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Do, 18. Dezember 2014, 15:00

Eine Einführung in Octave

Wissenschaftliches Programmieren gehört heutzutage zum Handwerkszeug der allermeisten Fächer. Spezialisierte Programme wie SPSS können einen großen Teil der Arbeit abnehmen, aber trotzdem ist es sinnvoll, mindestens Grundkenntnisse im Programmieren, etwa in Matlab oder Octave, zu besitzen. Der folgende Text soll bei den ersten Schritten behilflich sein und die Grundkenntnisse im Umgang mit Octave vermitteln.

Hinweis: Alle Teile des Workshops findet man auf der Übersichtsseite.

Schon in vielen weiterführenden Schulen werden heute grafikfähige Taschenrechner verwendet, deren Möglichkeiten aber weit hinter denen eines Computers mit entsprechender Software liegen. Auch didaktisch werden diese kontrovers diskutiert. Können Kenntnisse in Matlab oder Octave in der Schule hilfreich sein, so sind sie spätestens im Studium oder in der Fachausbildung fast unabdingbar. Nur so können Fehlerquellen erkannt werden und schon fertige Funktionen sicher verwendet werden. Es ist nicht nur bei wissenschaftlichen Arbeiten peinlich, wenn sich vermeintlich richtige Ergebnisse als falsch herausstellen.

Octave ist, wie der proprietäre Platzhirsch Matlab, ein umfangreiches Programmpaket, das zur Lösung numerischer Probleme genutzt werden kann. Aufgrund der vielen möglichen Erweiterungen werden diese Programme aber auch oft für weniger direkt mathematische Anwendungsfälle genutzt. Sie können als Rundumlösungen für technisch-wissenschaftliche bis statistische Probleme gesehen werden. Dieser Artikel richtet sich primär an Octave-Nutzer. Da beide Programme weitestgehend kompatibel sind, kann jeder Quellcode aber auch in Matlab verwendet werden.

Die grafische Benutzeroberfläche von Octave steht seit der Version 3.8.0 experimentell zur Verfügung und soll mit dem nächsten großen Versionsschritt ein regulärer Teil von Octave werden.

Mit der folgenden Anleitung können die meisten Aufgaben, die täglich auftreten, gelöst werden. Wichtig ist es, die vorgeschlagenen Rechnungen nicht nur selbst auszuprobieren, sondern auch eigene Versuche zu wagen und einfach auszuprobieren.

Die Oberfläche

Die Oberfläche von Octave mit Dateibrowser (1), Arbeitsbereich (2), Arbeitsumgebung (3) und Befehlshistorie (4)

Jens Dörpinghaus

Die Oberfläche von Octave mit Dateibrowser (1), Arbeitsbereich (2), Arbeitsumgebung (3) und Befehlshistorie (4)

Beim ersten Start der neueren Versionen von Octave bekommt man noch eine große Warnmeldung, dass es sich um eine experimentelle GUI handelt. Diese Meldung kann einfach ignoriert werden.

Zusätzlich findet man folgende Bereiche vor:

  • Der Dateibrowser: Hier können Skripte und andere Dateien organisiert, ausgeführt oder editiert werden.
  • Der Arbeitsbereich: Die drei Bereiche – Befehlsfenster als Kommandozeile, Editor und die Dokumentation – können durch die Tableiste im unteren Bildschirmbereich ausgewählt werden.
  • Die Arbeitsumgebung: Hier werden aktuelle Variablen mit ihren Werten angezeigt.
  • Die Befehlshistorie: Sie enthält die letzten eingegebenen Befehle.

Der Editor mit leerer Datei

Jens Dörpinghaus

Der Editor mit leerer Datei

Diese Bereiche können verschoben oder ausgeblendet werden. Weiter gibt es die Menü- und Icon-Leiste. Interessant ist hier zunächst der Punkt Datei -> Neu -> Skript. Damit wird eine leere Datei erstellt und der Editor geöffnet.

Im Editor können Dateien nicht nur editiert, geöffnet und gespeichert, sondern auch ausgeführt und debuggt werden. Dazu kann man entweder das Untermenü im Editor oder die Icons bemühen. Die Ergebnisse werden im Befehlsfenster angezeigt, sodass man an dieser Stelle öfter die Tabs wechseln muss.

Ein paar Worte sollen noch zu den möglichen Einstellungen, die über Datei -> Einstellungen gefunden werden können, verloren werden.

Hier können nicht nur die Sprache und ein paar Dinge zum Erscheinungsbild (etwa die Icongröße oder die Farbe der Variablen in der Arbeitsumgebung) eingestellt werden, sondern auch andere Dinge, um die Oberfläche seinen eigenen Wünschen anzupassen. Unter Editor kann man beispielsweise die nützliche Option Editor Dateien der letzten Sitzung wiederherstellen auswählen oder einen anderen, externen Editor festlegen. Auch das Befehlsfenster kann entsprechend der eigenen Vorlieben konfiguriert werden. Es ist anzunehmen, dass dieser Bereich umfangreicher wird, wenn die Octave GUI das experimentelle Stadium verlassen hat.

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