Scilab
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 運行Scilab的螢幕擷取 | |
| 開發者 | INRIA, ENPC, Scilab Enterprises |
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| 目前版本 | 2025.0.0[1]（2024年10月24日，50天前） |
| 原始碼庫 | |
| 程式語言 | Scilab, C語言, C++, Java, Fortran |
| 作業系統 | Linux、macOS、Windows |
| 類型 | 數值分析 |
| 許可協定 | GPLv2（原為CeCILL） |
| 網站 | Scilab, Scilab Enterprises |
Scilab是由法國國立計算機及自動化研究院（l'Institut national de recherche en informatique et en automatique，簡稱INRIA）和法國國立橋梁學院（l'École nationale des ponts et chaussées，簡稱ENPC）開發的開放原始碼的科學計算自由軟體。Scilab一詞來源於英文「Scientific Laboratory」（科學實驗室）詞頭的合併。
目前全世界使用Scilab的人數估計有1,000,000人。[來源請求]Scilab也是以矩陣作為主要的數據類型，同時擁有豐富的繪圖功能。Scilab能處理包括訊號處理、統計分析、圖像增強、數值最佳化、動態系統仿真等方面的問題。網路上也有不少人為它寫了許多延伸函式庫、豐富了它的功能。
為推廣普及Scilab，自2002年起，INRIA跟中國科學院自動化研究所每年組織一次Scilab競賽[2]。
歷史
[編輯]Scilab始源於80年代在INRIA開發的計算機輔助控制系統設計軟體Blaise，其最初的開發者為弗朗斯瓦·底列貝克（François Delebecque）和舍齊·史迪爾（Serge Steer）。Blaise的誕生受到了克里夫·莫勒爾（Steve Moler）當時用Fortran編寫的MATLAB軟體的啓發[3]。
1984年，Blaise更名為Basile，由Simulog（INRIA的第一個研發小組）負責分發。
90年代初，Simulog停止分發Basile。Basile更名為Scilab，由來自ENPC的Jean-Philippe Chancelier和來自INRIA的François Delebecque，Claude Gomez，Maurice Goursat，Ramine Nikoukhah，Serge Steer共6人組成的Scilab小組繼續進行開發工作。後來INRIA決定把Scilab作為開源軟體分發。1994年1月2日，Scilab的第一個釋放版本，Scilab 1.1上傳到一個匿名ftp站點。直到2002年底，Scilab都是由6人小組與一些外部開發者一道共同開發並發佈的[3]。從2003年開始，由新成立的Scilab協會負責Scilab軟體的後續開發以及相關技術支援。
Scilab協會於2005年啟動了基於Java的Scilab 5.x的開發，而之前的部分Scilab開發小組成員（包括ENPC以及部分INRIA成員）則在之前的Scilab 4.x的基礎上另外發布了基於GTK+的Scilab版本：ScicosLab（該版本整合了Scicos）。
Scilab協會在2008年加入Digiteo基金會，自此Scilab協會開始在Digiteo基金會的引領下對Scilab進行開發，這種情況一直持續到2012年6月。另外也是在2008年，Scilab開始基於CeCILL許可協定發行，CeCILL是一個與GPL相容的開源許可協定。
為了保證Scilab的長遠發展，在INRIA的支援下，Scilab事業公司於2010年6月成立。自2012年7月開始，Scilab事業公司將完全負責對Scilab後續版本的開發與發布，此外公司也提供關於Scilab的專業服務與支援。2017年，Scilab事業公司被ESI集團併購。
主要特點
[編輯]- 大約1700個用於科學和工程計算的數學函數
- 2維和3維可視化數據圖形
- 約束/無約束、連續/離散問題的最佳化
- 數據分析與建模
- 控制系統的分析與設計
- 訊號處理
- 用於自訂開發擴展功能的API
語法
[編輯]Scilab的語法很大程度上基於MATLAB語言，執行Scilab代碼的最簡單方式是在圖形窗口中提示符-->後輸入命令。此時，Scilab以互動式的數學shell方式工作。
Scilab的Hello World!為：
disp('Hello World');
顯示3維曲面的函數為：
// A simple plot of z = f(x,y)
t=[0:0.3:2*%pi]';
z=sin(t)*cos(t');
plot3d(t,t',z)
工具箱
[編輯]Scilab有許多為不同目的設計的工具箱，例如：
- Scilab圖像處理工具箱（SIP）及其變種（例如SIVP）
- Scilab小波工具箱
- Scilab Java 和.NET 模組
- Scilab 遠端訪問模組
更多工具包可在ATOMS Portal或Scilab forge上找到。
GUI介面
[編輯]Scilab的GUI介面與MATLAB很類似，其主要部分是一個用於輸入命令的互動式控制臺；在Scilab控制臺中按Tab鍵，Scilab會依據游標之前的文字自動補齊變數、函式或檔案的名稱；此外，Scilab也會儲存控制臺中輸入的命令，通過按「"↑","↓"」鍵就能前後檢索已鍵入的命令。
Scilab語言
[編輯]Scilab語言也是一種互動性的數學手稿語言，語法與MATLAB語言相近，也以矩陣作為數據的基本組織形式。Scilab還有一個可以把MATLAB源程式轉換為Scilab源程式的代碼翻譯器。
- 數據類型
1.常數（constant）類型（數據前面加%表示該數據是Scilab已經定義好的）
-->a = [1.5-2.5*%i, %pi; %inf, -1.5e2]
a =
1.5 - 2.5i 3.1415927
Inf - 150.
2.字串（string）類型
-->b = ["123", "456"; "Let''s use", "SciLab!"] b = !123 456 ! ! ! !Let's use SciLab! !
3.有理式（rational）類型
-->x = poly（0, "x"）; //定义x为多项式
-->c = [x/（x^2+1）, 2; -1/x, x^3+1]
c =
x 2
----- -
2
1 + x 1
3
- 1 1 + x
- -----
x 1
4.表（list）類型（類似於C語言中的「結構」數據類型，即可以包含不同類型的元素）
-->d = list（[1,2;3,4], "abc", poly([1,2,3],"x","c"）)
d =
d (1)
1. 2.
3. 4.
d (2)
abc
d (3)
2
1 + 2x + 3x
- 編程
1.if選擇語句
-->x = 1;
-->if x > 0
--> y = x - 1;
-->elseif x < 0
--> y = x + 1;
-->else
--> y = x;
-->end
-->y
y =
0.
2.select選擇語句
-->x = 1;
-->select x
-->case 1
--> y = x + 1;
-->case -1
--> y = x - 1;
-->else
--> y = x;
-->end
-->y
y =
2.
3.for循環語句
-->x = [];
-->for k = 1:4
--> x (k) = 2 * k;
-->end
-->x'
ans =
2. 4. 6. 8.
4.while循環語句
-->k = 1;
-->x = [];
-->while k < 5
--> x (k) = 2 * k;
--> k = k + 1;
-->end
-->x'
ans =
2. 4. 6. 8.
- 另外，可以在while或for循環語句中使用break關鍵字跳出循環
5.自訂函數
-->function [a,b] = mp（x1,x2）
--> a = x1 + x2;
--> b = x1 * x2;
-->endfunction
-->[x,y] = mp（1+%i,2）
y =
2. + 2.i
x =
3. + i
工具箱
[編輯]同MATLAB軟體中的Simulink工具箱類似，Scilab也擁有一個用於混合動態系統建模/仿真的工具箱：Xcos（它代替了Scilab 5.2之前的Scicos）。使用者可以自己編寫擴展的工具模組並添加於Scilab中，或者使用別人已編寫好的擴展模組。Scilab提供了一個模組管理器（ATOMS）統一對擴展模組進行搜尋、安裝和更新。在Scilab官方的wiki頁面[4]上對Scilab工具箱和MATLAB工具箱之間的相關性進行了詳細對比。
Scilab的其它一些工具箱：圖像處理（SIP、SIVP）、小波變換（Scilab Wavelet Toolbox）、序列埠通訊（Serial Communication Toolbox）、圖形和網路計算（Metanet）、GPU計算（sciGPGPU）、航天動力學分析（CelestLab）等等。
Scilab的許多工具箱可以在網站ATOMS Portal[5]上找到。
參考文獻
[編輯]參照
[編輯]- ^ Scilab 2025.0.0. [2024年10月24日].
- ^ Scilab in China. scilab.org. [2008-11-25]. （原始內容存檔於2005-01-03） （英語）.
- ^ 3.0 3.1 History. scilab.org. [2010-05-08]. （原始內容存檔於2010-06-20） （英語）.
- ^ wiki頁面
- ^ ATOMS Portal（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）或者Scilab forge（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
網頁
[編輯]- （英文） Scicos > History（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - Scilab/Scicos history
參見
[編輯]外部連結
[編輯]- Scilab官網（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
- Scilab Enterprises（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
- Scilab Google Group（英文）
- 嵌入式系統Scilab：Scilab-EMB（英文）
- Scilab正體中文計畫（繁體中文）
- 中文Scilab教育論壇（繁體中文）
- 中文Scilab檔案（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（繁體中文）
- Scilab簡體中文首頁（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（簡體中文）
- Scilab中文論壇（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（簡體中文）
- 2008年Scilab競賽首頁（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（簡體中文）