Scilab

Scilab
Scilab 4.1.2 под Linux
Тип	Технические расчёты
Разработчик	Scilab Enterprises
Написана на	Scilab, C, C++, Java, Fortran
Интерфейс	GTK
Операционные системы	Linux, MacOS, Windows
Последняя версия	2023.0.0 (10 марта 2023)
Репозиторий	github.com/scilab
Состояние	В активной разработке
Лицензия	GPLv2, до версии 6.0 — CeCILL, до версии 5.0 — Licence SCILAB (полусвободная)
Сайт	scilab.org
Медиафайлы на РУВИКИ.Медиа

Scilab (/ˈsaɪlæb/) — пакет прикладных математических программ, предоставляющий открытое окружение для инженерных (технических) и научных расчётов. Это самая полная общедоступная альтернатива MATLAB.

История

С 1994 года распространяется вместе с исходным кодом через Интернет. В 2003 году для поддержки Scilab был создан консорциум Scilab Consortium. Сейчас в него входят 25 участников, в том числе INRIA и ENPC (Франция).

Возможности

Scilab содержит сотни математических функций, и есть возможность добавления новых, написанных на различных языках (C, C++, Fortran и т. д.). Также имеются разнообразные структуры данных (списки, полиномы, рациональные функции, линейные системы), интерпретатор и язык высокого уровня.

Scilab был спроектирован как открытая система, и пользователи могут добавлять в него свои типы данных и операции путём перегрузки.

В системе доступно множество инструментов:

• 2D- и 3D-графики, анимация
• Линейная алгебра, разреженные матрицы (sparse matrices)
• Полиномиальные и рациональные функции
• Интерполяция, аппроксимация
• Симуляция: решение ОДУ и ДУ
• Scicos: гибрид системы моделирования динамических систем и симуляции
• Дифференциальные и не дифференциальные оптимизации
• Обработка сигналов
• Параллельная работа
• Статистика
• Работа с компьютерной алгеброй
• Интерфейс к Fortran, Tcl/Tk, C, C++, Java, LabVIEW

Scilab имеет схожий с MATLAB язык программирования. В состав пакета входит утилита, позволяющая конвертировать документы Matlab в Scilab.

Scilab позволяет работать с элементарными и большим числом специальных функций (Бесселя, Неймана, интегральные функции), имеет мощные средства работы с матрицами, полиномами (в том числе и символьно), производить численные вычисления (например, численное интегрирование) и решение задач линейной алгебры, оптимизации и симуляции, мощные статистические функции, а также средство для построения и работы с графиками.

Для численных расчётов используются библиотеки Lapack, LINPACK, ODEPACK, Atlas и другие.

В состав пакета также входит Scicos — инструмент для редактирования блочных диаграмм и симуляции (аналог simulink в пакете MATLAB). Имеется возможность совместной работы Scilab с программой LabVIEW.

Распространение

Программа доступна для различных операционных систем, включая Linux, Microsoft Windows и Mac OS X. Возможности Scilab могут быть расширены внешними программами и модулями, написанными на разных языках программирования. Программа имеет открытый исходный код, что позволяет как свободное коммерческое использование и распространение неизменённых версий, так и некоммерческое распространение измененных версий, которые должны включать в себя исходный код. Для коммерческого распространения измёненных версий необходимо согласование с INRIA.

Начиная с версии 5.0 программа распространяется под совместимой с GNU GPL 2 лицензией CeCILL.

Отличительные особенности

Отличия от некоторых коммерческих программ:

• Бесплатность.
• Свободность (с версии 5.0).
• Маленький размер — дистрибутив 4 версии занимал менее 20 МБ против более чем двухгигабайтного пакета MATLAB. Инсталлятор 5 версии (5.4.1) увеличился в объёме до 117 МБ.
• Возможность запуска в консоли без использования графического интерфейса, в том числе в версии под Windows (в UNIX и Windows версиях MatLab-а эта возможность присутствует тоже). Это позволяет производить автоматизированные вычисления, есть пакетный режим.

Примеры

Простые вычисления

Код, задающий матрицу и считающий определитель:

 M=[1 6 8; 7 8 8; 1 6 0]
 det(M)

Графики

Построение простого графика функции

 //установка значения x
 x=[0:0.1:2*%pi];
 //простой график
 plot2d(sin(x))

Более сложный график функции:

 set("figure_style","new") //создать фигуру
 subplot(211)
 a=gca() //получить текущие оси координат
 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(); //простой график
 a=gca(); //получить текущие оси координат
 a.box="off";
 a.x_location="middle";

Примечания

Литература

• Campbell, S.; Chancelier J.-P., Nikoukhah R. Modeling and Simulation in Scilab/Scicos (неопр.). — New York: Springer, 2006. — ISBN 9780387278025.
• Алексеев Е. Р., Чеснокова Е. А., Рудченко Е. А. Scilab: Решение инженерных и математических задач
• Программирование в Scilab. Мишель Боден (Michael Baudin)

Ссылки

• Официальный сайт Scilab  (англ.),  (фр.)
• Scilab Enterprises