Wie lernt man das Programm SciLab?

Ziel: Das Programm SciLab soll im Physik-Unterricht zum Lösen physikalischer Übungsaufgaben eingesetzt werden. Das heißt im Einzelnen:

• Zu Beginn reicht es, wenn SciLab gegebene Größen in eine Formel einsetzt und das Ergebnis berechnet, wobei die Formel nicht umzustellen ist (OK – dies kann durch die Verwendung entsprechend definierter Funktionen geschehen).
• Es wird ein Satz Formeln eingegeben und abgespeichert (dazu ist das Beherrschen des Dateihadlings notwendig – eine Datei für ein Physik-Thema würde dann die notwendigen Konstanten und Funktionen enthalten; OK: Funktionen können aus Dateien mittels getf geholt werden).
• Zum Lösen einer Aufgabe werden bekannte und unbekannte FormelGrößen angegeben, SciLab hat die Zielformel zu entwickeln und das Ergebnis zu berechnen, inkl. Einheitenumrechnungen
• Evtl. zusätzlich einfache xy-Diagramme erstellen und Drucken können (erstellen ist OK mit plot2d())

Vorgehen beim Lösen physialischer Aufgaben mit SciLab ohne automatische Formelumstellung

• die verschiedenen Formeln zu einem Thema stehen in einer Datei
• zu jeder Formelgröße muss eine Grundformel vorhenden sein, die diese Größe auf der linken Seite enthält.
• es wurden Variablen für die Formelgrößen angelegt; diese müssen zu Beginn mit den in der Aufgabenstellung gegebenen Werten belegt werden.
• dann wird die gesuchte Größe berechnet, indem zuerst unbekannte Argumente der Funktion, die die gesuchte Größe links enthält, durch adäquate Gleichungen berechnet werden (BottomUp-Methode). Dieses Verfahren entspricht der Formelentwicklung auf Papier durch Auflösen (bereits konstant vorgegeben) und Einsetzen.

a=1               //real constant, defines a variable
1==1              //boolean
'string'          //character string
z=poly(0,'z')     // polynomial with variable 'z' and with one root at zero
p=1+3*z+4.5*z^2   //polynomial
Mp1=Mp(1,1)+4.5*%i           //complex
inv(Mp)                      //Inverse
deff('[x]=fact(n)','if n=0 then x=1,else x=n*fact(n-1),end') //online definition of functions

• Das Programm akzeptiert eingegebene Aufgaben und rechnet diese aus, wobei das Ergebnis der Variablen ans zugewiesen wird.
• es existiert eine Befehlshistory, die durch die Pfeiltasten aufgerufen werden kann.
• Das Dezimalbruchzeichen ist in SciLab der Punkt “.”
• Funktionen müssen kein end enthalten, sondern nur IF-Konstrukte
• rekursive Funktionen sind möglich
• deff(‘[x]=Lichtenergie(l)’,’x=6.6260755E-34*299792458/l’); //diese Funktion berechnet aus der Naturkonstanten h, der Lichtgeschwindigkeit und der Frequenz die Lichtenergie.
• Plotten von Funktionen:
  Voraussetzung: mode(-1) eingeben
  zuerst einen Bereich der Funktionsvariablen definieren: t=(Anfangswert:Schrittweite:Endwert);
  dann die Plotfunktion aufrufen: plot2d(y-Variable,x-Variable);
  Beispiel: plot2d(x,f(x)); oder plot2d(x,sin(x));

Dokumentation in:

• Online-Dokumentation (Befehle “help item”, apropos keyword” oder Help-Button klicken
• zusätzliche Postscript-Dokumentation im Internet:
  “ftp.inria.fr:/INRIA/Projects/Meta2/Scilab/doc” (internet# 192.93.2.54).
  Comm.ps.Z
  Internals.ps.Z
  Intro.ps.Z
  Lmi.ps.Z
  Manual.ps.Z
  Metanet.ps.Z
  Scicos.ps.Z
  Signal.ps.Z
• Subdirectories doc/ und man/ unter /usr/lib/scilab/