Matlab v předmětu Optimalizace

Na cvičeních budete používat systém Matlab, který sdružuje prostředky pro výpočty, vizualizaci, ladění a programování numerických úloh. Jedná se o široce rozšířeným systémem pro vědecko-technicé výpočty. Je používán na více než 3500 universitách a ve stovkách velkých firem, koukněte např. sem.

Matlab není zadarmo. Nicméně student si může doma zadarmo nainstalovat multilicenci ČVUT Matlabu s pomocí Hlavního přístupového hesla. Matlab vyžaduje ČVUT ip (147.32.x.x).

Pozor: Multilicenci FEL neobsahuje optimalizační toolbox, ze kterého budete potřebovat pro některá cvičení funkci linprog.

V nouzi lze použít volně dostupnou okleštěnou variantu Matlabu zvanou Octave.

Programovací jazyk Matlabu není obtížný a naučíte se jej rychle. Po instalaci začněte rychlokursem základních příkazů. Pak doporučujeme si vytisknout a doma přečíst tento tutorial (sice starý, ale stále vyhovující). Užitečné je vědět, jak psát matlabský kód. Zbytek se naučíte používáním a častým vypisováním dokumentace příkazem 'help'. Nadšený student ocení dále např. knihu o numerickém počítání v Matlabu.

Matlab má integrované prostředí: příkazové okno, grafiku, editor a debugger. I když to svádí k velmi časté práci myší, tak ten správný způsob práce je dělat co možná nejvíce z příkazové řádky. Z té zadáváme příkazy, vypisujeme proměnné, spouštíme vytvořený kód. Jednou z mála výjimek je debugger, který je pohodlnější obsluhovat myší.

Kód vám typicky nebude chodit “na první zapojení”. I když programovací jazyk je syntakticky jednoduchý, význam příkazů může být složitý, díky použití maticového zápisu. Matlab umožňuje velice hutný zápis a tedy už jediný řádek programu může dělat velmi mnoho. Proto je třeba kód ladit kousek po kousku. Každý kousek (pokud možno každý řádek) je nutno pečlivě otestovat: vypsat si vektory a matice před a po jeho vykonání a zkotrolovat, zda splňují všechny matematické vztahy, které mají splňovat.

Setkáváme se často s tím, že studenti neumějí programovat, ať už používají Matlab nebo jiný jazyk. Takovým studentům mohou být užitečné rady o psaní a ladění programu (i když jsou primárně určené pro jiný předmět).

Kromě optimalizačního toolboxu prodávaného firmou Mathworks existuje mnoho jiných optimalizačních toolboxů do Matlabu. Příkladem je Mosek Optimization Software. Mosek není freeware, ale lze ho stahnout zde a získat Free Academic License. Pro instalaci na váš operační systém (Linux/MacOS/Windows) můžete použít návod.