Pat°φte-li mezi pravidelnΘ Φtenß°e Chipu, pak pro vßs jist∞ nenφ v²poΦetnφ prost°edφ MATLAB nov²m pojmem. Slßvu tohoto programovΘho balφku u nßs Üφ°φ jeho v²hradnφ distributor, spoleΦnost Humusoft, kterß koncem roku 2002 p°edstavila novou verzi tohoto v²poΦetnφho prost°edφ: Release 13.
MATLAB Release 13 (dßle jen Matlab) byl jako u₧ obvykle uveden na pravidelnΘm setkßnφm u₧ivatel∙ (Chip informoval). Dv∞ stovky ·Φastnφk∙ konference seznßmily krom∞ novinek Release 13 i s konkrΘtnφmi aplikacemi Matlabu a jeho toolbox∙. I Φlov∞k, kter² s tφmto programem nikdy do styku nep°iÜel, musel b²t fascinovßn aplikacemi z nejr∙zn∞jÜφch obor∙. V mΘm p°φpad∞ se tak op∞t potvrdila zkuÜenost, ₧e matematika je opravdu zßkladem vÜeho a v²poΦetnφ prost°edφ m∙₧e b²t nßpomocno jak v∞dci v oblasti biologie, tak i nßvrhß°i pokroΦil²ch °φdicφch systΘm∙.
Popsat v n∞kolika v∞tßch tak rozsßhlΘ prost°edφ, jak²m Matlab spolu se sv²mi toolboxy bezesporu je, nenφ opravdu nikterak jednoduchΘ. Z poΦßteΦnφho ·zce zam∞°enΘho nßstroje pro °eÜenφ ·loh z oblasti numerickΘ matematiky se postupem Φasu vyvinulo vskutku univerzßlnφ prost°edφ pro v∞deckotechnickΘ v²poΦty. Zßklad programu vÜak z∙stßvß stejn²: v²konnΘ jßdro pro operace s maticemi (odtud takΘ pochßzφ nßzev programu: MATrix LABoratory). Spolu s dalÜφmi datov²mi objekty lze pak vytvß°et v podstat∞ libovolnΘ datovΘ struktury: typickou ukßzkou budi₧ vektor reprezentujφcφ polynom v ·lohßch modelovßnφ systΘm∙. NumerickΘ v²sledky vÜak obvykle nemajφ k²₧enou vypovφdacφ hodnotu, a tak je nezbytnou souΦßstφ programu grafick² subsystΘm. Jeho pomocφ lze snadno prezentovat v²sledky v²poΦt∙ ve form∞ nejr∙zn∞jÜφch graf∙. GrafickΘ jßdro si poradφ i se stφnovßnφm Φi animacemi, co₧ je mj. jedna z nejp∙sobiv∞jÜφch ukßzek vizualizaΦnφch schopnostφ Matlabu.
Matlab, to vÜak dnes u₧ nenφ jen univerzßlnφ v²poΦetnφ prost°edφ, ale stovky rozÜi°ujφcφch toolbox∙. Obliba systΘmu spolu s opravdu silnou funkcionalitou daly za vznik dopl≥k∙m snad ze vÜech obor∙ lidskΘ Φinnosti, je₧ majφ n∞co spoleΦnΘ s technikou Φi p°φrodnφmi v∞dami. Na svΘ si tak p°ijdou statistici (Statistical Toolbox), nßvrhß°i °φdicφch systΘm∙ (Control Toolbox Φi Fuzzy Toolbox) nebo projektanti rozsßhl²ch energetick²ch systΘm∙ (SimPower Systems). Jednφm z nej·sp∞Ün∞jÜφch toolbox∙ je Simulink, nßstroj pro modelovßnφ dynamick²ch systΘm∙. Jeho pomocφ si lze modelovan² systΘm doslova nakreslit, p°iΦem₧ nßslednß simulace jeho chovßnφ nenφ nic jinΘho ne₧ numerickΘ °eÜenφ (ne)lineßrnφch diferencißlnφch rovnic. To vÜak u₧ivatele nemusφ v∙bec zajφmat (i kdy₧ pro nßslednou interpretaci v²sledk∙ je samoz°ejm∞ u₧iteΦnΘ, kdy₧ o numerickΘm °eÜenφ rovnic n∞co vφ), chovßnφ systΘm∙ m∙₧e prezentovat n∞kter² z graf∙, kter² mß v porovnßnφ s analytick²m °eÜenφm vypovφdacφ hodnotu mnohem vyÜÜφ . K samotnΘmu Simulinku jsou pak k dispozici desφtky dalÜφch toolbox∙, zejmΘna z oblasti °φzenφ a zpracovßnφ signßl∙.
Akcelerace v²poΦtu
Nejv²znamn∞jÜφ novinkou Release 13 (resp. Matlabu 6.5) je implementace tzv. Just In Time akcelerßtoru. Pomocφ tΘto technologie by se podle slov v²robce m∞la v²konnost (= rychlost) Matlabu zas o n∞co vφce p°iblφ₧it program∙m vytvß°en²m v klasick²ch programovacφch jazycφch, typicky C. Prßv∞ rychlost program∙ je stßle jednou z dlouhodob²ch slabin Matlabu, kterß nutφ v²vojß°e setrvßvat u stßvajφcφch v²vojß°sk²ch prost°edk∙. Sφla Matlabu spoΦφvß p°edevÜφm v nßvrhu algoritmu, zde myslφm nemß konkurenci, ale rychlost takto vytvo°en²ch algoritm∙ nejφ nijak osl≥ujφcφ. Je proto logickΘ, ₧e se s touto situacφ sna₧φ v²vojß°i z MathWorks n∞co d∞lat. Implementaci JIT ocenφ p°edevÜφm ti z vßs, kte°φ Φasto pou₧φvajφ datovΘ typy char Φi double nebo prßzdnß pole a skalßry. Zm∞ny v rychlosti zpracovßnφ by podle firemnφch materißl∙ m∞ly "postihnout" i smyΦky, kde je podmφnkou testovßnφ skalßrnφ hodnoty.
Zm∞ny v prost°edφ
Pat°φte-li mezi konzervativnφ u₧ivatele, budete zcela jist∞ spokojeni: novß verze nikterak v²znamnΘ zm∞ny v ovlßdßnφ nep°inßÜφ. VÜe z∙stalo tam, kde to u₧ivatel znal² Release 12 Φekß, v²vojß°i se soust°edili spφÜe na drobnΘ zm∞ny vedoucφ ke zlepÜenφ ergonomie ovlßdßnφ. ╚ekß nßs tak modifikovan² editor prom∞nn²ch, jeho₧ pomocφ lze snadn∞ji m∞nit hodnoty vybran²ch element∙. Nov∞ je zde takΘ mo₧nΘ tisknout p°φmo z prost°edφ p°φkazovΘ °ßdky (Command Window) Φi historie p°φkaz∙. Posledn∞ jmenovanΘ - v praxi hojn∞ vyu₧φvanΘ - vlastnosti se t²kß dalÜφ novinka: na historii p°φkaz∙ lze aplikovat funkci automatickΘho uklßdßnφ. Programßtory a p°φznivce jazyka Java pak pot∞Üφ novß Java Virtual Machine ve verzi 1.3.1.
Toolboxy
Novß verze p°ichßzφ s celou °adou aktualizovan²ch toolbox∙, a tak by jen v²Φet inovacφ vydal na samostatnΘ Φφslo Chipu; podφvejme se proto jen na nejv²znamn∞jÜφ zßstupce. Simulink ve verzi 5 p°inßÜφ podporu operacφ s pevnou °ßdovou Φßrkou, p°iΦem₧ podpora stßvajφcφho Fixed Point toolboxu z∙stala zachovßna. Skalnφ u₧ivatele asi nep°φjemn∞ p°ekvapφ reorganizace n∞kter²ch knihoven blok∙, ta vÜak byla provedena p°edevÜφm z ergonomick²ch d∙vod∙ a podle slov v²robce bychom ji m∞li po Φase ocenit (praxe op∞t ukß₧e). Simulink nynφ upozornφ na neplatnΘ smyΦky, zlepÜenφ doznal Diagnostic Viewer a Mask Editor. Pokud stejn∞ jako jß pou₧φvßte v²sledky simulaΦnφch experiment∙ ve sv²ch dokumentech, jist∞ ocenφte zlepÜenφ podpory pro symboly °eckΘ abecedy.
Podobn∞ jako Simulink je nynφ i toolbox pro modelovßnφ koneΦn²ch automat∙ (Φi obecn∞ udßlostmi °φzen²ch systΘm∙) Stateflow k dispozici ve verzi 5. Nabφzφ nynφ podporu pevnΘ °ßdovΘ Φßrky a dvojrozm∞rn²ch matic p°i komunikaci se Simulinkem. Editor Stateflow koneΦn∞ obsahuje funkce O krok zp∞t a Opakovat. V praxi velmi ₧ßdanΘ op∞tovnΘ vyu₧itφ k≤du nynφ zvlßdß i Stateflow vytvo°enß schΘmata lze exportovat z knihovny diagram∙.
Control System Toolbox je obsa₧en ve verzi 5.2, je₧ obsahuje dv∞ novΘ zp∞tnovazebnφ struktury: feedforward a cascade. LTI Viewer v novΘ verzi zvlßdß vykreslenφ pr∙b∞h∙ v reßlnΘm Φase nßvazn∞ na zm∞ny systΘmu. P°i nßvrhu kompenzßtor∙ (nejen) pro MIMO systΘmy ocenφme mo₧nost op∞tovnΘho vyu₧itφ ji₧ vytvo°en²ch kompenzßtor∙.
Celkov² dojem
Kdo by Φekal stejn∞ revoluΦnφ zm∞ny, jakΘ se konaly u Release 12, bude zklamßn. Release 13 je dle mΘho soudu spφÜe dφlΦφm upgradem; tomu ostatn∞ nasv∞dΦuje i oznaΦenφ MATLAB verze Φφslo 6.5. I zde se bohu₧el potvrzuje zkuÜenost, ₧e novß verze zpravidla p°inßÜφ nekompatibilitu se starÜφmi verzemi. Typickou ukßzkou budi₧ Simulink, u n∞j₧ byl souborov² formßt zm∞n∞n natolik, ₧e schΘmata vytvo°enß v novΘ verzi v Release 12 nenaΦtete. Nutno vÜak dodat, ₧e MathWorks se sna₧φ v²m∞nu dat umo₧nit, a tak lze modely ulo₧it i ve formßtu verzφ starÜφch, u₧ to vÜak po u₧ivateli vy₧aduje urΦitou dßvku energie.
Celkov∞ vÜak nov² Matlab op∞t p°edstavuje ÜpiΦku na poli nßstroj∙ pro v∞decko-technickΘ v²poΦty a jeho koupφ chybu rozhodn∞ neud∞lßte. Zßjemce o tento program odkazuji na Chip CD, kde naleznou nejzajφmav∞jÜφ p°φsp∞vky z poslednφho setkßnφ u₧ivatel∙ tohoto systΘmu.
Petr Vostr²
MATLAB Release 13 (MATLAB 6.5)
nejnov∞jÜφ verze matematickΘho balφku
Minimßlnφ po₧adavky Pentium, 128 MB RAM, 219 MB na HD, Windows 98/Me/NT/2000/XP, Linux, Unix, Mac OS X
