Scilab
开发者 | INRIA, ENPC, Scilab Enterprises |
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当前版本 | 2025.0.0[1](2024年10月24日,9天前) |
原始码库 | |
编程语言 | Scilab, C语言, C++, Java, Fortran |
操作系统 | Linux、macOS、Windows |
类型 | 数值分析 |
许可协议 | GPLv2(原为CeCILL) |
网站 | Scilab, Scilab Enterprises |
Scilab是由法国国立电脑及自动化研究院(l'Institut national de recherche en informatique et en automatique,简称INRIA)和法国国立桥梁学院(l'École nationale des ponts et chaussées,简称ENPC)开发的开放原始码的科学计算自由软件。Scilab一词来源于英文“Scientific Laboratory”(科学实验室)词头的合并。
目前全世界使用Scilab的人数估计有1,000,000人。[来源请求]Scilab也是以矩阵作为主要的数据类型,同时拥有丰富的绘图功能。Scilab能处理包括信号处理、统计分析、图像增强、数值优化、动力系统仿真等方面的问题。网络上也有不少人为它写了许多延伸函数库、丰富了它的功能。
为推广普及Scilab,自2002年起,INRIA跟中国科学院自动化研究所每年组织一次Scilab竞赛[2]。
历史
[编辑]Scilab始源于80年代在INRIA开发的电脑辅助控制系统设计软件Blaise,其最初的开发者为弗朗斯瓦·底列贝克(François Delebecque)和舍齐·史迪尔(Serge Steer)。Blaise的诞生受到了克里夫·莫勒尔(Steve Moler)当时用Fortran编写的MATLAB软件的启发[3]。
1984年,Blaise更名为Basile,由Simulog(INRIA的第一个研发小组)负责分发。
90年代初,Simulog停止分发Basile。Basile更名为Scilab,由来自ENPC的Jean-Philippe Chancelier和来自INRIA的François Delebecque,Claude Gomez,Maurice Goursat,Ramine Nikoukhah,Serge Steer共6人组成的Scilab小组继续进行开发工作。后来INRIA决定把Scilab作为开源软件分发。1994年1月2日,Scilab的第一个释放版本,Scilab 1.1上传到一个匿名ftp站点。直到2002年底,Scilab都是由6人小组与一些外部开发者一道共同开发并发布的[3]。从2003年开始,由新成立的Scilab协会负责Scilab软件的后续开发以及相关技术支持。
Scilab协会于2005年启动了基于Java的Scilab 5.x的开发,而之前的部分Scilab开发小组成员(包括ENPC以及部分INRIA成员)则在之前的Scilab 4.x的基础上另外发布了基于GTK+的Scilab版本:ScicosLab(该版本集成了Scicos)。
Scilab协会在2008年加入Digiteo基金会,自此Scilab协会开始在Digiteo基金会的引领下对Scilab进行开发,这种情况一直持续到2012年6月。另外也是在2008年,Scilab开始基于CeCILL许可协议发行,CeCILL是一个与GPL兼容的开源许可协议。
为了保证Scilab的长远发展,在INRIA的支持下,Scilab事业公司于2010年6月成立。自2012年7月开始,Scilab事业公司将完全负责对Scilab后续版本的开发与发布,此外公司也提供关于Scilab的专业服务与支持。2017年,Scilab事业公司被ESI集团并购。
主要特点
[编辑]- 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API
语法
[编辑]Scilab的语法很大程度上基于MATLAB语言,执行Scilab代码的最简单方式是在图形窗口中提示符-->
后输入命令。此时,Scilab以交互式的数学shell方式工作。
Scilab的Hello World!为:
disp('Hello World');
显示3维曲面的函数为:
// 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
[编辑]Scilab有许多为不同目的设计的工具箱,例如:
- Scilab图像处理工具箱(SIP)及其变种(例如SIVP)
- Scilab小波工具箱
- Scilab Java 和.NET 模块
- Scilab 远程访问模块
更多工具包可在ATOMS Portal或Scilab forge上找到。
GUI界面
[编辑]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
[编辑]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源程序变换为Scilab源程序的代码翻译器。
- 数据类型
1.常数(constant)类型(数据前面加%表示该数据是Scilab已经定义好的)
-->a = [1.5-2.5*%i, %pi; %inf, -1.5e2] a = 1.5 - 2.5i 3.1415927 Inf - 150.
2.字符串(string)类型
-->b = ["123", "456"; "Let''s use", "SciLab!"] b = !123 456 ! ! ! !Let's use SciLab! !
3.有理式(rational)类型
-->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)类型(类似于C语言中的“结构”数据类型,即可以包含不同类型的元素)
-->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
- 编程
1.if选择语句
-->x = 1;
-->if x > 0
--> y = x - 1;
-->elseif x < 0
--> y = x + 1;
-->else
--> y = x;
-->end
-->y
y =
0.
2.select选择语句
-->x = 1;
-->select x
-->case 1
--> y = x + 1;
-->case -1
--> y = x - 1;
-->else
--> y = x;
-->end
-->y
y =
2.
3.for循环语句
-->x = [];
-->for k = 1:4
--> x (k) = 2 * k;
-->end
-->x'
ans =
2. 4. 6. 8.
4.while循环语句
-->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循环语句中使用break关键字跳出循环
5.自定义函数
-->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
[编辑]同MATLAB软件中的Simulink工具箱类似,Scilab也拥有一个用于混合动力系统建模/仿真的工具箱:Xcos(它代替了Scilab 5.2之前的Scicos)。用户可以自己编写扩展的工具模块并添加于Scilab中,或者使用别人已编写好的扩展模块。Scilab提供了一个模块管理器(ATOMS)统一对扩展模块进行搜索、安装和更新。在Scilab官方的wiki页面[4]上对Scilab工具箱和MATLAB工具箱之间的相关性进行了详细对比。
Scilab的其它一些工具箱:图像处理(SIP、SIVP)、小波变换(Scilab Wavelet Toolbox)、串口通信(Serial Communication Toolbox)、图形和网络计算(Metanet)、GPU计算(sciGPGPU)、航天动力学分析(CelestLab)等等。
Scilab的许多工具箱可以在网站ATOMS Portal[5]上找到。
参考文献
[编辑]引用
[编辑]- ^ Scilab 2025.0.0. [2024年10月24日].
- ^ Scilab in China. scilab.org. [2008-11-25]. (原始内容存档于2005-01-03) (英语).
- ^ 3.0 3.1 History. scilab.org. [2010-05-08]. (原始内容存档于2010-06-20) (英语).
- ^ wiki页面
- ^ ATOMS Portal(页面存档备份,存于互联网档案馆)或者Scilab forge(页面存档备份,存于互联网档案馆)
网页
[编辑]- (英文) Scicos > History(页面存档备份,存于互联网档案馆) - Scilab/Scicos history
参见
[编辑]外部链接
[编辑]- Scilab官网(页面存档备份,存于互联网档案馆)(英文)
- Scilab Enterprises(页面存档备份,存于互联网档案馆)(英文)
- Scilab Google Group(英文)
- 嵌入式系统Scilab:Scilab-EMB(英文)
- Scilab繁体中文计划(繁体中文)
- 中文Scilab教育论坛(繁体中文)
- 中文Scilab文件(页面存档备份,存于互联网档案馆)(繁体中文)
- Scilab简体中文主页(页面存档备份,存于互联网档案馆)(简体中文)
- Scilab中文论坛(页面存档备份,存于互联网档案馆)(简体中文)
- 2008年Scilab竞赛主页(页面存档备份,存于互联网档案馆)(简体中文)