Ciência sobre Gentoo Linux (octave)

[MetalGod]

Bem aqui vai um pequeno tutorial sobre o octave. Octave é um clone do matlab.
Como diz a sua descrição no ebuild -> GNU Octave is a high-level language (MatLab compatible) intended for numerical computations

Aqui voces tem um excelente centro de calculo cientifico.
Para instalar o octave basta fazer

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emerge octave gnuplot

gnuplot porque ? Porque e' apartir do gnuplot que nos vamos obter os graficos.
O octave pode-se usar tal como a consola do python porque e' tambem uma linguagem interpretada.

Lição 1 conceitos basicos.

Vamos para a linha de comandos e basta escrever

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$ octave

e aparece algo do genero

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GNU Octave, version 2.1.73 (x86_64-pc-linux-gnu).
Copyright (C) 2006 John W. Eaton.
This is free software; see the source code for copying conditions.
There is ABSOLUTELY NO WARRANTY; not even for MERCHANTIBILITY or
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  For details, type `warranty'.

Additional information about Octave is available at http://www.octave.org.

Please contribute if you find this software useful.
For more information, visit http://www.octave.org/help-wanted.html

Report bugs to <bug@octave.org> (but first, please read
http://www.octave.org/bugs.html to learn how to write a helpful report).

octave:1>

agora vamos fazer um hello world.

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octave:1> disp ('Ola Mundo')
Ola Mundo

Como se trata de uma linguagem interpretada não é necessario proceder-se à invocação de headers como em C/C++/C# ou java por exemplo.

O octave é uma poderosa ferramenta de calculo então vamos calcular o sin(x) em 100 pontos de -20 a 20.
Para tal basta:

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octave:1>y = linspace (-20,20,100);
octave:2> x = sin(y);
octave:3> plot (x)

E temos um gráfico da representação da função seno.

Agora experimentem a tirar o ';' para ver o que acontece.

Para colocar mais do que um gráfico pode-se usar o comando 'hold on'

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octave:1>y = linspace (-20,20,100);
octave:2>x = sin(y);
octave:3>z = cos(y);
octave:4>plot (x);
octave:5>hold on
octave:6>plot(z);

Para limpar o ecrã usa-se o comando 'clc' e para limpar todas as variaveis previamente declaradas usa-se 'clear all'.
O comando 'close all' fecha todos os programas externos que funcionam directamente com o octave como por exemplo um grafico aberto com o gnuplot.

Recomendo o uso de um editor de texto como o vim ou gvim que possuem syntax highlight para matlab/octave ou emacs que possui um modo de matlab/octave disponivel no portage.

Agora vamos ver como podemos usar o octave para fazer calculos basicos.

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octave:39> 1.3^32 * 5.4^-12
ans =  7.2021e-06

Vamos agora calcular a energia libertada por um electrão usando a equação relativista de Einstein (E=mc^2).
m= 9.1*10^-31 Kg (massa aproximada do electrão)
c=2.998^8 m/s (velocidade da luz aproximada)

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octave:43> m = 9.1*10^-31
m =  9.1000e-31
octave:44> c = 2.998 * 10^8
c = 299800000
octave:45> E = m * c^2
E =  8.1791e-14

Dá o valor de 8.1791*10^-14 Joules.

Agora vamos estudar Matrizes.

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octave:50> a = [1 2 3 4 5]
a =

  1  2  3  4  5

octave:51> b = [6 7 8 9 10]'
b =

   6
   7
   8
   9
  10

octave:52> a*b
ans = 130

O operador ' dá-nos a transposta dessa matriz.

Agora mais um problema

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 octave:59> a = [1 2 3 4 5]
a =

  1  2  3  4  5

octave:60> b = [6 7 8 9 10]
b =

   6   7   8   9  10

octave:61> a*b
error: operator *: nonconformant arguments (op1 is 1x5, op2 is 1x5)
error: evaluating binary operator `*' near line 61, column 2
octave:61> a.*b
ans =

   6  14  24  36  50

Aquele erro foi devido a que o octave não deve multiplicar matrizes [1 2 3 4 5] * [6 7 8 9 10] porque não é correcto
Mas se incluirmos o operador '.' forçamos o octave a multiplicar as matrizes cujo as dimensões não são coerentes.

O octave pode interagir com o sistema operativo no qual podes correr os comandos:

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octave:71> pwd
/home/metalgod
octave:72> ls
(mostra os ficheiros dessa directoria)
octave:73> unix ('uname -a')
Linux darksytem 2.6.17-gentoo-r3 #3 PREEMPT Tue Jul 25 20:20:06 WEST 2006 x86_64 AMD Athlon(tm) 64 Processor 3500+ AuthenticAMD GNU/Linux

ans = 0

Para sair do octave e voltar à linha de comandos basta fazer

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octave:1> quit
metalgod@darksytem ~ $

Espero que tenham gostado da primeira Lição. Boa sorte e bons calculos!

[GothicKnight]

Por acaso é uma boa ferramenta... usei-a para substituir o MatLab para controlo industrial, algumas funções não são directamente iguais, mas com o uso da documentação chega-se lá.
Existem também outros projectos que trazem mais funcionalidade ao octave tal como o octave-forge e o koctave.