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AI-Enhanced Performance Evaluation of Python, MATLAB, and scilab for Solving Nonlinear Systems of Equations: A Comparative Study Using the Broyden Method

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American Journal of Computational Mathematics 2023年第4期13卷 644-677页

作者： Isaac Azure Japheth Kodua Wiredu Anas Musah Eric Akolgo Department of Computer Science Regentropfen College of Applied Sciences Bolgatanga Ghana

This research extensively evaluates three leading mathematical software packages: Python, MATLAB, and scilab, in the context of solving nonlinear systems of equations with five unknown variables. The study’s core objectives include comparing software performance using standardized benchmarks, employing key performance metrics for quantitative assessment, and examining the influence of varying hardware specifications on software efficiency across HP ProBook, HP EliteBook, Dell Inspiron, and Dell Latitude laptops. Results from this investigation reveal insights into the capabilities of these software tools in diverse computing environments. On the HP ProBook, Python consistently outperforms MATLAB in terms of computational time. Python also exhibits a lower robustness index for problems 3 and 5 but matches or surpasses MATLAB for problem 1, for some initial guess values. In contrast, on the HP EliteBook, MATLAB consistently exhibits shorter computational times than Python across all benchmark problems. However, Python maintains a lower robustness index for most problems, except for problem 3, where MATLAB performs better. A notable challenge is Python’s failure to converge for problem 4 with certain initial guess values, while MATLAB succeeds in producing results. Analysis on the Dell Inspiron reveals a split in strengths. Python demonstrates superior computational efficiency for some problems, while MATLAB excels in handling others. This pattern extends to the robustness index, with Python showing lower values for some problems, and MATLAB achieving the lowest indices for other problems. In conclusion, this research offers valuable insights into the comparative performance of Python, MATLAB, and scilab in solving nonlinear systems of equations. It underscores the importance of considering both software and hardware specifications in real-world applications. The choice between Python and MATLAB can yield distinct advantages depending on the specific problem and comput

关键词： System of Nonlinear Equations Broyden Method Robustness Index Artificial Intelligence (AI) MATLAB scilab Python

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BSSLAB:基于scilab的盲源分离仿真软件包

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系统仿真学报 2006年第10期18卷 2757-2760页

作者：刘丁王飞西安理工大学信息与控制工程研究中心西安710048

盲源分离问题由于其在无线通讯、语音增强系统和医学信号处理等领域内应用广阔且具有极大的理论研究价值,近来受到人们的广泛关注。简要介绍了盲源分离的基本原理及其算法框架,然后基于科学计算软件scilab,开发了盲源分离软件包BSSLAB... 详细信息

盲源分离问题由于其在无线通讯、语音增强系统和医学信号处理等领域内应用广阔且具有极大的理论研究价值,近来受到人们的广泛关注。简要介绍了盲源分离的基本原理及其算法框架,然后基于科学计算软件scilab,开发了盲源分离软件包BSSLAB。讨论了仿真软件包的结构和功能。该软件包方便、实用,为盲源分离算法的仿真研究提供了良好的软件环境。

关键词：盲源分离 scilab TCL/TK 仿真软件包

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基于scilab的自动控制原理仿真实验

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曲阜师范大学学报（自然科学版） 2022年第4期48卷 73-77页

作者：张栋延安大学物理与电子信息学院陕西省延安市716000

开源软件scilab可用于进行《自动控制原理》实验.使用scilab中的Xcos组件模块可以完成自动控制原理课程中的实验内容,二阶系统“稳、快、准”性能分析的理论仿真实验和半实物仿真实验等.

关键词：自动控制原理 scilab Xcos 仿真教学改革

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scilab/Scicos/在硬件软件联合设计中的应用

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计算机工程 2002年第6期28卷 227-229页

作者：方钰黄建文江苏大学计算机科学与通信工程学院镇江212013

从介绍电子设计自动化中的软硬件联合设计入手,阐述了联合设计的必要性和重要意义,并提出了将法国开发的科学计算软件scilab/Scicos扩充为软硬件联合设计工具的构想。随后,详细论述了将应用于描述电子电路设计时所遇到的问题及解决的方S... 详细信息

从介绍电子设计自动化中的软硬件联合设计入手,阐述了联合设计的必要性和重要意义,并提出了将法国开发的科学计算软件scilab/Scicos扩充为软硬件联合设计工具的构想。随后,详细论述了将应用于描述电子电路设计时所遇到的问题及解决的方scilab/Scicos法。对于所需模块的扩充以及编译器的构造也给出了说明。

关键词： scilab Scicos 硬件软件联合设计电子设计自动化硬件描述语言

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FlowVR的scilab ToolBox的设计与实现

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计算机工程与应用 2008年第24期44卷 95-97页

作者：唐剑赵光恒刘薇陈福恩中国科学院光电研究院北京100080

FlowVR是为VR提供的支持数据流的分布式框架[1],对于构建功能强大的分布式科学数据分析系统也有很大的优势,但是FlowVR本身没有数学建模功能。scilab具有强大的数学建模和仿真功能。结合FlowVR和scilab的优点,可以构建高性能的科学数据... 详细信息

FlowVR是为VR提供的支持数据流的分布式框架[1],对于构建功能强大的分布式科学数据分析系统也有很大的优势,但是FlowVR本身没有数学建模功能。scilab具有强大的数学建模和仿真功能。结合FlowVR和scilab的优点,可以构建高性能的科学数据分析系统,以应用于各种领域。文章介绍了FlowVR的scilab Toolbox的设计与实现。该系统通过开发scilab的函数编程接口,实现了FlowVR框架下各个模块与scilab的数据交互,利用后者的科学计算功能,能够为FlowVR开发数据分析系统提供强大的建模工具。

关键词：接口工具箱 scilab FlowVR

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scilab与Matlab在数据拟合方面的性能比较

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计算机应用与软件 2005年第6期22卷 140-141页

作者：陈华石油大学(华东)数学学院山东东营257061

数据拟合在实际工程中应用非常广泛,在scilab与Matlab环境下对数据拟合方面的性能进行了比较:在离散数据少的情况下,两者在性能上差别不大;在数据量大时,scilab虽有一定的时间延迟,但最终结果不差。

关键词： scilab 数据拟合性能比较 Matlab环境离散数据时间延迟数据量

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Modeling and Simulation of CDMA Codes in scilab

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International Journal of Communications, Network and System Sciences 2015年第7期8卷 274-281页

作者： Mouhamed Fadel Diagana Serigne Bira Gueye Department of Physics Faculty of Sciences and Techniques Cheikh Anta Diop University Dakar-Fann Senegal

Prior to hardware implementation, simulation is an important step in the study of systems such as Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA). A useful technique is presented, allowing to model and simulate Linear Feedback Shift Register (LFSR) for CDMA. It uses the scilab package and its modeling tool for dynamical systems Xcos. PN-Generators are designed for the quadrature-phase modulation and the Gold Code Generator for Global Positioning System (GPS). This study gives a great flexibility in the conception of LFSR and the analysis of Maximum Length Sequences (MLS) used by spread spectrum systems. Interesting results have been obtained, which allow the verification of generated sequences and their exploitation by signal processing tools.

关键词： Code Division Multiple Access (CDMA) Linear Feedback Shift Register (LFSR) Maximum Length Sequence (MLS) Spread-Spectrum scilab Xcos Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

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基于scilab/SCICOS的控制系统仿真方法研究

基于SCILAB/SCICOS的控制系统仿真方法研究

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第二届全国信息获取与处理学术会议

作者：王一飞杨公训中国矿业大学(北京)信息与电气工程系

scilab是开放源代码的免费数学软件,其功能与商业软件MATLAB类似。SCICOS是scilab中的图形化建模工具,相当于MATLAB中的SIMULINK。本文结合控制理论研究和控制系统计算机辅助设计的特点,总结并讨论了使用SCICOS进行控制系统仿真的方法... 详细信息

scilab是开放源代码的免费数学软件,其功能与商业软件MATLAB类似。SCICOS是scilab中的图形化建模工具,相当于MATLAB中的SIMULINK。本文结合控制理论研究和控制系统计算机辅助设计的特点,总结并讨论了使用SCICOS进行控制系统仿真的方法和技巧,与SIMULINK进行了性能比较,给出了典型控制系统的仿真实例。

关键词：开放源码 scilab SCICOS 控制系统仿真

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The Modeling And Simulation Of Rayleigh Flat Fading Channels Based On scilab

The Modeling And Simulation Of Rayleigh Flat Fading Channels...

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2011 IEEE International Workshop on Open-source Software for Scientific Computation(OSSC’2011)

作者： Zhenzi Liu Beijing University of Posts and Telecommunications Beijing China Ping Chen Haofu Liao Huichao Zhou Beijing University of Posts and Telecommunications Beijing China

In the Wireless Communication,the multipath effects,Doppler shift,and power loss,causing by the dissemination environment,have always effected the high speed transportation of the *** the other hand,the complexity and randomness of the wireless communication environment itself have also made the study of the wireless channel’s simulation model very *** Jakes model is an ideal simulation model of small-scale Rayleigh flat fading channels,and it can be realized by the superimposition of the limited LFO （low frequency oscillators）.So,by the simulation of Doppler shift,the analysis of the multipath effects and taking the advantages of the Jakes model,we designed an ideal small-scale Rayleigh flat fading channel block on the *** development of this block has not only improved the communication simulation library of the scilab,but also provided an effective environment of the channel for the closed-loop test of the wireless communication ***,the application of this channel block has also provided a reference platform for the test and construction of the wireless communication simulation system.

关键词： Jakes model small-scale fading channel Rayleigh distribution Doppler shift scilab

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自由数学软件scilab

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数值计算与计算机应用 2002年第2期23卷 144-152页

作者：周超白峰杉清华大学数学科学系北京100084

51.引言自由软件的首要特征是源代码开放,它在二十世纪最后几年的发展给人以耳目一新的感觉。

关键词：自由数学软件 scilab Matlab Linux操作系统源代码

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