值图坐标(伯德图中的幅值图) nyquist乃奎斯特图m_circle m-圆图chart尼库拉斯图black black-图evans根轨迹图sgr id s平面图plzr零极点图zgrid z平面图20图形应用中的其他指令graphics图形库指令表xclick等待鼠标在图形上的单击输入locate由单击读入图形中的多点位置坐标xgetmouse由单击读入图形中当前点位置坐标21系统与控制abcd状态空间矩阵cont_mat可控矩阵csim线性系统时域响应dsimul状态空间的离散时域响应feedback反馈操作符flts时域响应(离散,采样系统)freq2tf基于传递函数的频域响应freq频域响应g_margin幅值裕量imrep2ss基于状态空间的脉冲响应lin线性化操作lqe kalman滤波器lqg lqg补偿器lqr lq补偿器ltitr基于状态空间的离散时域响应obscont基于观测器的控制器obsv_mat观测矩阵p_margin相位裕量phasemag相位与幅值计算ppol极点配置repfreq频域响应ricc riccati方程rtitr基于传递函数的离散时域响应sm2ss系统矩阵到状态空间的变换ss2ss反馈连接的状态空间到状态空间的变换ss2tf状态空间到传递函数的变换stabil稳定性计算tf2ss传递函数到状态空间的变换time_id siso系统最小方差辨识22鲁棒控制augment被控对象增广操作bstap Hankel矩阵近似ccontrg H无穷大控制器dhnorm离散H无穷大范数h2norm H2范数h_cl闭环矩阵h_inf h无穷大控制器h_norm h无穷大范数hankelsv hankel矩阵奇异值leqr h无穷大控制器的lq增益linf无穷范数riccati riccati矩阵sensi敏感函数23动态系统arma arma模型arma2p基于ar模型获得多项式矩阵armac armax辨识arsimul armax系统仿真noisegen噪声信号发生器odedi常微分方程仿真检测prbs_a伪随机二进制序列发生器reglin线性拟合24系统与控制实例artest arnold动态系统bifish鱼群人口发展的离散时域模型boucle具有观测器的动态系统相位图chaintest生物链模型gpech渔业模型fusee登录火箭问题lotest lorennz吸引子mine采矿问题obscontl可控可观系统portr3d三维相位图portrait二维相位图recur双线性回归方程systems动态系统tangent动态系统的线性化tadinit动态系统的交互初始化25非线性工具(优化与仿真) bvode边界值问题的常微分方程dasrt隐式微分方程过零解dassl代数微分方程datafit基于测量数据的参数辨识derivative导数计算fsolve非线性函数过零解impl线性微分方程int2d二维定积分int3d三维定积分intg不定积分leastsq非线性最小二乘法linpro线性规划lmisolver线性不等矩阵ode常微分方程ode_discrete离散常微分方程ode_root常微分方程根解odedc连续离散常微分方程optim非线性优化quapro线性二次型规划semidef半正定规划26多项式计算coeff多项式系数coffg多项式矩阵逆degree多项式阶数denom分母项derivat有理矩阵求导determ矩阵行列式值factors因式分解hermit hermit型horner多项式计算invr有理矩阵逆lcm最小公倍数ldiv多项式矩阵长除numer分子项pdiv多项式矩阵除pol2des将多项式矩阵变换为表达式pol2str将多项式变换为字符串polfact最小因式residu余量roots多项式的根simp多项式的简化systmat系统矩阵27信号处理%asn椭圆积分%k jacobi完全椭圆积分%sn jacobi椭圆函数analpf模拟量低通滤波器buttmag butterworth滤波器响应cepstrum倒谱计算cheb1mag chebyshev一型响应cheb2mag chebyshev二型响应chepol chebyshev多项式convol卷积corr相关,协方差cspect谱估计dft离散傅立叶变换fft快速傅立叶变换filter滤波器建模fsfirlin fir滤波器设计hank协方差矩阵到hankel矩阵变换hilb hilbert变换iir iir数字滤波器intdec信号采样率更改kalm kalman滤波器更新mese最大熵谱估计mfft多维快速傅立叶变换mrfit频率响应拟合phc maikov过程srkf kalman滤波器平方根sskf稳态kalman滤波器system观测更新wfir线性相位fir滤波器weiener weiener滤波器window对称窗函数yulewalk最小二乘滤波器zpbutt buthererworth模拟滤波器zpchl chebyshev模拟滤波器28音频信号analyze音频信号频域图auread读*.au音频文件auwrite写*.au音频文件lin2mu将线性信号转换为miu率码信号loadwave取*.wav音频文件mapsound音频信号图示mu2lin将mu码率信号转换为线性信号playsnd音频信号播放savewave存*.wav音频文件wavread读*.wav音频文件wavwrite写*.wav音频文件29语言与数据转换工具ascii字符串的ascii码excel2sci读ascii格式的excel文件fun2string将scilab函数生成ascii码mfile2sci将matlab的m格式文件转换为sci格式文件mtlb_load取matlab第四版本文件中变量matlb_save按matlab第四版本文件格式存变量pol2tex将多项式转换为tex格式sci2for将scilab函数转换为fortran格式文件texprint按tex格式输出scilab对象translatepaths将子目录下的所有matlab文件转换为sci文件格式。

科学计算软件SCILAB及其编程研究

科学计算软件SCILAB及其编程研究

[ bt c] Tip ei o c ecn cop i fa i ir u d c b rr mn lg g (o s tc , d A s at r h p td et it m un st rSl no c i o a i n a 1p ee e j g s a rn u sh se i c tgow e ca r i f b, td e Sl p gm ga u e o nn s u e a
创造了有利条 件。另一方面 , 开放源码 ” “ 方式将更 加强 调以 服务 和培训获取商业利润 , 而不是试图以商业秘密作为垄断的 工具。开放源码软件犹如 自由之 花 , 在软件世 界里迎风开放。 以 LN X为代表 的“ IU 开放源码 ” 软件发展过程已经表明 , 基础 软件 可以、 而且应该逐渐地成为人们共享的工具 。
[ e o d ] Sib M tb p g m i K y w rs ca ; aa; r r mn l l oa g 应用 于科学计算 、 数学建模 、 号处理 、 信 决策优化、 线性/ 非线性
控制等各个方面。它还提供 可以满 足不同工程与科学需要的 工具箱 , 例如 S IO , CC S信号处理工具箱 , 图与网络工具箱 , 小波
二 、ca 编程 Sib l
1S ib程 序 控 制语 句 .ea l
与 Maa t b一样 ,c a l Sib提供了循环语句 (o、 h e 和 条件 l f wi ) r l 判断语句 (f等控制程序流程的语句 , i ) 应用起来比较灵活。 () 1 循环语句 : Maa 与 tb一样 ,e a l Sib可以通过 fr l 0 语句和
sn ne)ad e ̄’suco, e re e iiri d i r cs i aa , n v o x p sf rr mn s e ec t s n i Sl ntn dsi dt ml tsn f e e wt M tb adg ew a l o a i alt f i cb h s a e a d e n h l i i t e m e op g m g ta.

scilab-使用教程

scilab-使用教程

与MATLAB的互操作性
01
SCILAB可以与MATLAB进行互 操作,允许用户在SCILAB中调 用MATLAB函数或编辑器中的 脚本。
02
互操作性可以通过MATLAB Engine API for Scilab实现, 该API提供了与MATLAB的接 口,以便在SCILAB中执行 MATLAB代码。
图像处理
SCILAB提供了图像处理和分析的功能,可以用 于图像处理和计算机视觉等领域。
ABCD
工程仿真
SCILAB可以用于工程设计和仿真的数值计算和 分析,如流体动力学、结构力学等。
系统控制
SCILAB可以用于控制系统设计和分析,如控制 系统仿真和优化等。
02 SCILAB基础操作
启动与退出SCILAB
易用性
SCILAB的用户界面友好,易于学 习和使用,支持多种编程语言接 口,方便用户进行编程和开发。
开放性
SCILAB是开源软件,用户可以自 由获取和使用源代码,并根据自 己的需求进行定制和开发。
SCILAB的应用领域
科学计算
SCILAB广阵元素
使用单引号或双引号将元素索引括起来,例如 `A(1,1)`或`A"[1,1]"`。
矩阵运算
支持常见的矩阵运算,如加法、减法、乘法 等。
03 SCILAB编程基础
控制流语句
顺序执行
SCILAB中的代码按照从上到下的顺序 执行,无需使用特定的控制流语句。
循环语句
使用`for`循环重复执行特定代码块, 例如`for i=1:10, statements, endfor`。
初值条件
求解常微分方程时需要指定初值条件,可以使用"="指定初值。例如, y(t0)=y0将指定在t0时刻的初值。

科学计算自由软件SCILAB基础教程

科学计算自由软件SCILAB基础教程

第1章 SCILAB简介 1.1 引言1.2 SCILAB软件的构成1.3 安装SCILAB的系统需求1.4 SCILAB主窗口介绍图1.1 SCILAB 3.0的主窗口图1.2 SCILAB 3.0的文件菜单项图1.3 SCILAB 3.0的编辑菜单项图1.4 SCILAB的选择菜单项图1.5 SCILAB的控制菜单项图1.6 SCILAB的编辑器窗口图1.7 SCILAB的应用窗口图1.8 SCILAB的帮助窗口1.5 SCILAB中的基本操作与预定对象 1.5.1 SCILAB中的文件操作1.5.2 界面层次的控制操作1.5.3 SCILAB主窗口中的快捷键操作1.5.4 SCILAB中预先定义的对象图1.9 who指令后的SCILAB主窗口图1.10 whos指令后的SCILAB主窗口1.6 谈谈如何学习SCILAB图1.11 SCILAB的演示窗口图1.12 SCILAB的选择图形演示窗口图1.13 SCILAB的选择图形演示窗口图1.14 SCILAB的一个图形信息窗口图1.15 SCILAB的一个图形演示窗口第2章 数据类型 2.1 引言2.2 特定符号与常数2.2.1 特定符号2.2.2 特定常数2.3 标量的数值计算2.4 数值型向量与矩阵的定义及基本运算 2.4.1 数值型向量与矩阵的定义2.4.2 数值型向量与矩阵的运算2.5 与数值型矩阵有关的若干常用函数 2.5.1 常用矩阵的生成函数2.5.2 size函数和matrix函数2.5.3 从已知矩阵提取部分元素来构成同阶新矩阵的若干函数2.5.4 与方阵的行列式求值、求逆、线性代数方程组的求解、求矩阵特征值与特征向量等有关的函数2.5.5 与矩阵(数组)或向量有关的数据统计函数2.6 向量与矩阵(数组)元素的引用2.7 整型数组2.8 布尔型向量与矩阵的定义及基本运算2.9 字符串型数据的定义与运算 2.9.1 字符串的定义2.9.2 字符串的运算2.9.3 与处理字符串有关的一些常用函数2.10 多项式类型 2.10.1 多项式的定义2.10.2 多项式运算2.10.3 有关多项式的几个常用函数2.11 表类型2.11.1 表类型的定义2.11.2 表类型数据的引用,域的插入与删除2.11.3 tlist和mlist类型第3章 SCILAB中的程序设计、脚本文件与函数 3.1 引言3.2 顺序结构程序设计3.2.1 赋值语句3.2.2 输入输出语句3.3 选择结构程序设计 3.3.1 if语句图3.1 不完整if语句的框图图3.2 完整if语句的框图3.3.2 select_case语句图3.3 select 语句框图(else缺省情形)3.4 循环结构程序设计 3.4.1 for语句图3.4 for语句的框图3.4.2 while 语句图3.5 while 型循环框图3.4.3 循环语句的嵌套(多重循环语句)3.4.4 continue 语句和break 语句图3.6 循环体内含有continue语句的框图图3.7 循环体内含有break语句的框图3.5 脚本文件与函数3.5.1 脚本文件3.5.2 函数3.5.3 局部变量与全局变量、函数的嵌套定义与递归调用图3.8 用递归调用求 n!示意图(n =4)3.5.4 有关程序调试的几个常用指令3.6 函数的应用3.6.1 函数名作形式参数——二分法求非线性方程的根图3.9 用二分法求方程p(x)=0的根的框图3.6.2 函数的递归调用——求两正整数的最大公因子图3.10 用递归调用求n!示意图3.6.3 多重循环的应用——线性方程组的顺序消元法图3.11 顺序消元法的框图第4章 计算结果可视化 4.1 引言图4.1 图形窗口图4.2 图形窗口的文件菜单图4.3 图形窗口的工具菜单图4.4 图形窗口的编辑菜单4.2 二维图形的绘制4.2.1 plot指令图4.5 利用指令plot(y,'X', 'Y', 'y=f(x)')画图。

scilab

scilab

Scilab在中国 在中国
• • 中国科学院自动化所和法国国立信息与自动化研究院(INRIA)联合创办的中 法信息、自动化与应用数学实验室吸引了中法许多大学和科研单位的科学家, 这些科学家紧密合作,从事了许多基础性、公益性的前沿科学研究。 最近,双方科学家又在推动发展和普及科学计算自由软件SCILAB。他们 组织了基于SCILAB平台的应用软件比赛,又出版SCILAB相关的书籍,以便 让更多的同仁们了解和掌握SCILAB。中法科学家还在策划进一步完善这一具 有巨大应用前景(尤其是对中国科技与教育界)的开放源代码自由软件,体 现了中法科学家共有的社会责任。 十余年来,INRIA和法国国立桥梁学院(ENPC)的科学工作者坚持 SCILAB的开放源代码与自由软件原则,最近又与中法联合实验室的同仁们共 同努力准备将其在中国推广普及,这一行为理所当然地受到了中法两国科学 家地支持。许多中国高校地学生还积极参与了基于SCILAB软件平台的应用软 件比赛。中国科技部“863”计划和法国驻华使馆,也对此给予了积极的支持。 由胡包钢老师编写的《科学计算自由软件——SCILAB教程》的出版,是推动 该工作在中国进一步开展的重要一步。



介绍
• 科学计算软件曾在工程界的研究和发展活动中掀起了一场 革命。如今,这些软件已经被广泛应用到工业工程实验室 中,成为各科研领域众多学者、教师和学生的必备工具。 法国国立信息与自动化研究院(INRIA)无疑是这场革命 的先驱者。从1994 年开始,它推出的开放源码软件 SCILAB 积极地推动了这场革命。SCILAB 综合了多方面 的研究成果,是众多学者心血的结晶,然而SCILAB 的诞 生更应该归功于它的六位创始者----SCILAB 小组成员: INRIA 的Francois Delebecque, Claude Gomez, Maurice Goursat, Ramine Nikoukhah 与Serge Steer 以及法国国 立桥梁学院(ENPC)的Jean-Phillippe Chancelier.

一讲Scilab基本操作

一讲Scilab基本操作

Scilab缺省操作桌面, Command命令窗口
【例1 1 求 12 2 7 4 32 计算结果. 】
『操作』
如右图,在Scilab的 Command 窗口下用 键盘输入表达式后,按【Enter】键执行指 令, Command 窗口下显示计算结果。
1.Scilab 基本操作
scilab4简介简单应用高中数学中的算法初步scilab缺省操作桌面command命令窗口scilab是以法国国立信息与自动化研究院inria的科学家为主开发的开放源码式科学计算自由软件
【教育类精品资 料】
高中数学中的算法初步
Scilab4 简介
一. 基本操作 二. 语言结构 四. 基本绘图 五. 简单应用
-->A=[1,2,3; 4,5,6] A = 1. 4. -->size(A) ans = 2. 3. B=[1,0,0; 4,0,6];
// 对矩阵A,B求和得矩阵A+B
2. 5.
3. 6. // 使用函数size(A)可以得到矩阵A的维数
-->A=[1,2,3; 4,5,6]; -->A+B ans = 2. 8. 2. 5.
-->x=0:0.2:1; -->y=x.*x
// 生成当x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1时, 0.16 0.36 0.64
y=x2函数值序列
y =
0 0.04 1.
>> 表达式 y=x.*x中的“.*”表示对应元素相乘; 另外(./)表示对应元素相除,(.^)表示对应元素求幂.
-->x=0:0.2:1; -->y=x.^2 y =
-->A=ones(1,4) A = 1. -->A=eye(3,3) A = 1. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 1.

科学计算自由软件SCILAB在常微分方程中的应用

科学计算自由软件SCILAB在常微分方程中的应用

科学计算自由软件SCILAB在常微分方程中的应用
容志新
【期刊名称】《肇庆学院学报》
【年(卷),期】2008(029)005
【摘要】讨论了常微分方程教学和研究中应用计算机辅助分析所涉及的几个方面,结合科学计算自由软件SCILAB语言,探讨了进行常微分方程计算机辅助分析的具体处理方法;针时已有的绘制轨线图貌软件的缺陷,给出能同时绘制多条轨线的实用SCILAB函数.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】容志新
【作者单位】国际商业机器中国有限公司广州分公司,广东,广州,510620
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7;O175
【相关文献】
1.科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用 [J], 曲霄红
2.2005年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛 [J],
3.科学计算自由软件SCILAB在考试分析中的应用 [J], 曲霄红
4.2004年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛参赛公告 [J],
5.2007年科学计算自由软件SCILAB程序设计竞赛 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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Computation in Scilab Scilab is a programming languageassociated with a rich collection ofnumerical algorithms covering manyaspects of scientific computationproblems. From software point of view,Scilab is an interpreted language. Thisgenerally allows to get faster developmentprocesses, because the user directlyaccesses a high-level language, with a richset of features provided by the library.By design, Scilab was created to be able toperform matrix operations as fast aspossible. The building block for this featureis that Scilab matrices are stored in aninternal data structure which can bemanaged at the interpreter level. Mostbasic linear algebra operations, such asaddition, substraction, transpose or dotproduct are performed by a compiled, optimized, source code. Performance is achieved through vectorization, using high-level linear algebra f eatures.Figure 1: The acosh function in the complex plane. The acosh function is discontinuous across the line y=0 for x<=0 (branch cut).Featuresw Matrix algebra: +, -, *, ./ , ^, etc.w Typical statement is C=A*B where A, B are real or complex matrices of doubles.w More that 60 elementary functions: cos, sin, exp, log, ...w Typical statement is y=sin(x) where x is real or complex matrix.w Matrix functions: expm, pow, logm, cosm, etc.w Special functions: gamma, beta, erf, etc.w Dense high level linear algebra: backslash, lu, spec, svd, chol, least squares.w Typical statement is x=A\b where A,b are real or complex matrix of doubles.w Floating point number functions: %eps, frexp, number_properties, ieee, nearfloat.w Test matrices: testmatrix (Franck, Hilbert, Magic squares), Toeplitz.w Discrete maths: factorial, gamma, gammaln, binomial,permute, perms, ...Scilab DatasheetThe following example is a typical Scilab session illustrating the main purpose of Scilab. We create a 2000-by-2000 matrix of doubles with Normal entries, then solve the associated linear equation and compute the forward error.-->n=2000;-->A=grand(n,n,"nor",0,1);-->b=ones(n,1);-->x=A\b;-->norm(A*x-b)ans =2.776D-15Open-Source Librariesw BLAS: routines that provide standard building blocks for performing basic vector and matrix operations./blas/w LAPACK: routines for solving systems of simultaneous linear equations, least-squares solutions of linear systems of equations, eigenvalue problems, and singular value problems. /lapack/w SLATEC (e.g. Bessel): a comprehensive software library containing over 1400 general purpose mathematical and statistical routines written in Fortran 77./slatec/w SPECFUN (e.g. calerf): a collection of transportable Fortran programs for special functions./specfun/w Macros (e.g. erfinv).w Fortran (e.g. complex functions such as complex tan). Why you should use Scilab for numericalcomputingw Matrix language: simple, fast if vectorized statements are used.w Optimized BLAS optimized implementations (using Intel MKL under Windows and ATLAS under Linux).w Scilab can be faster than what a typical user could easily make, even in a compiled language such as C or Fortran: vectorization provides the performance, at the library level. w Rich set of elementary functions: e.g. sind (degree), sinh (hyperbolic), sinm (matrix), sinhm (hyperbolic matrix), etc.Figure 2: Performance of the Matrix-Matrix multiplication ona Windows 32 bits system with Scilab 5.3, Intel Xeon E54104*2.33 GHz, and the Intel MKLClassical methods in numerical computing w Differential equations and Integration,w Nonlinear equations,w Optimization,w Probabilities / Statistics,w Interpolation.Figure 3: A GUI to display the eigenvalues and eigenvectorsof a 2-by-2 matrix.Focus on Differential Equationsw 9 solvers for ODEs and integration : ode, bvode, dassl, etc. w Computes the solution y(t) of dy(t)=dt = f(y) with x real vector. w Includes a collection of algorithms:- Stiff problems: Backward Differentiation Formula (BDF) from Odepack,- Non-stiff problems: Adams method from Odepack,- Adaptive Runge-Kutta of order 4 (RK4),- Shampine and Watts program based on Fehlberg's Runge-Kutta pair of order 4 and 5,- Root finding from Odepack,-Discrete time simulation.w This module can manage the following type of right hand side of the first order differential equation:- Macros (functions), with, if required, optional arguments, - Fortran or C dynamically linked functions.Figure 4: Comparison between the exact and approximatedsolutions of the linear Ordinary Differential Equationdy/dt=Ay(t).A set of robust librariesw Quadpack: a package for the numerical computation of definite one-dimensional integrals./quadpackw Odepack: a collection of Fortran solvers for the initial value problem for ordinary differential equation systems./odepackw Modulopt: a collection of optimization solvers.http://www-rocq.inria.fr/~gilbert/modulopt/w Minpack: a Fortran 77 code for s olving nonlinear equations and nonlinear least squares problems./minpack/w Dcdflib: a Fortran 77 code for cumulative distribution functions, inverses, and parameters./random/w Many macros: e.g. derivative.Figure 5: Optimization of the Rosenbrock functionby the optim function.Why you should use Scilab for classical numerical methodsw Accuracy: all algorithms have be designed by experts for floating point computations.w Flexibility: we can drive either Scilab-defined or external codes in C or Fortran - Plug your own simulation code with dynamic linking.w Robustness: most algorithms are used for decades.Figure 6: The normal distribution functionand the grand function.Advanced Numerical Featuresw Control: classical and robust control,w Signal Processing,w Sparse Matrices: Sparse Gaussian Elimitation, Sparse Cholesky Decomposition, Connection to the UMFPACK and TAUCS libraries,wMany more numerical tools via ATOMS.。

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