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  • 开放源代码的数学软件(2)
  • 作者:佚名
  • 发表日期:十月 01, 2007
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  • 编者导读:4 自由数学软件GNU Octave　　GNU Octave是自由软件基金会(Free Software Foundation)支持的遵循GPL协议(GNU General Public License)的一个自由再发布的软件，作者是以John W. Eaton为首的一些志愿者。它提供了一个环境，该环境支持叫做GNU Octave的高级语言，这种语言与Matlab兼容，主要用于数值计算。它提供了一...

  • 4 自由数学软件GNU Octave

    　　GNU Octave是自由软件基金会(Free Software Foundation)支持的遵循GPL协议(GNU General Public License)的一个自由再发布的软件，作者是以John W. Eaton为首的一些志愿者。它提供了一个环境，该环境支持叫做GNU Octave的高级语言，这种语言与Matlab兼容，主要用于数值计算。它提供了一个方便的命令行方式，可以数值求解线性和非线性问题，以及做一些数值模拟。

    　　Octave也提供了一些工具包，可以解决一般的线性代数问题，非线性方程求根，常规函数积分，处理多项式，处理常微分方程和微分代数方程。它也很容易的使用Octave自带的接口方式扩展和定制功能。与前面介绍的Scilab相比，

    首先它们的共同点是开放源代码软件。
    Octave的比起Scilab，对Matlab的语法兼容性更好，几乎没有差别。比如，Octave也使用M文件的形式来扩展功能和定义函数。因此熟悉Matlab的用户更容易接受Octave环境。
    Octave的功能比起Scilab要简单一些，这使得Octave对一些用户来说意义不如Scilab大。
    很不幸的是Octave目前没有图形界面，我们只能在行命令的方式进行交互。
    　　但是Octave还是有自己的特点：

    　　（1） 它是一个GPL软件。关于GPL的意义，这里不介绍，我们要指出的一点是，它允许用户在遵循GPL协议的前提下，自己发行这个软件，可以单独，也可以包含在用户的产品里面发行。而Scilab是不允许的，用户只能免费使用Scilab。

    　　（2） 它可编程的性能更好， Octave语言功能更为强大，几乎提供所有系统函数的支持，Octave在语法上也更接近C的语法，比如提供++和这--样的预算符。这样，我们可以在Octave环境里面增加一些更为强大和易用的扩展。不象在Matlab和Scilab环境中限制比较多，有时无法充分的利用系统资源。

    　　（3） 它的计算库都是用C写，而Scilab则基本是Fortran的编写的。这也是一份有用的资源。

    5 结论与思考

    　　（1）开放源代码会成为软件开发与发行的重要方式之一。本文介绍的Scilab和Octave都是开放源代码的数学软件。Scilab可以免费使用，Octave不仅可以免费使用，还可以遵照GPL协议由用户再发布。

    　　（2）可以预见，自由数学软件由于它的开放性，功能会不断丰富，性能会逐步提高，能够满足更多用户的要求。

    　　（3）与著名的商业性数学软件Matlab相比，无论从功能还是从性能上Scilab都不逊色。在国内目前售后服务和技术支持有限，而且商业性数学软件价格昂贵的情况下，完全可以替代Matlab使用。

    　　（4）本文介绍的主要是数值计算软件。在符号计算方面Mathematica和Maple是目前流行的商业性软件。开放源代码的符号计算软件发展也很快，yacas是目前被看好的一个。

    　　（5）研制和开发国内自有的科学计算环境，是国内计算数学和科学与工程计算工作者多年探索的问题。借助现有的自由数学软件，特别是可以遵照GPL协议由用户再发布的自由数学软件，可能更加现实。

    参考文献（共10篇，略）

    　　Richard Stallman：Stallman是GCC(一种C编译器)和GNU Emacs等软件的作者。GNU计划和自由软件基金会(FSF)的创建者，开放源代码运动的发起人。

    　　GNU计划(GNU Projects)：Stallman创建的这一计划，目的是建立一种开放的、免费的Unix版本。GNU本身没有达到目标，但是却产生了一些重要的工具，日后并入Linux并使之成为了特性完备的操作系统。为了保护其工作，Stallman成立了免费软件基金会(Free Software Foundation， www.fsf.org)并且起草了General Public License(GPL)。GPL成为了Linux和许多其它计划遵守的准则。进一步的资料见[2]。

    　　DeCSS：一种针对DVD区位加密码的解密算法。美国电影协会认为DeCSS算法代码在网上的公开发表会促使盗版DVD的流行。

    　　Linux: 一种以GPL作为发布协议的操作系统，常见的发行版本有Redhat, Slackware和Debian。对Linux进一步见[6]。

    　　Apache：一种市场上占有率最高的Web Server。Apache是一个在宽松的BSD协议约束下的开放源代码程序，开发者可以随意按照自己的需要对其进行加工。希望详细了解Apache的读者见[10]。

    　　NetLib: 是一个收集数值算法，科学计算以及相关领域自由软件的组织，它主要由AT&T贝尔实验室，田纳西大学（University of Tennessee），OAK RIDGE国家实验室主持运作，是最重要的自由数学软件的交换地点。它不但收集了最全的数学算法程序库，也提供了良好的算法搜索引擎。

    　　INRIA实验室：希望对该实验室做进一步了解的读者见[4]。

    　　PVM：这是NetLib发布的一个目前流行的并行虚拟系统。Scilab在运行环境中集成的是PVM的接口，如果想需要PVM，需要先运行PVM驱动。

    　　GPL: 原文见[1]。
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  • 【关键字】开放源代码的数学软件(2)
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