Octave 教學 on G. T. Wang

Octave 簡介

Sun, 28 Nov 2010 15:49:42 +0800

什麼是 Octave ？

GNU Octave 是一個免費的開放原始碼軟體系統，主要用於數值計算與繪圖，尤其是在矩陣運算上，例如聯立方程式、eigenvectors 與 eigenvalues 等，透過其互動式的指令環境，使用者可以快速的解決各種數值上的問題，而其強大的繪圖功能可以將資料以各種方式呈現。

下載與安裝 Octave

Tue, 06 Sep 2011 15:55:26 +0800

這裡介紹在各種系統中安裝 Octave 環境的方法，包含 Octave 主程式與使用者介面等。

在 Octave 中的繪圖工作是交由 gnuplot 去處理，因此在安裝 Octave 時也會一併安裝 gnuplot。

Windows 系統

在 Windows 系統下要安裝 Octave 可以從 Octave-Forge 下載打包好的自動安裝檔，直接安裝好就可以使用了，非常方便。

開始使用 Octave

Wed, 04 May 2011 15:51:39 +0800

針對 Octave 初學者的入門教學，包含基本的 Octave 使用方式、簡單的數值運算、向量與矩陣、線性聯立方程式、微分方程式、繪圖與其他常用的功能。

開啟 Octave

首先開啟 Octave 軟體（若您的系統尚未安裝 Octave 軟體，請參考下載與安裝 Octave），若您的系統是 Linux 則直接在終端機（terminal）下執行 octave 指令即可：

Octave 操作環境

Sun, 28 Nov 2010 15:26:51 +0800

啟動與離開 Octave

一般來說 Octave 的啟動方式是直接執行 octave，當啟動了之後 Octave 會等待使用者輸入指令以便執行，而執行完後又會繼續等待下一個指令，直到使用者輸入離開 Octave 的指令為止。

Octave 資料類型

Wed, 04 May 2011 13:38:01 +0800

在 Octave 中有許多種類型（type）的變數，例如實數（real）或複數（complex）的純量（scalars）或矩陣（matrices）、字串（character strings）、資料結構（data structure）以及可以包含各種類型的巢狀陣列（cell arrays）。

Octave 數值資料（Numeric Data Types）

Tue, 14 Dec 2010 14:49:50 +0800

Octave 中的數值資料包含純量（scalar）、向量（vector）與矩陣（matrix），其中的值可為實數或複數。

純量（Scalars）

最簡單的數值資料就是常數純量，其表示方法可以是整數、浮點數、分數或是科學記號，例如：

Octave 字串（String）

Thu, 23 Dec 2010 06:50:04 +0800

表示字串（Represent String）

Octave 中的字串是指一連串使用單引號（'）或是雙引號（"）包起來的字元，字串的長度沒有特別的限制。例如：

"string 1"
'string 2'

在 Octave 中，單引號也用在矩陣的轉置運算上，而雙引號並沒有別的功能，因此為了避免混淆，建議盡量使用雙引號表示字串。

Octave 資料容器（Data Containers）

Thu, 23 Dec 2010 09:52:08 +0800

在 Octave 中提供兩種方式可以將多種不同的資料儲存在同一個變數中，一種是類似 C 語言的資料結構（data structure），資料結構中的元素都有對應的名稱；另一種是巢狀陣列（cell array），巢狀陣列中可以包含任意類型與各種維度的資料。而函數的參數與傳回值是以逗點分隔序列（comma separated list）來儲存與傳遞。

Octave 變數（Variables）

Wed, 04 May 2011 21:27:50 +0800

使用變數（Using Variables）

所謂的變數（variables）就是資料命名以便隨後可以存取，在前面的教學中已經看過很多使用變數的範例了。Octave 中的變數名稱可以使用英文字母、數字或下底線組成，而開頭的第一個字元不能是數字，變數名稱的長度並沒有限制，以下這些都是正確的變數名稱：

Octave 算式（Expressions）

Fri, 10 Dec 2010 16:42:14 +0800

在 Octave 中算式（Expressions）是一般程式最基本的組成要件，一個算式會計算出一個值，這個值可以直接輸出、傳給判斷式做判斷、儲存在變數中、傳給函數做為輸入參數或是使用指定運算子將其指定給其他的變數。

Octave 指令字串（Evaluation）

Wed, 15 Dec 2010 07:37:28 +0800

使用指令字串（Using Evaluation）

一般來說要執行 Octave 的指令可以由命令列視窗直接輸入，或讓 Octave 直接執行儲存在檔案中的程式，然而有時候會需要直行儲存在字串變數中的指令，這時候就可以使用 eval() 函數。

Octave 敘述（Statements）

Thu, 23 Dec 2010 08:49:08 +0800

Octave 中的敘述（statements）可以是簡單的常數或是複雜的運算式與判斷式。控制敘述（control statements）可以控制 Octave 程式的執行，例如：if 或 while 等敘述。許多控制敘述中還會包含了其他的敘述，例如 if 敘述就常常包含了一些可執行或是不可執行的敘述。

Octave 函數與指令稿（Functions and Scripts）

Wed, 04 May 2011 19:14:59 +0800

複雜的 Octave 程式可以經由定義函數的方式讓其架構更精簡，函數可以直接在命令列中定義或是寫在外部的檔案中，而其使用起來就像內建的函數一樣。

Octave 錯誤與警告（Errors and Warnings）

Wed, 04 May 2011 11:39:19 +0800

Octave 中有許多用來輸出錯誤與警告訊息的函數，在使用者自行定義的函數中若是碰到異常的狀況，可以使用這裡介紹的函數來輸出錯誤或警告訊息。

由於 Octave 中大部份的函數都有使用這些錯誤與警告函數，因此了解這些函數的運作有助於使用者處理 Octave 所產生的錯誤與警告。

Octave 除錯（Debugging）

Wed, 04 May 2011 15:02:35 +0800

Octave 中內建有專門用於開發程式的除錯工具，此除錯工具可以用來暫停指令稿的執行，進入除錯模式，並讓開發者查看目前符號表中的變數值，檢查是否有錯誤。在除錯模式中也支援一般的命令列編輯與歷史紀錄。