简述idl功能?idl 与matlab有何异同点

简述idl功能?idl 与matlab有何异同点,第1张

1我要讨论的是matlab、IDL、fortran、C这4件事。因为他们能够共同地干一件事:计算。
2实际上把他们四个放在一起说很诡异的,因为这完全不是一码事,就有点像拿word和pdf作比较一样不明真相。但是大家都这么说,那我也勉强比比看。
3前两者可以归为一个子类,matlab和idl都是一种交互式、可视化语言系统;后两者算一类,是一种算法语言,有人说算高级语言,fortran我同意,C在广义上说可以直接对内存和堆栈进行操作,可能不如fortran级别高,但是针对科学计算的话,也可以勉强算高级语言。(补充提示:编程语言中说的高级语言、中级语言、低级语言、机器语言的四个级别是针对人的理解里,越接近人的语言习惯的就是高级语言,越难以阅读但是机器方便也读的就是低级语言。不是说高级语言比低级语言更好。)
4先说画图:
matlab和IDL本身可以画图,这一点是fortran和C不具备的。虽然fortran和C也有图形库可以调用,但基本上很难用,这么说吧,就好比猫狗也有哺乳的功能,但是指望喝它们那点奶实在是。。。
所以fortran和C仅仅可以编程序做运算,生成文件之后,再交给第三方软件去画图。执行画图任务的可以是origin、gnuplot、pgplot,甚至是matlab和IDL。
就matlab和IDL本身来说,图像也有些区别。它们都有自己的一套图形编码系统,都可以生成eps文件方便插入到latex论文中去,但是它们的eps文件编码方式很不一样。以我的经验,同等分辨率的情况下,IDL的图要小一些、轻巧很多。matlab的图有点笨重。(不过说到轻巧,gnuplot笑了。gnuplot画的eps图竟然可以用记事本直接打开,在里面修改文字,保存,关闭,再看,图上的标度就变了。)matlab的图有一个很严重的缺点,就是边距设置有毛病,或者说与pdf本身的标准不一致。这就导致在linux下生成的latex文档图像有位移。不过也很容易纠正,增加位置参数就行了。其实这倒是一个培养使用完善参数习惯的好办法。IDL没有这个问题,出来的图很好,直接用就行,参数先天地与latex和pdf标准是一致的。
在色彩方面,这里不多说了,详见我过去的博文 http://bloghippohorg/archives/2002
他们的颜色定义不同,但是很容易相互调用,这很正常,就看你的需要了。我用了这么多年,觉得matlab和IDL的画图功能不分彼此,都很强大,各自有自己的特色,不能笼统说谁更强。

5说说程序语言设计
其实fortran和C相比,效率可能相当。针对超大规模的数值积分做测试的话会发现,C要更快一点。但是fortran的语言更好懂一点,这就弥补了速度的不足。因为买个大内存现在很便宜,想读懂程序却不容易。但说fortran,做数值积分的确非常非常好用。所以在宇宙学、恒星物理上用的很多,这就是为什么毕老师和张同杰都在用的原因。但是你指望一个处理恒星光谱的人用fortran就有点不给力了,这个后面再说。说到数值积分,其实说白了就是一个累加,反反复复地做加法,做到头大为止。这就需要用到循环甚至迭代,甚至递归。大循环的运算是这兄弟俩的长相。用matlab和IDL做循环,你会感觉想死,他们根本就不是干这个用的。不过也有个小小的好处,如果你想看到每一步循环的过程的话,那就用matlab和IDL吧,保证你看得很清楚。但要是用fortran和C,屏幕显示一闪而过,啥也没有了。

程序=算法+数据结构

算法没啥好说的,无论你用什么,算法是通用的,靠自己提高吧。数据结构就是他们直接最大的区别了。matlab和IDL的精神都是矩阵,一切都是矩阵,一个常数也是11的矩阵,一个向量是1n的矩阵,一切的一切都是矩阵。所以用m wwwhbbz08com atlab做计算的时候,需要思维上把需要循环的程序改成矩阵运算,这就是matlab的长项了。IDL也是这样,矩阵操作比matlab逊色,但也是基于矩阵的。我的经验觉得IDL的矩阵操作更适合对大量数据文件的读取。

fortran虽然也可以定义向量和矩阵,但是你知道,这很恐怖的,比如向量的大小在计算过程中不能改变,这就很伤心(这也是造成运算速度快的原因之一)。而matlab可以进行类似这样的 A=[A; A] 这就方便多了。

6基本用途
终于说到关键的了。我接触的大量做天文的人,都绝对不仅仅只会用一种东西,因为太不够了。但是不同的工具真的有它的独到之处和用途。比如做观测的话,原始观测数据的处理raw data要用IDL很方便。IDL提供一个astro包,专门针对fits文件也有很好的函数,效率也不低。无论是CCD拍一批测光,还是光谱抽取,用IDL再方便不过了(如果你不想折腾天煞的IRAF的话)。举个例子吧,08年春天张超同学需要把针对同一个天区的上百张测光底片做处理,然后找到某颗星的星等变化曲线。问题在于这些底片都并不是完全重合的,他们的位置都有偏差。所以首先需要让这些底片上的同样的星重合在一起再说。这件事我倒是想问问,用fortran和C咋玩?恐怕只能摊手了。IDL就有很好的办法。

所以我们普遍认为,处理最原始的观测数据,IDL推荐!
得到处理之后的结果了,下一步就是研究这些数据的内在联系,看看曲线图啊,看看相关性分析啊,做做统计啊,拟合拟合模型啊,这些事也很重要,这些工作,matlab推荐!

那么如果你要做的是理论本身。你需要从无到有构建一个框架,肯定要用到一些经验公式的积分、迭代神马的,这就需要fortran或者C语言了。比如我用的银河系模型的生成就是C写的。而星表是fortran写的。但我用观测数据和模型作比较做拟合的时候,就只有靠IDL和matlab了。

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