Informacje o MATLABie, jego narzędziach, a także o dobrych praktykach programistycznych związanych ze środowiskiem. Nietypowe rozwiązania i ciekawostki.
Pisałem już o ciekawym sposobie na zdobycie oprogramowania MATLAB całkowicie za darmo. Gwoli przypomnienia, licencję na oprogramowanie możemy zdobyć na okres ok. 3 miesięcy w sytuacji, gdy jest nam ona potrzebna do ukończenia kursu na portalu Coursera.org. Jeśli któryś z oferowanych przez Coursera kursów wymaga pracy w środowisku MATLAB, to najprawdopodobniej możemy liczyć na bezpłatny dostęp do programu.
Wczytanie danych, stworzenie modelu, przeprowadzenie obliczeń, wyświetlenie końcowych wyników to obowiązkowe przystanki w drodze do rozwiązania dowolnego problemu obliczeniowego. MATLAB jest narzędziem, które pomaga w realizacji każdego z powyższych punktów przy pomocy tysięcy różnych funkcji. W rzeczywistości istotny jest jeszcze pewien detal – sposób, w jaki podczas realizacji zadania opisujemy jego poszczególne etapy i prezentujemy pośrednie wyniki.
Od wersji 2016a w MATLABie pojawiła się ciekawa alternatywa dla zwykłych komentarzy oraz dokumentów generowanych przez Raport Generator. Live Editor to narzędzie, które w sprytny sposób łączy nasz kod z czytelną prezentacją wyników jego działania.
Czytaj dalej MATLAB Live Editor
Bieżąca wersja MATLABa, która pojawiła się zaledwie kilka tygodni temu, została oznaczona cyfrą 9. Zmiana numeracji sugeruje pojawienie się sporych zmian w środowisku i rzeczywiście, zmiany są. Czy są duże – to już kwestia dyskusyjna. Należy wspomnieć, że firma Mathworks od wielu lat stosuje podwójne oznaczenie wydania każdej kolejnej wersji programu. Obecnie na splash screenie (małym okienku, które pojawia się w czasie uruchamiania programu) pojawia się informacja, że mamy do czynienia z wydaniem oznaczonym jako R2016a, przy czym w nawiasie obok pojawia się również oznaczenie 9.0. Jeśli z kolei w oknie poleceń programu wpiszemy komendę ver, uzyskamy informacje, że mamy do czynienia z wersją 9.0, a obok w nawiasie pojawi się oznaczenie R2016a. Zdaje się, że ostatnimi czasy istotniejsze dla firmy MathWorks jest akcentowanie ewolucji niż rewolucji zachodzących w programie MATLAB. Jeśli przyglądnąć się zmianom, jakie zostały poczynione od ostatniego wydania (R2015b, 8.9), to nie są one olbrzymie, jednak jeśli prześledzić zmiany, jakie zaszły w przeciągu ostatnich dwóch lat, to ulepszeń i modyfikacji nazbiera się całkiem sporo. Można powiedzieć, że produkt dojrzał na tyle, że warto go odróżnić od poprzednich wersji. Ktoś kto dysponuje MATLAbem w wersji 8.0 będzie mógł zaobserwować gigantyczną różnicę pomiędzy starą wersją, a obecną. Czytaj dalej MATLAB App Designer
W jednym z wcześniejszych wpisów zdarzyło mi się rozszyfrować nazwę programu MATLAB i wyjaśnić jej pochodzenie. Napisałem tam też, że pomimo licznych zmian, jakie zaszły w środowisku MATLAB przez ostatnie dekady, macierz to nadal podstawowy typ danych. Przechowywanie danych w macierzy jest najczęściej bardzo wygodnie i w wielu zastosowaniach po prostu naturalne. Nie jest tak jednak zawsze i są sytuacje, gdy zwykła macierz to za mało.
Gdzie można zdobyć oprogramowania MATLAB za darmo? Pytanie nie wszystkim wydaje się naiwne i pada dosyć często w kontekście wykorzystania programu na użytek niekomercyjny. Najczęściej darmochą zainteresowani są oczywiście studenci, ale nie tylko, bo jest masa hobbystów, którzy chcieliby poznać program. Co prawda dla studentów od zawsze dostępna jest licencja na oprogramowanie w specjalnej cenie, jednak jak się jest studentem to trochę tych $90 szkoda. Z drugiej strony, jak się nie jest studentem, to niekomercyjna wersja oprogramowania jest nawet odrobinę droższa. No i okazuje się, że jest wyjście z tej sytuacji. Dzięki portalowi Coursera.org każdy może zostać studentem, a dodatkowo jest szansa na pozyskanie czasowej licencji na oprogramowanie MATLAB całkowicie bezpłatnie. Oczywiście wyłącznie na użytek prywatny, niekomercyjny.
Transformata Fouriera to jedno z podstawowych narzędzi dostępnych w MATLABie. Bardzo często użytkownicy błędnie łączą najpopularniejszą funkcję związana z transformacją Fouriera (fft – fast Fourier transform) z przybornikiem Signal Porcessing Toolbox. W rzeczywistości funkcja fft jest częścią podstawowego pakietu MATLAB. Jest to w końcu naprawdę "podstawowa" funkcja i prawdopodobnie dla wielu użytkowników będzie dosyć toporna w użyciu. Wiąże się to z koniecznością „obrobienia” wyników zwracanych przez fft w przypadku najpopularniejszych zastosowań. Korzystając z Signal Processing Toolbox możemy liczyć na pewne ułatwienia. Funkcje takie jak periodogram czy pwelch zwracają nam wyniki w przyjaźniejszej postaci. Nie będę się w tym wpisie zagłębiać w temat działania powyższych funkcji. Chciałbym natomiast przedstawić, w jaki sposób MATLAB pomógł mi swojego czasu zrozumieć, o co w tej całej transformacji Fouriera tak naprawdę chodzi.
Nie tak dawno odbyłem bardzo ciekawą rozmowę dotyczącą polityki. Rozmowy w tym temacie nie są zazwyczaj pasjonujące, ale nie tym razem. Mój rozmówca zastanawiał się, jak to jest możliwe, że tak ważną rzecz, jak wyniki wyborów parlamentarnych sonduje się na podstawie badania grupy jedynie 1000 osób. Czy to w ogóle ma to sens? Czy czasem nie ma tu jakiegoś przekrętu? Jak to w ogóle jest możliwe, że sondowana jest tak niewielka grupa osób, a potem podawane są przybliżone wyniki z pewnym, względnie niewielkim, błędem statystycznym? Jak ten błąd jest liczony i dlaczego jest taki, a nie inny?
Choćby nie wiem ile wysiłku włożyć w energiczną gestykulację, naprawdę ciężko jest w rozmowie odpowiedzieć w jasny sposób na postawione pytania i rozwiać wątpliwości. O wiele prościej przedstawić wszystko wykorzystując sprawdzone narzędzie, jakim jest MATLAB.
Jak już ostatnio zachwalałem, w MATLAbie można tworzyć naprawdę piękne wykresy. Każdy, nawet początkujący użytkownik jest w stanie stworzyć przejrzysty i dobrze opisany wykres dzięki kilku prostym poleceniom, ewentualnie z drobną pomocą narzędzia Plot Tools. Z moich obserwacji wynika jednak, że jest grupa użytkowników, którym czytelny wykres do szczęścia nie wystarczy. Trafiają się osoby, które pragną, by wykres był po prostu perfekcyjny (co każdy oczywiście rozumie na swój własny, indywidualny sposób). Uświadomiła mi to kiedyś pewna pani Profesor, uczestniczka szkolenia z podstaw MATLABa, gdy w trakcie zajęć zadała proste z pozoru pytanie: jak usunąć z wykresu te małe, pomocnicze kreseczki. Niektórym wydaje się, że dla trenerów prowadzących różnego rodzaju kursy pytania proste i często powtarzające się muszą być jakąś straszną katorgą. Nic bardziej mylnego. Proste pytanie najczęściej umożliwia udzielania skomplikowanej odpowiedzi, co jednej strony pozwala zyskać w oczach kursantów uznanie i szacunek, z drugiej strony zmniejsza ilość czasu kursu, która mogłaby być wykorzystana na zadanie jakiegoś trudnego pytania. Nie daj Boże takiego, na które trener nie zna odpowiedzi. Ponieważ pytanie było kolejnym z rzędu, nie miałem ochoty na szczególne rozwlekanie odpowiedzi i ograniczyłem się do stwierdzenia, że jeśli na wykresie przy pomocy polecenia grid on zostanie umieszczona pomocnicza siatka, to usunąć ją można poleceniem grid off.
Jedną z rzeczy, które od zawsze dawały MATLABowi przewagę nad konkurencją jest możliwość tworzenia w prosty i szybki sposób pięknych wykresów. Prosto, szybko i pięknie... poprzednie zdanie wygląda na oksymoron, ale rzeczywiście jest tak, że zaawansowany użytkownik nie ma najmniejszego problemu, by w ciągu kilku chwil stworzyć w MATLABie piękny wykres. W dodatku wykres, który wygląda dokładnie tak, jak sobie użytkownik zaplanował. Zawodowiec może to zrobić w szybki sposób, bo w końcu jest zawodowcem, a czy mniej zaawansowany użytkownik ma szansę na stworzenie czegoś pięknego? Choćby kosztem czasu? Oczywiście, wystarczy że przekopie się przez dokumentację programu lub skorzysta z Plot Tools. Mimo, że dokumentacja programu jest naprawdę wspaniała, drugie rozwiązanie wydaje się atrakcyjniejsze. Opisem Plot Tools zajmę się w dzisiejszym wpisie.
Chciałem wam dzisiaj przedstawić świetne narzędzie MATLABa, jakim jest Import Wizard. Paradoksalnie, narzędzie wymaga przedstawienia tym z was, którzy posiadają dłuższy staż pracy w środowisku - podejrzewam, że jeśli ktoś pierwszy kontakt z MATLAB złapał dopiero co, to pewnie w dosyć naturalny sposób na Import Wizard się natknął. Starsi użytkownicy z kolei nauczyli się ileś tam lat temu, że w celu wczytania do MATLABa danych z pliku, trzeba wpisać xlsread, csvread, imread itp. Jak się przypadkiem otworzy okno importu to zamkną, bo po co im to. No i okazuje się to pewnym błędem, bo z Import Wizard warto się zaznajomić - narzędzie pozwala usprawnić pracę. Zwłaszcza przy wczytywaniu danych z plików w formacie .xls czy .txt - przykładami z wczytywaniem takich właśnie plików zajmę się w tym wpisie. Czytaj dalej Czarodziej importowiec
