Kurzeinführung LABTALK

Transkript

1 Kurzeinführung LABTALK Mit der Interpreter-Sprache LabTalk, die von ORIGIN zur Verfügung gestellt wird, können bequem Datenmanipulationen sowie Zugriffe direkt auf das Programm (Veränderungen der Oberfläche, Datenabruf, Erstellen neuer Objekte. etc.) durchgeführt werden. Der Umfang der eigentlichen Sprache kann in der Hilfeoption unter ORIGIN abgerufen werden steht aber auch als Hardcopy im Rahmen des Benutzerhandbuchs zur Verfügung. Anbei seien nur einige Beispiele aufgezeigt, um die Möglichkeiten dieser Programmiersprache zu demonstrieren. Allgemein: Erzeugung einer neuen Worksheets mit Namen testwindow : Die String-Variable %B wird mit dem Begriff testwindow belegt: %B=testwindow; window n data %B; Hierbei bedeuten window n, daß ein neues Fenster generiert wird, das vom Typ data ist und den Namen trägt, der zuvor in der Variablen %B eingetragen wurde. worksheet a 2; Dieser Befehl bewirkt, daß 2 zwei neue Spalten erstellt werden. worksheet t 1 4; worksheet t 2 1; Dieser Befehl weist den einzelnen Spalten Bedeutungen zu. Die erste Zahl gibt die Nummer der Spalte an, die zweite Zahl kann z.b. angeben, ob es sich bei der Spalte um eine abhängige oder eine unabhängigen Variable handelt, 4=x-Achse, 1=y-Achse. testwindow_a=data(0,100,0.1); testwindow_a bezeichnet die Spalte mit dem Namen a in der Worksheet mit dem Namen testwindow. data(0,100,0.1) ist eine Anweisung, diese Spalte mit Zahlen von 0 bis 100 im Anstand 0.1 zu beschreiben. 1

2 LabTalk gestattet die Definition von Funktionen, z.b.: Myfunction(x)=3.5*exp(-0.03*x); Definiert die angegebene exponentialfunktion unter dem Namen Myfunction. testwindow_b=myfunction(testwindow_a); Berechnet die definierte Funktion unter Benutzung der Werte, die in der Spalte testwindow_a definiert sind. Zugriffe auf Fenster Mit dem Befehl window option; können eine Reihe von Operationen auf aktive Fenster ausgeführt werden, die im einzelnen durch den Wert von option festgelegt sind (siehe z.b. oben: window -n). z.b.: window a data1; aktiviert das Fenster mit dem Namen data1. window ch n; Versteckt das aktive Fenster (status=hidden, erscheint nur noch im programmeigenen Datei-Explorer) wenn n=1. window d name; dupliziert das benannte Fenster und gibt ihm z.b. den Namen data(n), wobei n die nächstmögliche freie Integer zur Namensvergabe des betreffenden Fenstertyps ist (hier worksheet). window r oldname newname; Gibt dem Fenster mit dem alten Namen oldname den neuen Namen newname. Schleifen Verschiedene Schleifen stehen zur Verfügung. Syntax ist der Programmiersprache C entliehen. Hier soll nur auf den Schleifenbefehl for() {}; eingegangen werden. 2

3 Dabei wird das, was in den geschwungenen Klammern steht so oft ausgeführt, wie dies in den runden Klammern definiert wurde. Beispiel: wert01=0; for (i=1;i<=100;i++) { wert01=wert01 + i; }; wert01=; Zunächst wird sicherheitshalber der Wert der Variablen wert01 auf 0 gesetzt. Die dann folgende Anweisung bedeutet: Erhöhe den Wert von i, startend bei i=1 in jedem Schritt um 1 (i++), solange i kleiner gleich 100 ist (i<=100). In den geschwungenen Klammern steht dann die auszuführende Anweisung, hier: addiere zum momentanen Wert von wert01 den momentanen Wert von i hinzu. Nach dem Abarbeiten der Schleife soll das Ergebnis (wert01=;) auf dem Bildschirm angezeigt werden. Man kann sich zuvor Ausrechnen, welches Ergebnis zu erwarten ist (hier 5050). i++ oder i+1 erhöhen i in jedem Schritt um 1 i--oder i-1 erniedrigen i in jedem Schritt um 1 i+2 erhöht i in jedem Schritt um 2 i-2 erniedrigt i in jedem Schritt um 2 usw.. Datensätze Datensätze werden üblicherweise in Worksheets abgelegt. Datensätze können aber auch im Hintergrund erzeugt werden, ohne daß sie sichtbar in einem Worksheet existieren. Dies kann eventuell die Rechengeschwindigkeit eines Programms erhöhen, wenn bei einer Berechnung häufig auf einen Datensatz zugegriffen werden muß, weil dabei der Schritt des Schreibens nicht notwendig ist. Diese Möglichkeit entspricht der Erstellung von sogenannten Feldern oder Vektoren in höheren Programmiersprachen wie C oder Fortran. Erzeugung eines Hintergrund-Datensatzes mit dem Namen mydata : Create mydata 30; Dadurch wird ein Datensatz erstellt, der 30 Speicherstellen für Werte enthält. 3

4 mydata=data(1,30,1); Der Datensatz wir mit ganzen Zahlen von 1 bis 30 aufgefüllt. data1_a=mydata; Der Inhalt von mydata wird in die erste Spalte des worksheets data1 übertragen. Ein Beispiel-Programm: Im Folgenden soll ein kleines Beispielprogramm vorgestellt werden, das eine Testfunktion an gemessene Daten anpaßt. Die Testfunktion enthält einen freien Parameter, der kontinuierlich variiert wird. Für jede Variation wird die Fehlerquadratsumme zwischen Rechnung und Messung berechnet und in Abhängigkeit des Parameters in ein worksheet geschrieben. Beim besten Parameter, d.h., dem Parameter mit dem die Funktion die Meßdaten am besten beschreibt, muß die Fehlerquadratsumme ein Minimum besitzen. 4

5 // Minimierung der Fehlerquadratsumme // die messdaten muessen in worksheet data1 stehen // mit x-achse in data1_a //*********************** //erzeugung der messdaten ff(x)=2.5*exp(-0.2*x); data1_a=data(0,30,1); data1_b=ff(data1_a); //*********************** //********************************************* //Kreieren einer worksheet fuer das Ergebnis window -n data ergebnis; worksheet -a 2; worksheet -t 1 4; worksheet -t 2 1; //********************************************* //**************************************************** //definition der noetigen felder create tempfunc 31; create tempfq 31; //**************************************************** //Start-fitparameter testwert=0.0; for(ii=1;ii<=100;ii++) { //Definition der Fitfunktion mit momentanem fitparam. f(x)= 2.5 * exp(-testwert*x); //schreiben der jeweiligen funktion in Feld tempfunc; tempfunc=f(data1_a); //Bildung der Fehlerquadrate in feld tempfq tempfq=(tempfunc - data1_b)^2; //summation der fehlerquadrate sum(tempfq); //schreiben des resultas in ergebnis-worksheet ergebnis_b[ii]=sum.total; ergebnis_a[ii]=testwert; //variation des fitparameters testwert=testwert ; }; // ende 5