Просмотр кода страницы GNU Octave

{{Значения|Octave}}
{{карточка программы
| name = GNU Octave
| logo = Gnu-octave-logo.svg
| screenshot = Octave GUI 3 8.jpg
| caption = GNU Octave 3.8.0, запущенная с GUI
| developer = John W. Eaton
| released = 1988
| programming_language = ''[[C++]]''
| operating_system = ''[[Linux]]'', ''[[UNIX]]'', ''[[Cygwin]]'', ''[[Windows]]'', ''[[Android]]''<ref>{{cite web|url=https://play.google.com/store/apps/details?id=com.octave&feature=search_result#?t=W251bGwsMSwxLDEsImNvbS5vY3RhdmUiXQ|title=Octave – Android Apps auf Google Play|access-date=2013-02-18|archive-date=2014-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20140309090055/https://play.google.com/store/apps/details?id=com.octave&feature=search_result#?t=W251bGwsMSwxLDEsImNvbS5vY3RhdmUiXQ|url-status=live}}</ref>
| genre = [[математическое программное обеспечение]]
| license = ''[[GNU General Public License]]''
| website = http://www.gnu.org/software/octave/
}}
'''GNU Octave''' — [[Свободное программное обеспечение|свободная]] программная система для математических вычислений<ref>{{Cite web |url=http://www.gnu.org/software/octave/ |title=Octave<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2009-08-24 |archive-date=2017-11-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171122020500/http://www.gnu.org/software/octave/ |url-status=live }}</ref>, использующая совместимый с ''[[MATLAB]]'' язык высокого уровня<ref>{{Cite web |url=http://www.gnu.org/software/octave/about.html |title=About Octave |access-date=2011-01-22 |archive-date=2021-01-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210125212427/http://www.gnu.org/software/octave/about.html |url-status=live }}</ref>.

Предоставляет интерактивный командный интерфейс для решения линейных и нелинейных математических задач, а также проведения других численных экспериментов. Кроме того, Octave можно использовать для пакетной обработки. Язык Octave оперирует арифметикой вещественных и комплексных скаляров, векторов и матриц, имеет расширения для решения линейных алгебраических задач, нахождения корней систем нелинейных алгебраических уравнений, работы с полиномами, решения различных дифференциальных уравнений, интегрирования систем дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений первого порядка, интегрирования функций на конечных и бесконечных интервалах. Этот список можно легко расширить, используя язык Octave (или используя динамически загружаемые модули, созданные на [[Си (язык программирования)|Си]], [[C++]], [[Фортран]]е и других).

Система написана на [[C++]] с использованием [[Стандартная библиотека шаблонов|стандартной библиотеки шаблонов]]. Для запуска сценариев используется встроенный интерпретатор. Для создания и отображения графиков можно использовать на выбор [[gnuplot]], встроенный модуль на основе [[FLTK]], или {{iw|Grace (построитель графиков)|Grace|en|Grace (plotting tool)}}.

Название дано в честь профессора [[Химическая технология|химического машиностроения]] [[Левеншпиль, Октав|Октава Левеншпиля]].

== Язык Octave ==
Система оснащена собственным интерпретируемым языком с Matlab-подобным синтаксисом, при этом поддерживает большинство основных функций стандартной библиотеки Си, а также основные команды и системные вызовы Unix. С другой стороны, он не поддерживает передачу аргументов по ссылке (особенность дизайна).

== Некоторые возможности ==
[[Интерфейс командной строки]] построен с использованием библиотеки [[GNU Readline]], что даёт доступ к таким обычным возможностям последней, как [[автодополнение]] по клавише {{клавиша|TAB}}, история команд и инкрементальный поиск по ней ({{клавиша|Ctrl|R}}, {{клавиша|Ctrl|S}}), возможность переопределения клавиш, и так далее. Графический интерфейс до версии 3.8.0 был представлен дополнениями (графики он мог выводить и без них).

''Octave Forge''<ref>{{Cite web |url=https://octave.sourceforge.io/ |title=Octave Forge |access-date=2018-02-27 |archive-date=2018-02-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180228041338/https://octave.sourceforge.io/ |url-status=live }}</ref> — менеджер пакетов-расширений для системы Octave.

Выражения Octave можно вычислять из программ на C++. Для этого в C++ подключается специальная библиотека octave/oct.h. К примеру, фрагмент кода для вычисления <code>rand([9000,1])</code>:
<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <octave/oct.h>
…
ColumnVector NumRands(2);
NumRands(0) = 9000;
NumRands(1) = 1;
octave_value_list f_arg, f_ret;
f_arg(0) = octave_value(NumRands);
f_ret = feval("rand",f_arg,1);
Matrix unis(f_ret(0).matrix_value());
</syntaxhighlight>

== Параллельные вычисления ==
В системе имеются средства для организации распределённых вычислений с использованием библиотек bcMPI, MPI Toolbox for Octave (MPITB), octave-parallel_mpi и parallel (ранее octave-parallel), предназначенные для кластерных систем, и модуль parcellfun библиотеки general для обеспечения параллельных вычислений в масштабе «одной машины» (на многоядерных и массово-параллельных системах). Первые три библиотеки обеспечивают интерфейс к наличной инсталляции библиотеки [[Message Passing Interface|MPI]] и, насколько возможно, транслируют в Octave (bcMPI — и в MATLAB) синтаксис подмножества вызовов MPI. Соответственно в этих случаях вычисления распределены лишь настолько, насколько это подготовлено программистом, и обеспечиваются в пределах возможностей системной инсталляции MPI. Библиотека parallel, напротив, не требует наличия среды типа [[Message Passing Interface|MPI]] или [[PVM]], а обеспечивает распределённость с помощью внутренних средств пакета Octave.

== Совместимость с MATLAB ==
Octave был написан с учётом совместимости с MATLAB и реализует многие его возможности, в том числе:
* матрицы в качестве основных типов данных;
* встроенная поддержка комплексных чисел;
* мощные встроенные математические функции и большие библиотеки функций;
* расширяемость, благодаря возможности создания пользовательских функций.

Но есть и некоторые отличия:
* комментарии могут начинаться как с символа #, так и с символа <code>%</code>;
* поддерживаются C++-подобные операторы <code>++</code>, <code>--</code>, <code>+=</code>, <code>*=</code>, <code>/=</code>;
* элементы могут быть адресованы без создания новой переменной, например <code>[1:10](3)</code>;
* данные строкового типа могут быть заданы как символом «"», так и символом «'».

В конце 1990-х годов (2-я серия выпусков) производительность Octave существенно уступала по производительности MATLAB<ref name="eddelbuettel">Eddelbuettel…</ref>; однако к концу 2000-х годов (3-я серия выпусков) производительности этих пакетов «почти сравнялись», а остающуюся разницу относят наличию в составе MATLAB [[JIT]]-компилятора, которого нет в Octave<ref name=chaves+>Chaves et al. …</ref>.

== Литература ==
* GNU Octave Manual Version 3 / J.W. Eaton, D. Bateman, S. Hauberg. Network Theory Limited, 2008. 568 p.
* Е. Р. Алексеев, О. В. Чеснокова «Введение в Octave для инженеров и математиков» {{М.}}: ALT Linux, 2012. — 368 с.: ил. [http://www.altlinux.org/images/0/07/OctaveBook.pdf Учебник Octave на русском]
* Eddelbüttel, D. Bank of Montreal, Toronto, Canada. Econometrics with Octave / D. Eddelbüttel [Electronic resource]. — Mode of access : http://dirk.eddelbuettel.com/papers/octave.pdf. - Date of access : 15.03.2010.
* Octave and Python: High-Level Scripting Languages Productivity and Performance Evaluation / J.C. Chaves [et. al.] [Electronic resource]. — Mode of access : https://web.archive.org/web/20120520234335/http://www.osc.edu/research/cse/projects/octave_python.pdf. - Date of access : 15.03.2010.

== Ссылки ==
{{викиучебник|GNU Octave}}
{{Навигация|Тема=Диаграммы GNU Octave}}
* [http://www.gnu.org/software/octave/ Официальная страница]{{ref|en}}
* [http://mydebianblog.blogspot.com/2010/10/matlab-gnuoctave.html Тестирование быстродействия MATLAB и GNU/Octave]{{ref|ru}}, 2010 г.

== Примечания ==
{{примечания}}

{{GNU}}
{{FOSS}}
{{Математическое ПО}}

[[Категория:Программное обеспечение проекта GNU|Octave]]
[[Категория:Свободное математическое программное обеспечение]]
[[Категория:Предметно-ориентированные языки программирования]]
[[Категория:Программное обеспечение для Windows]]
[[Категория:Программное обеспечение для Linux]]
[[Категория:Свободное программное обеспечение, написанное на C++]]
[[Категория:Приложения, использующие Qt]]