DOCSLIB.ORG

Univerzita Pardubice Fakulta Elektrotechniky a Informatiky Linuxová Distribuce Pro Techniky Pavel Svoboda Bakalářská Práce

Total Page：16

File Type：pdf, Size：1020Kb

Download full-text PDF Read full-text
Univerzita Pardubice Fakulta Elektrotechniky a Informatiky Linuxová Distribuce Pro Techniky Pavel Svoboda Bakalářská Práce Univerzita Pardubice Fakulta elektrotechniky a informatiky Linuxová distribuce pro techniky Pavel Svoboda Bakalářská práce 2009 Prohlašuji: Tuto práci jsem vypracoval samostatně. Veškeré literární prameny a informace, které jsem v práci využil, jsou uvedeny v seznamu použité literatury. Byl jsem seznámen s tím, že se na moji práci vztahují práva a povinnosti vy- plývající ze zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, zejména se skutečností, že Univerzita Pardubice má právo na uzavření licenční smlouvy o užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona, a s tím, že pokud dojde k užití této práce mnou nebo bude poskytnuta licence o užití jinému subjektu, je Univerzita Pardubice oprávněna ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, které na vytvoření díla vynaložila, a to podle okolností až do jejich skutečné výše. Souhlasím s prezenčním zpřístupněním své práce v Univerzitní knihovně. V Pardubicích dne 30. 5. 2009 Pavel Svoboda Poděkování Na tomto místě bych rád poděkoval panu Ing. Martinu Dobrovolnému za od- borné vedení bakalářské práce, cenné rady a připomínky. Anotace Cílem práce je analyzovat současný stav využívání open source produktů na naší univerzitě a pro vybrané vědeckotechnické oblasti navrhnout vhodné alternativy z prostředí open source softwaru. Pro tyto účely byla vytvořena živá distribuce za- ložená na GNU/Linuxu umožňující snadnější přechod na open source software. Ne- dílnou součástí práce je také popis jednotlivých produktů. Ke každé zvolené aplikaci byl vytvořen jednoduchý tutoriál s příklady. Klíčová slova GNU/Linux, software, open source, vědecký a technický software, technika Tittle Linux distribution for technical univerzity Annotation The goal of the final project is to analyse the State of the Art open source soft- ware on our University and for specific scientific branches. For these purposes the live distribution based on GNU/Linux was created. It enables easier migration to open source software. For each chosen open source software are includeded desripti- on and tutorial with examples. Keywords GNU/Linux, software, open source, science, technics Obsah 1 Úvod..........................................................................................................................9 2 Analýza současného stavu využití sw produktů v univerzitním prostředí..............10 2.1 Analýza stavu dostupných řešení....................................................................11 2.1.1 Průzkum dotazníkovou anketou na technických pracovištích UPCE.....11 2.1.2 Open source software..............................................................................13 2.1.3 Předpokládané přínosy............................................................................14 2.2 Návrh možných řešení.....................................................................................15 2.2.1 WWW stránky s databází vědeckotechnických aplikací.........................15 2.2.2 WWW stránky s on-line aplikacemi........................................................15 2.2.3 Živá GNU/Linuxová distribuce ..............................................................16 3 Používaný software a k nim zvolené alternativy....................................................17 3.1 Používaná řešení v oblasti výpočtů.................................................................17 3.2 Zvolené řešení pro numerické výpočty...........................................................19 3.2.1 GNU Octave............................................................................................19 3.2.2 Scilab.......................................................................................................20 3.3 Zvolené řešení pro symbolické výpočty.........................................................22 3.3.1 Maxima a wxMaxima..............................................................................22 3.3.2 Yacas.......................................................................................................24 3.4 Zvolená řešení pro zobrazování grafů.............................................................25 3.5 Zvolené řešení pro statistické výpočty............................................................26 3.6 Používaná řešení pro návrh plošných spojů a simulaci obvodů......................27 3.7 Zvolená alternativní řešení pro návrh a simulaci elektrických obvodů..........29 3.7.1 Kicad........................................................................................................30 3.7.2 Qucs.........................................................................................................30 3.8 Používaná řešení v oblasti CAD.....................................................................32 3.9 Zvolená alternativní řešení pro 2D CAD........................................................33 3.10 Programy pro zpracování videa a obrazu......................................................34 3.10.1 Gimp......................................................................................................35 3.10.2 Avidemux..............................................................................................35 3.11 Programy pro vytváření schémat a diagramů................................................36 3.12 Programy pro 3D modelování.......................................................................37 4 Vybrané dostupné vědecké a technické linuxové distribuce..................................38 4.1 Quantian Linux................................................................................................38 4.2 Poseidon Linux................................................................................................39 4.3 Návrh a výběr vlastní distribuce.....................................................................40 5 Zhodnocení.............................................................................................................41 6 Závěr.......................................................................................................................44 7 Použité zdroje..........................................................................................................46 8 Seznam příloh.........................................................................................................47 Seznam obrázků 1. Schéma součástí systému Matlab. [21], strana 17 2. Nadstavba systému Maxima – wxMaxima, strana 23 3. Prostředí programu Qtiplot, strana 26 4. Editor spojů programu Eagle, strana 28 5. Pracovní plocha a prostředí simulátoru Qucs, strana 31 6. Uživatelské prostředí systému AutoCAD, strana 32 7. Prostředí programu Qcad, strana 34 8. Rozhraní nástroje Dia, strana 36 9. Prostředí distribuce Poseidon Linux, strana 39 10. Jednoduchý přístup k programům v grafickém prostředí distribuce, strana 41 Seznam tabulek 1. Souhrn náhrad komerčních řešení v oblasti numerických, statistických a symbolických výpočtů, strana 41 2. Souhrn náhrad komerčních řešení v oblasti návrhu elektrotechnických schémat a tištěných spojů a simulace elektrotechnických obvodů, strana 42 3. Souhrn náhrad komerčních řešení v oblasti CAD systémů, strana 43 4. Souhrn aplikací obvykle používaných a umístěných v živé distribuci v ostat- ních oblastech, strana 44 Seznam zkratek CAD – Computer Aided Design - Počítačem podporované navrhování - označuje software (nebo obor) pro projektování či konstruování na počítači. SPICE – Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis - Lze volně pře- ložit jako „Simulační program určený především pro zapojení s integrovanými obvo- dy“ VHDL - Very High Speed Integrated Circuits – Programovací jazyk sloužící pro popis hardware. 1 Úvod Ke zpracování tématu této bakalářské práce mě motivovala možnost praktického uplatnění open source softwaru ve vybraných oblastech vědeckotechnických oborů na technických fakultách naší univerzity. Tato analýza se zabývá především softwarem pro numerické výpočty, elektro- technické obvody (návrh plošných spojů a simulace obvodů), konstruktéry (CAD systémy) a další vědecko-technický software dostupný pro GNU/Linux. Open source software se obecně v posledních letech prosazuje v různých oblastech a domnívám se, že je zde velký potenciál v nasazení i v technických oblastech. V první části práce provedu detailní rozbor softwaru, který je v současnosti na univerzitě používán ve sledovaných oblastech. Tato první část je východiskem pro návrh řešení v podobě vlastní GNU/Linuxové distribuce. Výsledek řešení umožní na- sazení open source aplikací v největším možném rozsahu. Teoretické části práce jsou zaměřeny na vlastnosti a stručné charakteristiky jednotlivých současných softwarových řešení, aplikovaných aktuálně pro studijní úkoly ve výuce na konkrétních pracovištích Univerzity Pardubice. K těmto aplikacím navrhnu několik vhodných alternativ z oblasti open source V další části zmíním řešení, která se v oblasti linuxových distribucí spustitelných z přenosného média s vědeckotechnickým softwarem v současné době nabízejí. 9 2 Analýza současného stavu využití sw produktů v univerzitním prostředí V současné době je na katedrách a odborných pracovištích Univerzity Pardubice pro výuku jednotlivých předmětů používán téměř výhradně speciální komerční soft- ware. Tento software má některé nevýhody, které lze ve značné míře odstranit nebo z větší části eliminovat. K častým nevýhodám patří například poměrně nevýhodné li- cenční podmínky, které v některých případech, zvlášť u studentských verzí, znemožňují používat tento software po ukončení studia, nebo jeho používání s ukon- čením studia jinak omezují. Studentské
Load more

Recommended publications
  • A Comparative Evaluation of Matlab, Octave, R, and Julia on Maya 1 Introduction
    A Comparative Evaluation of Matlab, Octave, R, and Julia on Maya Sai K. Popuri and Matthias K. Gobbert* Department of Mathematics and Statistics, University of Maryland, Baltimore County *Corresponding author: [email protected], www.umbc.edu/~gobbert Technical Report HPCF{2017{3, hpcf.umbc.edu > Publications Abstract Matlab is the most popular commercial package for numerical computations in mathematics, statistics, the sciences, engineering, and other fields. Octave is a freely available software used for numerical computing. R is a popular open source freely available software often used for statistical analysis and computing. Julia is a recent open source freely available high-level programming language with a sophisticated com- piler for high-performance numerical and statistical computing. They are all available to download on the Linux, Windows, and Mac OS X operating systems. We investigate whether the three freely available software are viable alternatives to Matlab for uses in research and teaching. We compare the results on part of the equipment of the cluster maya in the UMBC High Performance Computing Facility. The equipment has 72 nodes, each with two Intel E5-2650v2 Ivy Bridge (2.6 GHz, 20 MB cache) proces- sors with 8 cores per CPU, for a total of 16 cores per node. All nodes have 64 GB of main memory and are connected by a quad-data rate InfiniBand interconnect. The tests focused on usability lead us to conclude that Octave is the most compatible with Matlab, since it uses the same syntax and has the native capability of running m-files. R was hampered by somewhat different syntax or function names and some missing functions.
    [Show full text]
  • Introduction to GNU Octave
    Introduction to GNU Octave Hubert Selhofer, revised by Marcel Oliver updated to current Octave version by Thomas L. Scofield 2008/08/16 line 1 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 8 6 4 2 -8 -6 0 -4 -2 -2 0 -4 2 4 -6 6 8 -8 Contents 1 Basics 2 1.1 What is Octave? ........................... 2 1.2 Help! . 2 1.3 Input conventions . 3 1.4 Variables and standard operations . 3 2 Vector and matrix operations 4 2.1 Vectors . 4 2.2 Matrices . 4 1 2.3 Basic matrix arithmetic . 5 2.4 Element-wise operations . 5 2.5 Indexing and slicing . 6 2.6 Solving linear systems of equations . 7 2.7 Inverses, decompositions, eigenvalues . 7 2.8 Testing for zero elements . 8 3 Control structures 8 3.1 Functions . 8 3.2 Global variables . 9 3.3 Loops . 9 3.4 Branching . 9 3.5 Functions of functions . 10 3.6 Efficiency considerations . 10 3.7 Input and output . 11 4 Graphics 11 4.1 2D graphics . 11 4.2 3D graphics: . 12 4.3 Commands for 2D and 3D graphics . 13 5 Exercises 13 5.1 Linear algebra . 13 5.2 Timing . 14 5.3 Stability functions of BDF-integrators . 14 5.4 3D plot . 15 5.5 Hilbert matrix . 15 5.6 Least square fit of a straight line . 16 5.7 Trapezoidal rule . 16 1 Basics 1.1 What is Octave? Octave is an interactive programming language specifically suited for vectoriz- able numerical calculations.
    [Show full text]
  • A Tutorial on Reliable Numerical Computation
    A tutorial on reliable numerical computation Paul Zimmermann Dagstuhl seminar 17481, Schloß Dagstuhl, November 2017 The IEEE 754 standard First version in 1985, first revision in 2008, another revision for 2018. Standard formats: binary32, binary64, binary128, decimal64, decimal128 Standard rounding modes (attributes): roundTowardPositive, roundTowardNegative, roundTowardZero, roundTiesToEven p Correct rounding: required for +; −; ×; ÷; ·, recommended for other mathematical functions (sin; exp; log; :::) 2 Different kinds of arithmetic in various languages fixed precision arbitrary precision real double (C) GNU MPFR (C) numbers RDF (Sage) RealField(p) (Sage) MPFI (C) Boost Interval (C++) RealIntervalField(p) (Sage) real INTLAB (Matlab, Octave) RealBallField(p) (Sage) intervals RIF (Sage) libieeep1788 (C++) RBF (Sage) Octave Interval (Octave) libieeep1788 is developed by Marco Nehmeier GNU Octave Interval is developed by Oliver Heimlich 3 An example from Siegfried Rump Reference: S.M. Rump. Gleitkommaarithmetik auf dem Prüfstand [Wie werden verifiziert(e) numerische Lösungen berechnet?]. Jahresbericht der Deutschen Mathematiker-Vereinigung, 118(3):179–226, 2016. a p(a; b) = 21b2 − 2a2 + 55b4 − 10a2b2 + 2b Evaluate p at a = 77617, b = 33096. 4 Rump’s polynomial in the C language #include <stdio.h> TYPE p (TYPE a, TYPE b) { TYPE a2 = a * a; TYPE b2 = b * b; return 21.0*b2 - 2.0*a2 + 55*b2*b2 - 10*a2*b2 + a/(2.0*b); } int main() { printf ("%.16Le\n", (long double) p (77617.0, 33096.0)); } 5 Rump’s polynomial in the C language: results $ gcc -DTYPE=float rump.c && ./a.out -4.3870930862080000e+12 $ gcc -DTYPE=double rump.c && ./a.out 1.1726039400531787e+00 $ gcc -DTYPE="long double" rump.c && ./a.out 1.1726039400531786e+00 $ gcc -DTYPE=__float128 rump.c && ./a.out -8.2739605994682137e-01 6 The MPFR library A reference implementation of IEEE 754 in (binary) arbitrary precision in the C language.
    [Show full text]
  • Gretl User's Guide
    Gretl User’s Guide Gnu Regression, Econometrics and Time-series Allin Cottrell Department of Economics Wake Forest university Riccardo “Jack” Lucchetti Dipartimento di Economia Università di Ancona November, 2005 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the Free Software Foundation (see http://www.gnu.org/licenses/fdl.html). Contents 1 Introduction 1 1.1 Features at a glance ......................................... 1 1.2 Acknowledgements ......................................... 1 1.3 Installing the programs ....................................... 2 2 Getting started 4 2.1 Let’s run a regression ........................................ 4 2.2 Estimation output .......................................... 6 2.3 The main window menus ...................................... 7 2.4 The gretl toolbar ........................................... 10 3 Modes of working 12 3.1 Command scripts ........................................... 12 3.2 Saving script objects ......................................... 13 3.3 The gretl console ........................................... 14 3.4 The Session concept ......................................... 14 4 Data files 17 4.1 Native format ............................................. 17 4.2 Other data file formats ....................................... 17 4.3 Binary databases ........................................... 17 4.4 Creating a data file from scratch ................................
    [Show full text]
  • Using Octave and Sagemath on Taito
    Using Octave and SageMath on Taito Sampo Sillanpää 17 October 2017 CSC – Finnish research, education, culture and public administration ICT knowledge center Octave ● Powerful mathematics-oriented syntax with built- in plotting and visualization tools. ● Free software, runs on GNU/Linux, macOS, BSD, and Windows. ● Drop-in compatible with many Matlab scripts. ● https://www.gnu.org/software/octave/ SageMath ● SageMath is a free open-source mathematics software system licensed under the GPL. ● Builds on top of many existing open-source packages: NumPy, SciPy, matplotlib, Sympy, Maxima, GAP, FLINT, R and many more. ● http://www.sagemath.org/ Octave on Taito ● Latest version 4.2.1 module load octave-env octave Or octave --no-gui ● Interactive sessions on Taito-shell via NoMachine client https://research.csc.5/-/nomachine Octave Forge ● A central location for development of packages for GNU Octave. ● Packages can be installed on Taito module load octave-env octave --no-gui octave:> pkg install -forge package_name octave:> pkg load package_name SageMath on Taito ● installed version 7.6. module load sagemath sage ● Interactive sessions on Taito-shell via NoMachine client. ● Browser-based notebook sage: notebook() Octave Batch Jobs #!/bin/bash -l #mytest.sh #SBATCH --constraint="snb|hsw" #SBATCH -o output.out #SBATCH -e stderr.err #SBATCH -p serial #SBATCH -n 1 #SBATCH -t 00:05:00 #SBATCH --mem-per-cpu=1000 module load octave-env octave --no-gui/wrk/user_name/example.m used_slurm_resources.bash [user@taito-login1]$ sbatch mytest.sh SageMath Batch Jobs #!/bin/bash -l #mytest.sh #SBATCH --constraint="snb|hsw" #SBATCH -o output.out #SBATCH -e stderr.err #SBATCH -p serial #SBATCH -n 1 #SBATCH -t 00:05:00 #SBATCH --mem-per-cpu=1000 module load sagemath sage /wrk/user_name/example.sage used_slurm_resources.bash [user@taito-login1]$ sbatch mytest.sh Instrucons and Documentaon ● Octave – https://research.csc.5/-/octave – https://www.gnu.org/software/octave/doc/interp reter/ ● SageMath – https://research.csc.5/-/sagemath – http://doc.sagemath.org/ [email protected].
    [Show full text]
  • Architektura Dużych Projektów Bioinformatycznych Pakiety Do Obliczeń: Naukowych, Inżynierskich I Statystycznych Przegląd I Porównanie
    Architektura dużych projektów bioinformatycznych Pakiety do obliczeń: naukowych, Inżynierskich i statystycznych Przegląd i porównanie Bartek Wilczyński 9.5.2018 Plan na dziś ● Pakiety do obliczeń: przegląd zastosowań ● różnice w zapotrzebowaniu: naukowcy, inżynierowie, statystycy/medycy ● Matlab/octave/scipy ● S-Plus/SPSS/projekt R ● Mathematica/Maxima/Sage ● Pakiety komercyjne vs. Open Source ● Excel? Typowi użytkownicy pakietów obliczeniowych ● Inżynierowie i projektanci (budownictwo, lotnictwo, motoryzacja, itp.) ● Naukowcy doświadczalni (fizycy, chemicy, materiałoznawcy, itp.) ● Statystycy (zastosowania w medycynie, ekonomii, biologii molekularnej, psychologii, socjologii, ubezpieczeniach, itp.) ● Matematycy (przede wszystkim matematyka stosowana ) Obliczenia naukowe ● Komputer jako “potężniejszy kalkulator” ● W zasadzie wszystko można zaprogramować samemu, ale każdemu mogą się przydać: – Interfejs użytkownika łatwiejszy niż typowego kompilatora – Możliwość zaawansowanej grafiki – Dobrze przetestowane standardowe procedury – Interfejsy do urządzeń – Wsparcie fachowców Matlab i pakiety “inżynierskie” ● Rozwijany w latach 70'tych przeze Cleve Moler'a jako narzędzie dla studentów informatyki, aby nie musieli używać zaawansowanych bibliotek fortranu ● Firma mathworks powstaje w 1984 i wydaje pierwszą wersję Matlab'a ● Najpopularniejszy wśród inżynierów, dobre całki numeryczne, rozwiązywanie równań i wykresy (również 3d) ● Bardzo popularny także do przetwarzania sygnałów i symulacji (simulink) ● Licencja komercyjna – niedrogi dla studentów,
    [Show full text]
  • Sageko Matlabin Korvaaja?
    Mikko Moilanen Sageko Matlabin korvaaja? Opinnäytetyö Tietotekniikan koulutusohjelma Elokuu 2012 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä 4.9.2012 Tekijä(t) Koulutusohjelma ja suuntautuminen Mikko Moilanen Tietotekniikan koulutusohjelma Nimeke Sageko Matlabin korvaaja? Tiivistelmä Tässä insinöörityössä tutkitaan voiko Sagella korvata Matlabin korkeakouluopinnoissa matemaattisen analyysin opiskelutyövälineenä. Tutkimuksen perusteella arvioidaan, että onko Sagella tulevaisuutta ohjelmistona, varmistetaan Sagen toimivuus matemaattisessa analyysissa ja selvitetään, että miten helppoa yksittäisen käyttäjän on ottaa Sage käyttöön ja miten oppilaitos saa Sagen käyttöönsä. Matlab on kiistaton standardiohjelmisto matemaattisessa mallinnuksessa ja analyysissa. Sen peruslisenssimaksut ja Toolboxien lisenssimaksut ovat kuitenkin kohonneet ehkä juuri tästä syystä korkeiksi ja mikään ei estä lisenssimaksujen jatkuvaa kohoamista. Näin ollen halvemman vaihtoehdon löytäminen Matlabille korkeakouluopintojen työvälineenä on mielenkiintoinen ja hyödyllinen tutkimuskohde. Eräs mielenkiintoinen vaihtoehto Matlabille on Sage, koska se kokoaa lähes 100 matemaattista laskentaohjelmistoa yhden ja saman käyttöliittymän alle. Sage on myös suunniteltu toimimaan palvelin/asiakas -mallilla WWW-selaimella, mistä voi olla erityistä hyötyä laajoissa asennuksissa ylläpidon ja luokkahuoneidan varaamisen kannalta . Tutkimuksen tuloksena havaittiin Sagen olevan niin erilainen ja epäyhteensopiva Matlabin kanssa, että Matlab ei ole suoraan korvattavissa Sagella. Sen sijaan todettiin,
    [Show full text]
  • Using the MIDAS Matlab Toolbox Via GNU Octave
    Using the MIDAS Matlab Toolbox via GNU Octave Allin Cottrell∗ August 30, 2016 1 Introduction Eric Ghysels' MIDAS Matlab Toolbox is the benchmark implementation of MIDAS (Mixed Data Sampling) methods in econometrics, written by the economist who pioneered these methods.1 Octave is a free, open-source clone of Matlab, albeit|not surprisingly|not quite 100% compat- ible with the latter. It's often the case that for complex programs, some tweaks are required to get Matlab code to run on Octave, and the MIDAS Toolbox is a case in point. This note explains how to get the MIDAS Toolbox running on Octave. However, parts of the following may be of interest to Matlab users too, since some of the tweaks described below are also required to run Ghysels' code on Matlab R2016a for Linux.2 I begin by stating what's needed on the Octave side, then describe my modifications to the MIDAS Toolbox files. An annotated listing of these modifications is given in section 4. Section 5 provides instructions for installing the modified version of the Toolbox, and section 6 goes into some technicalities, for anyone who's interested. 2 On the Octave side First, you will need the io, optim and statistics packages installed; and optim requires struct. If you don't already have these, it's simply a matter of executing the following commands at the Octave prompt (when online, of course):3 pkg install -forge io pkg install -forge struct pkg install -forge optim pkg install -forge statistics Second, the MIDAS code calls the Matlab function addParameter, which is not supported in Octave (or not in Octave version ≤ 4.0.3 anyway).
    [Show full text]
  • Gretl Manual
    Gretl Manual Gnu Regression, Econometrics and Time-series Library Allin Cottrell Department of Economics Wake Forest University August, 2005 Gretl Manual: Gnu Regression, Econometrics and Time-series Library by Allin Cottrell Copyright © 2001–2005 Allin Cottrell Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the Free Software Foundation (see http://www.gnu.org/licenses/fdl.html). iii Table of Contents 1. Introduction........................................................................................................................................... 1 Features at a glance ......................................................................................................................... 1 Acknowledgements .......................................................................................................................... 1 Installing the programs................................................................................................................... 2 2. Getting started ...................................................................................................................................... 4 Let’s run a regression ...................................................................................................................... 4 Estimation output............................................................................................................................. 6 The
    [Show full text]
  • An Unprivileged OS Kernel for General Purpose Distributed Computing
    Graduate School ETD Form 9 (Revised 12/07) PURDUE UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL Thesis/Dissertation Acceptance This is to certify that the thesis/dissertation prepared By Jeffrey A. Turkstra Entitled Metachory: An Unprivileged OS Kernel for General Purpose Distributed Computing For the degree of Doctor of Philosophy Is approved by the final examining committee: DAVID G. MEYER SAMUEL P. MIDKIFF Chair CHARLIE HU MARK C. JOHNSON RICHARD L. KENNELL To the best of my knowledge and as understood by the student in the Research Integrity and Copyright Disclaimer (Graduate School Form 20), this thesis/dissertation adheres to the provisions of Purdue University’s “Policy on Integrity in Research” and the use of copyrighted material. Approved by Major Professor(s): ____________________________________DAVID G. MEYER ____________________________________ Approved by: V. Balakrishnan 04-17-2013 Head of the Graduate Program Date METACHORY: AN UNPRIVILEGED OS KERNEL FOR GENERAL PURPOSE DISTRIBUTED COMPUTING A Dissertation Submitted to the Faculty of Purdue University by Jeffrey A. Turkstra In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy May 2013 Purdue University West Lafayette, Indiana ii I dedicate this dissertation to... my wife, Shelley L. Turkstra. I would have given up long ago were it not for her|you are the love of my life and my strength; my son, Jefferson E. Turkstra, the joy of my life and hope for the future; my grandmother, Aleatha J. Turkstra, my connection to the past and source of limitless endurance. iii ACKNOWLEDGMENTS It is impossible to enumerate all of the people that have made this dissertation possible|my memory is just not that good.
    [Show full text]
  • Introduction to the GNU Octave
    Session 3. INTRODUCTION TO GNU OCTAVE 1 Objectives 1. Provide an overview of the GNU Octave Programming Language. 2. Promote the methodology of using Octave in data analysis and graphics. 3. Demonstrate how to manipulate and visualize ocean currents data in Octave. 2 Outcomes After taking this session, you should be able to: 1. Identify the location to download and install GNU Octave, 2. Write Octave’s syntax and semantics, 3. Develop a greater conceptual understanding of data analysis and graphics using Octave, and 4. Build skills in manipulating ocean currents data through hands-on exercises. 3 Session Outline 1. Getting Octave 2. Installing Octave on Ubuntu 3. Running Octave 4. Octave Basics 5. Octave Data Types 6. Importing Data 7. Exporting Data 8. Using Functions in Octave 9. Using Octave Packages 10.Base Graphics 4 What is GNU Octave 1. GNU Octave (mostly MATLAB® compatible) is a free software tool distributed under the terms of the GNU General Public License. 2. It runs on GNU/Linux, macOS, BSD (Berkeley Software Distribution), and Windows. 3. It is interactive and may also be used as batch- oriented language. 4. It has a large, coherent, and integrated collection of tools for data analysis and graphics. 5 Steps to Install Octave on Ubuntu 1. sudo apt-get upgrade 2. sudo apt-get update 3. sudo apt-get install octave 4. sudo apt-get install liboctave-dev 6 Running/Exiting Octave 1. By default, Octave is started with the shell command ‘octave’, or, 2. Type ‘octave --no-gui’ at the shell command to start octave without GUI.
    [Show full text]
  • Interdisciplinary Qualifying Project Visualization for Finite Element Method Education
    Worcester Polytechnic Institute Interdisciplinary Qualifying Project Visualization for Finite Element Method Education Authors: Donald Bourque Date: December 4, 2013 Stephen Kelly Advisor: Prof. Nima Rahbar Abstract In this project, common practices for visualizing scientific data were studied. In addition, the science of cognition and data display was reviewed. The results of this investigation was applied to augment a Civil Engineering introductory course on Finite Element Method at WPI. Software enhancements allowed three dimensional visualization for simulation of engineering structures. The research on cognition and data graphics was used to improve understanding of these vi- sual aids. The plotting function, developed in MATLAB and Julia environments during the course of this project, can help all students visualize the results of their numerical codes. i Contents 1 Introduction 1 2 Literature Review 1 2.1 The Theory of the Finite Element Method . .1 2.2 Visual Cognition . .2 2.3 Data Representation . .2 2.4 Data Interpretation . .4 2.5 Scientific Visualization . .4 3 Programming Languages in Scientific Computing 4 3.1 MATLAB . .4 3.2 GNU Octave . .5 3.3 Scilab . .6 3.4 R....................................6 3.5 Python . .7 3.6 Julia . .8 3.7 Review Conclusion . .9 4 Results and Discussion 10 4.1 MATLAB Plotting Modifications . 10 4.2 Julia Implementation . 12 4.3 Future Work . 16 4.3.1 IPython Multi-User Support . 16 4.3.2 IJulia for Coursework . 17 5 Conclusion 17 ii List of Figures 1 The MATLAB graphical user interface. .5 2 The Octave graphical user interface. .6 3 The Scilab graphical user interface.
    [Show full text]