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1 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Je

1 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Formation Scilab Jean-Bernard Blaisot (MdC Univeristé de Rouen) Jérôme Yon (MdC INSA de Rouen) Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Plan Plan Séance 1/6 : Présentation générale de Scilab Installation, utilisation, aide, variables, matrices, opérations Programmation (scripts, itérations) Lecture / Ecriture de fichiers Séance 2/6 : Environnement graphique Création et gestion des figures Exportation des figures (création de documents word-Latex) Utilisation des des boites de dialogue Séance 3/6 : Traitement du signal FFT, convolution, filtrage Manipulation de fichiers son JY JBB JBB 2 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Plan Plan Séance 4/6 : Traitement d’images Utilisation des Toolbox Application des traitement « classiques » (seuil, mesures automatiques) Séance 5/6 : Optimisation & Fittage Résoudre des systèmes d’équations différentielles Fittage de données expérimentales et exploitation Séance 3/6 : Modélisation et Applications Divers exercices d’application de l’outil JY JBB JY Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Scilab c’est quoi ? C’est un logiciel de calcul numérique fournissant un environnement de calcul pour des applications scientifiques. L’environnement Scilab met à disposition un ensemble de méthodes (routines) près intégrées usuellement utilisée en sciences physique : - Résolution de systèmes linéaires, d’équations différentielles, - Manipulation matricielle et vectorielle optimisée (valeurs propres …), - Transformées de Fourrier rapides, -algorithmes d’optimisation… Scilab est équipé d’une interface graphique rendant le logiciel convivial et permettant la génération de figures (2D et 3D) incorporables dans les documents (word, latex). Un atout important de la programmation Scilab est qu’elle ne nécessite pas l’appel de librairies spécifiques et dépendantes de l’environnement utilisé (Windows, XP, 2000, Linux, Unix …). Le formalisme et la programmation Scilab sont les mêmes quelque soit le système d’exploitation étudié. Ainsi, les programmes sont enti Ainsi, les programmes sont entiè èrement compatibles d rement compatibles d’ ’un syst un systè ème me d d’ ’exploitation exploitation à à un autre un autre. Scilab est un « clone » de Matlab... 3 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Différences entre Matlab et Scilab ? Le langage MATLAB a été conçu par Cleve Moler (professeur de Maths) à la fin des années 70. Objectif : permettre à ses étudiants de pouvoir utiliser différentes bibliothèques sans connaître le Fortran. Jack Little et Steve Bangert (ingénieurs) comprennent les capacités d’un tel programmes. Ils créent alors la société « The MathWorks » en 1984 afin de commercialiser la première version de MATLAB. Prix industriel approximatif 2600 euros. Matlab : Scilab est développé depuis 1990 par des chercheurs de l’INRIA et de l’ENPC. Scilab est devenu depuis mai 2003 un Consortium, développé et maintenu par l'INRIA. Scilab est distribué gratuitement avec son code source via l’Internet depuis 1994, il est disponible précompilé pour un grand nombre d’architectures. Néanmoins il ne s’agit ni d’un logiciel Open source selon l'Open Source Initiative ni d’un Logiciel libre. En effet, la licence de Scilab n’autorise pas la distribution commerciale d’une version modifiée. Selon la classification de la FSF, il s'agirait donc plutôt d'un logiciel semi-libre Il existe des fonctionnalités permettant la traduction de la syntaxe Matlab Scilab. Scilab : Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Comment « démarrer » Scilab ? Télécharger le programme d’installation de Scilab sur le site : http://www.scilab.org/ Installer le programme puis l’exécuter. La fenêtre principale « de commande » apparaît. A l’aide de cette fenêtre, on peut utiliser Scilab en mode « calculatrice évoluée ». 4 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. Exécuter l’opération de base suivante : >X=2; >Y=2*X+X^2 Le résultat de l’affectation est affiché ou non selon Qu’un « ; » est présent ou non en fin de commande. >M=[X Y;-X 1/Y] >M = 2. 8. - 2. 0.125 Pour Scilab, un nombre scalaire, comme un vecteur, sont des matrices particulières : Première ligne de la matrice Seconde ligne de la matrice (colonnes séparées par un espace » Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. >N=[1 2;3 4]; >MN=M+N >MN = 3. 10. 1. 4.125 >P=[1;1]; >N*P ans = 3. 7. Somme matricielle Vecteur colonne identité Produit matriciel Il existe des opérations adaptées pour les matrices : >I=eye(3,3) >diag(N*P) >diag(MN) >C=ones(2,4) > CT=C’ Matrice identité Matrice diagonale formée à partir d’un vecteur Ou détermine le vecteur constitué de la diagonale d’une matrice Matrice (2 lignes, 3 colonnes) constituée de 1. Défini la matrice transposée de C 5 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. >D=zeros(C) >triu(ones(5,5)) >x=rand(1,3) Matrice nulle de même dimensions que la matrice C Vecteur constitué de nombres aléatoires >0 et <1. >x=linspace(2,9,3) x = 2. 5.5 9. >y=[2:2.5:9] y = 2. 4.5 7. Première valeur Triu (ne retient que la part supérieure de la matrice) On remarque que les variables sont différentiées par leur casse : >x= =x Comparaison logique élément par élément de l’égalité proposée >X= =x Génération simplifiée de vecteurs ligne dernière valeur Nombre d’éléments Première valeur Valeur maximale Dimensions et valeurs extremums connues pas Dimensions et valeurs extremums non connues Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. >x=linspace(0,2*%pi,50); >y=sin(x); >plot(x,y) Trace la courbe Les fonctions classiques s’appliquent à chaque élément de la matrice : ( ) x y sin = Les opérations algébriques usuelles concernent les calcul matriciels Pour que les opérations d’effectuent élément par élément on insère un « . » : >A=[1 2;3 4] ; >A*A’ ans = 5. 11. 11. 25. Produit matriciel de A par sa transposée. >A.*A' ans = 1. 6. 6. 16. L’opération .+ n’existe pas du fait de son équivalence à l’opération + 6 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot >A=[1:1:5] A = 1. 2. 3. 4. 5. >B=4*A B = 4. 8. 12. 16. 20. >Scal=A*B' Scal = 220. Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. Calcul du produit scalaire de deux vecteurs : Produit matriciel d’un vecteur ligne et d’un vecteur colonne (transposée) conduit au produit scalaire Attention, l’interversion de la transposition conduit au calcul d’une matrice : >Mat=A'*B Mat = 4. 8. 12. 16. 20. 8. 16. 24. 32. 40. 12. 24. 36. 48. 60. 16. 32. 48. 64. 80. 20. 40. 60. 80. 100. Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. Il est possible de concaténer des matrices ou un vecteur : >A11=1; >A12=[2 2 2]; >A21=[3;3;3]; >A22=4*ones(3,3); >NewA=[A11 A12; A21 A22] NewA = 1. 2. 2. 2. 3. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 4. >V1=[1 1 1]; >V2=[2 2 2]; >V3=[V1 V2] V3 = 1. 1. 1. 2. 2. 2. 7 Formation Scilab – Ecole doctorale SPMI J Jé érôme rôme Yon Yon et Jean et Jean- -Bernard Bernard Blaisot Blaisot Pr Pré ésentation g sentation gé én né érale de rale de Scilab Scilab Utilisation en mode calculatrice évoluée : fonctions de base. Il est possible d’extraire des éléments d’une matrice. >NewA(1,2) ans = 2. >NewA(:,2) ans = 2. 4. 4. 4. >B=rand(5,6); Élément de la ligne 1 et de colonne 2 de A Extraction de l’ensemble des lignes de la deuxième colonne. Extraction de la sous- matrice délimitée par les lignes 3 à 4 et les colonnes 1 uploads/Litterature/ cours-scilab-pdf.pdf