Installation aus den Ubuntu-Quellen¶

Um mit Octave arbeiten zu können, müssen folgende Pakete installiert ^[1] werden:

• octave3.2 (universe)

• octave3.2-doc (universe, optional, Dokumentation der Skriptsprache (liegt nach der Installation im Ordner /usr/share/doc/octave3.0-doc))

• octave-epstk (universe, optional, Benötigt um EPS-Dateien zu erstellen)

• gnuplot (universe, optional, Der Standard-Plotter für 2D- und 3D-Grafiken (mehr))

sudo apt-get install octave3.2 octave3.2-doc octave-epstk gnuplot 

sudo aptitude install octave3.2 octave3.2-doc octave-epstk gnuplot 

Octave selbst kompilieren¶

Wer die neueste Version von GNU Octave benutzen möchte, kann das Programm selbst kompilieren. Dazu müssen jedoch zunächst einige Pakete installiert werden:

• libqhull-dev (universe)

• libginac-dev (universe)

• libhdf5-serial-dev (universe)

• libfftw3-dev

• gfortran

• libumfpack4-dev (universe)

• libreadline6-dev

sudo apt-get install libqhull-dev libginac-dev libhdf5-serial-dev libfftw3-dev gfortran libumfpack5.4.0 libreadline6-dev 

sudo aptitude install libqhull-dev libginac-dev libhdf5-serial-dev libfftw3-dev gfortran libumfpack5.4.0 libreadline6-dev 

Jetzt lädt man das Paket der neuesten (stabilen) Version von der Download-Seite herunter und entpackt ^[3] die Dateien in sein Homeverzeichnis. Anschließend kann Octave kompiliert ^[4] werden.

interaktiver Text-Modus¶

Das installierte Programm wird im Terminal ^[2] mit dem Befehl octave gestartet. Bei der Arbeit in diesem interaktiven Modus wird jeder Befehl einzeln eingegeben und das Ergebnis wird sofort angezeigt.

In folgendem einfachen Beispielaufruf wird eine Matrix und ein Vektor definiert und anschließend eine Multiplikation durchgeführt:

octave:1> A = [1 3 5; 2 4 6; 7 8 1];
octave:2> b = [0.5; 3.5; 7];
octave:3> c = A*b
c =

   46.000
   57.000
   38.500 

Die genaue Anweisungs-Syntax und viele hilfreiche Berechnungsbeispiele finden sich in den Links. Aufgrund der hohen Kompatibilität kann aber auch jedes MATLAB Buch hilfreich sein.

Erstellung und Aufruf von Skripten¶

Bei größeren Berechnungen ist es meist sinnvoller, die Befehle in einer Textdatei abzuspeichern, anstatt alles manuell einzugeben. Diese Skripte haben sowohl unter Matlab als auch bei Octave die Endung .m und können direkt aus dem interaktiven Modus von Octave oder z.B. mit einem Editor aufgerufen werden.

Dazu muss Octave allerdings im Verzeichnis des Skripts gestartet sein, oder das Arbeitsverzeichnis von Octave manuell mit dem Befehl cd Ordner verändert werden. Zum Aufruf gibt man nur den Namen des Skripts ohne Endung ein. In diesem Beispiel wird Berechnung.m im Unterordner Skripte aufgerufen:

octave:1> cd Skripte
octave:2> Berechnung 

Funktionen, die in einem Skript des Arbeitsverzeichnisses definiert sind, stehen darüber hinaus automatisch zur Verfügung und müssen nicht gesondert geladen werden.

Für den einmaligen Aufruf eines Skripts aus dem Terminal ^[2] kann Octave der Dateiname auch direkt als Startparameter übergeben werden:

octave Skripte/Berechnung.m 

Graphische Ausgabe¶

Mit Octave lassen sich mathematische Elemente, beispielsweise Funktionen auch sehr einfach grafisch ausgeben. Dazu wird ein sog. Funktionenplotter verwendet. Der Standardplotter unter Octave (aber auch bei vielen anderen Linux-Programmen) ist Gnuplot. Mit diesem Programm können sowohl 2D- als auch 3D-Grafiken ausgegeben werden.

Grafiken werden durch den Aufruf des Befehls plot (für 2D-Grafiken) oder mesh (für 3D-Grafiken) angezeigt. Durch weitere Parameter lassen sich verschiedene Eigenschaften, wie Linienstärke und Form (z.B. als einzelne Punkte) oder Farbe auswählen. Bei 2D-Objekten kann auch ein Gitternetz mit Hilfslinien eingeblendet werden. Außerdem kann man die Achsen beschriften und dem Bild einen Titel zuweisen.

2D-Ausgabe einer Funktion	3D-Ausgabe einer Funktion
x = -10:.1:10; y = sin(x).*exp(-abs(x)); grid; plot(x,y);	x = -3 : .1 : 3; y = -3 : .1 : 3; [xx, yy] = meshgrid(x, y); z = exp(-xx.^2 - yy.^2); mesh(x, y, z);

Aufruf durch gedit¶

Mit Hilfe des Plugins Externe Werkzeuge kann ein Octave-Skript direkt aus gedit heraus aufgerufen werden. Dazu muss diese Erweiterung zuerst im Menüpunkt Einstellungen von gedit aktiviert werden. Die richtige Konfiguration und Benutzung kann dem Bildschirmfoto entnommen werden.

In Ubuntu 9.10 hat sich der dargestellte Dialog hingegen etwas verändert, so dass nun ein großes Textfeld zu sehen ist. Dort würde man schlicht die beiden folgenden Zeilen eintippen:

1
2

#!/bin/sh
octave -q $GEDIT_CURRENT_DOCUMENT_NAME

Falls die korrekte Syntax-Hervorhebung nicht automatisch aktiviert wurde, findet man sie in der Kategorie Skripte/Wissenschaftlich -> Octave.

QtOctave¶

QtOctave ist eine relativ junge, aber schon recht ausgereifte Benutzeroberfläche für Octave, die viele nützliche Funktionen bietet (Das Projekt wird derzeit nicht weiterentwickelt):

• Integrierter Skript-Editor

• Befehls-History und

• Variablen-Anzeige

• Datei-Manager für das Arbeitsverzeichnis

• EasyPlot zum schnellen und einfachen Plotten

• Export der Ausgabe in die Formate EPS, PDF, PNG

Damit sollten auch ehemalige MATLAB-Anwender zufrieden gestellt werden. Bei dem frühen Entwicklungsstadium muss allerdings noch mit einigen Fehlern gerechnet werden. Bislang steht das Programm nur in englischer Sprache zur Verfügung.

Octave-Forge¶

Octave-Forge stellt eine enorme Menge an nützlichen Zusatzpaketen für Octave zur Verfügung. Die Fülle der Erweiterungs-Möglichkeiten reicht von A wie Audio-Verarbeitung bis Z wie Zenity-Integration. Die Installation eines heruntergeladenen Pakets in den Home-Ordner kann mit folgendem Octave-Befehl vorgenommen werden:

octave:1> pkg install name_des_pakets.tar.gz 

Alternative Plotter¶

Tutorials¶

• Kurzes Octave-Tutorial

• Einführung in Octave - auch zum Herunterladen als PDF-Datei verfügbar

• Octave/MATLAB - Kurzes Tutorial

• Octave und Gnuplot - Mit Schwerpunkt auf der Auswertung von Messdaten und einer allgemeinen Einführung

• Tutorial und Kurzreferenz - Lehrunterlagen für Octave/Gnuplot vom Lehrstuhl für Angewandte Mechanik der TU-München