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

若是 Windows 則在安裝完成後桌面上應該就會有 Octave 的啟動圖示,或是在開始功能表中也會有。

Octave 在開啟時會出現一些訊息,首先是版權宣告與一些注意事項,接著最後一行 octave:1> 是 Octave 的提示符號,從這裡可以輸入指令操作 Octave,冒號之後的數字是標示輸入的指令編號,從 1 開始依序遞增。若要離開 Octave 則輸入 quitexit 按下 Enter 鍵。在本教學中的程式碼都可以直接複製後貼在這裡執行,若需要複製與貼上的功能,可以點選視窗左上角的圖示即會出現選單,若要複製命令列中的文字,可先使用標記功能將文字選取後再複製(或是選取後點滑鼠右鍵):

octave-edit-menu

要將程式碼貼在 Octave 中,除了使用選單的功能外,亦可以將程式碼複製後,在 Octave 視窗中點滑鼠右鍵貼上。

簡單的計算

Octave 最簡單的使用方式就是把 Octave 當作計算機使用,包含加減乘除(+-*/)與指數(^)等,都可以直接用在 Octave 中,操作的方式就直接在 Octave 中的提示符號(Octave 預設的提示符號是 octave:##>## 是行的編號)之後輸入指令,再按下 Enter 鍵,Octave 就會執行使用者所輸入的指令,並傳回結果,例如要計算 123 乘上 7,則在提示符號後輸入:

12 + 3 * 7

輸入完之後,按下 Enter 鍵,Octave 就會執行使用者所輸入的指令,輸出為
ans = 33
Octave 預設會將結果儲存在 ans 變數之中。

Octave 亦可以使用指數,例如計算 23 次方:

2 ^ 3

輸出為
ans = 8

括弧 () 亦可以在 Octave 中使用:

(1 + 2)^2

輸出為
ans = 9

亦可使用變數,例如將變數 a 指定為 10

a = 10

使用變數做各種運算:

b = (a + 10) * 2
c = b / 2

除了一般的運算之外,Octave 也提供了很多數學上基本的函數:

  • cos():Cosine of an angle
  • sin():Sine of an angle
  • tan():Tangent of an angle
  • exp():Exponential function
  • log():Natural logarithm
  • log10():Logarithm to base 10
  • sinh():Hyperbolic sine
  • cosh():Hyperbolic cosine
  • tanh():Hyperbolic tangent
  • acos():Inverse cosine
  • acosh():Inverse hyperbolic cosine
  • asin():Inverse sine
  • asinh():Inverse hyperbolic sine
  • atan():Inverse tangent
  • atan2():Two-argument form of inverse tangent
  • atanh():Inverse hyperbolic tangent
  • abs():絕對值
  • sign():Sign of the number(-1 或 +1)
  • round():Round to the nearest integer
  • floor():Round down(towards minus infinity)
  • ceil():Round up(towards plus infinity)
  • fix():Found towards zero
  • rem():Remainder after integer division
  • sqrt():平方根。

例如:

exp(1)

ans = 2.7183

exp( (4.5 - 2.1) / sqrt(2 * 5.6) )

ans = 2.0486

一般工程計算機可以處理的數學運算,Octave 都可以透過這些內建的數學函數來處理。