S Linuxom do školy

V článku si priblížime programy, určené pre linuxovú platformu, ktoré umožňujú splniť zadané úlohy a práce všetkého druhu na akademickej pôde. Samozrejme, predpokladám, že štúdium je zamerané na informačné technológie, typicky informatiku. Ale nie je to pravidlo, možno tu niečo zaujímavé nájdu aj neinformatici. Pravdaže, nároky, ale aj použité nástroje sa líšia škola od školy, dokonca aj medzi jednotlivými vyučujúcimi, ale na prácu doma môže byť snáď článok užitočným návodom.

To, že Linux ako platforma sa teší veľkému záujmu vedeckej komunity, dokumentuje niekoľko vecí. Napríklad CERN , špičkové vedecké pracovisko, používa klon RedHat linuxu, nazvaný Scentific linux.

Matematika

Pre niekoho už len toto "strašné slovo" veští nepríjemnosti, ale väčšinou je to jedna z prvých prekážok, ktoré potrebuje vysokoškolák prekonať. V prvom ročníku sa zvyknú preberať funkcie a matice. Aplikácie, zobrazujúce grafy funkcií sú už bežne inštalované do mobilných telefónov, prirodzene však nemajú také možnosti, ako tie na desktopoch. Za akýsi nepísaný "štandard" na poli matematických programov sa považuje Matlab. Existuje síce aj jeho port pre linux, ale samotný program je po finančnej stránke dosť náročný (môžete si ho aj údajne zadarmo vyskúšať).

Existuje však minimálne niekoľko desiatok aplikácií, ktoré vo väčšej či menšej miere zvládajú výpočty podobné Matlabu. I keď väčšina z nich funguje z príkazového riadku, nájdu sa i také, čo majú grafické rozhranie, alebo fungujú priamo na webe. Klasicky ich nájdete napríklad na freshmeat.net. Tu je niekoľko z nich:

• mathomatic: http://www.mathomatic.org/math/index.html; nemá síce GUI, ale je šikovný, i keď nedisponuje mnohými funkciami.
• gnuplot: http://gnuplot.sourceforge.net/ malý program na vykresľovanie funkcií, pracuje na príkazovom riadku. Je častou súčasťou distribúcií.
• wims:http://wims.unice.fr/ je komplexný nástroj, vyskúšať prácu s ním môžeme aj na webe.
• Unnamed Math Program: http://u-m-p.sourceforge.net/ pracuje s maticami a funkciami.
• jscl-meditor: http://jscl-meditor.sourceforge.net/ vie matice,funkcie a integrály, má jednoduché GUI.
• mtac:http://mtac.sourceforge.net/ idú mu derivácie a integrály
• geogebra: http://www.geogebra.org/cms/ je to slovenský projekt, pomôže nám s funkciami, počíta horný a dolný integrál.
• sympy: http://code.google.com/p/sympy/; Pekný program s vlastným GUI, napísaný v Pythone.
• Kalgebra: Kalgebra je perspektívny program s pekným GUI pre prostredie KDE, vykresľuje 2D a 3D grafy, rieši niektoré funkcie.

A teraz ťažký kaliber (alias niečo pre náročnejších):

• yacas: http://yacas.sourceforge.net/homepage.html je to jeden z najsilnejších programov, v Mandrive je v zdrojoch SW;
• maxima: http://maxima.sourceforge.net/index.shtml dá sa používať aj ako plugin pre pre Eclipse, je písaná v jazyku LISP; tiež je v zdrojoch Mandrivy, GUI preň sa volá xmaxima.
• octave: http://wiht.link/GNUoctave. Niektorí ho porovnávajú k Matlabu (i keď nie vo všetkom), lebo sa v ňom používa podobný jazyk. Je to naozaj veľmi silný program, určite patrí medzi linuxovú špičku.

Môžete si všimnúť, že pri väčšine matematických programov (nie len pre linux), je potrebné sa naučiť vpisovanie výrazov do programu. Niekedy sa dosť líšia. Najlepšie pre správny výber bude zrejme si pozrieť webové stránky programov, (prípadne si to tam aj vyskúšať), ozrejmiť si naše nároky i náročnosť používania danej aplikácie a až potom sa rozhodnúť pre nejaký konkrétny program. Zbytočne budete inštalovať octave, (má okolo 150 MB), keď potrebujete len vykresliť 2D či 3D funkciu, kde vám postačí aj napr. gnuplot.

Popis funkcií Kalgebra


Kalkulačka


Kreslenie 2D funkcií v Kalgebre


Kreslenie 3D funkcií v Kalgebre

Seminárky, úlohy, texty a TeX

Na tvorbu formátovaných dokumentov bude zrejme väčšina študentov používať v Linuxe balík OpenOffice.org. Dovoľuje bez problémov exportovať a importovať súbory aj z natívnych formátov Microsoftu. Predsa len však odporúčam si pred prípadnou verejnou prezentáciou, alebo odovzdaním úlohy vyskúšať si vzhľad dokumentu priamo vo Windowse. Predídeme tým prípadným problémom s nenainštalovanými fontami atď.

Prehliadanie súborov vo formáte PDF umožňuje niekoľko skvelých programov, momentálne sa mi najviac páči KPDF, ktorý je (aj oproti minulosti) fakt rýchly a dosť prepracovaný. Súbory PDF vytvoríme buď v balíku OpenOffice.org, alebo "svojpomocne". Myslím tým používanie napr. LaTeXu, ktorého inštalácia spôsobom (napr.): urpmi LaTeX je v porovnaní s inštaláciou na Windowse hotovou utópiou. Na typografiu som si okrem "starých známych všeumelcov" VIM-u a Emacsu obľúbil aj program TeXmaker. Obsahuje všetko potrebné pre základnú prípravu TeX súborov. Export do PDF či PS zariadime (po jednoduchom nastavení) opäť jedinou klávesou.

TeXmaker v akcii

Programovanie

Programovanie je vlastne vrcholom snahy mnohých informatikov. Niektorí sú už zvyknutí používať z domu niektoré vývojové nástroje, ale... Má to svoje ale. Napr. pokiaľ viem, tak v editore Emacs sa dá programovať vo veľmi veľa jazykoch (a veľmi efektívne), ale pochybujem, že vás k tomu budú viesť na škole (žiada si to totiž zvykať si na logiku práce s ním). Čiže môžete byť prinútený používať celkom iné prostredie ako to, čo máte doma. (Z toho však vyplývajú problémy pri skúškach, však?) Preto sa viacero ľuďom osvedčilo, (pokiaľ je to možné), používať doma rovnaké, alebo aspoň veľmi podobné programy, ako v škole.

Pascal

Niektorí tento starý jazyk zatracujú, ale na výuku programovania je (aj podľa mňa) skutočne vynikajúci. Na linuxe môžeme použiť FreePascal, s ktorého nastaveniami však sú v Linuxe trochu opletačky, preto som radšej používal proprietárny TurboPascal 7.0 od Borlandu. Priamo ho síce nespustíme, ale cez emulátor DOSbox to ide veľmi jednoducho. Pozor si akurát treba dať na klávesové skratky. (Preklad a spustenie v TP je- ak ma pamäť neklame- je Ctrl+F9, táto skratka však DOSbox ukončí!) Stačí však spustiť príkaz: dosbox -startmapper, nastaviť inak položku ShutDown a je po probléme.

Delphi

Delphi si v Linuxe nespustíte. Borland síce vydával jeden čas Kylix, ktorý bol ako Delphi v Linuxe, ale pravdepodobne už je na ňom vývoj zastavený (kto za to bude platiť, keď sú zadarmo podobné, ak nie lepšie veci, však?). Dlho som hľadal náhradu, a ako najlepšia alternatíva sa ukázal program lazarus. Nevie síce zatiaľ celkom všetko to, čo Kylix, ale na rozdiel od neho beží a prekladá bezproblémovo aj na najnovších jadrách.

Lazarus

C, C++

Tu je výber prostredí na vývoj veľmi široký, pričom veľa vyučujúcich uprednostňuje ten svoj obľúbený. Ak ho nenájdeme aj vo verzii pre linux, použijeme hoci KDevelop (na tomto portáli začal o ňom vychádzať seriál), alebo iné prostredia. Jazyk C je na linuxe totižto ako doma. Jediným problémom na skúške je potom fakt iba to, že sa môžeme pozabudnúť a použiť zaužívané klávesové skratky z nášho vývojového prostredia. Tam nás však tá nesprávna nás môže ľahko pripraviť o náš výsledný produkt :-).

Java

Tu je otázka postavená dosť jednoznačne: NetBeans alebo Eclipse? Existujú síce aj iné prostredia, ale nie sú také prepracované. Pravdepodobne budete mať na výber práve len z týchto možností. Rozhodnúť sa, ktoré je lepšie, je dosť ťažké. Zhrnul by som to asi takto: na Eclipse sa mi páčilo, že hneď pri písaní kódu vám okamžite ukazoval chyby a existuje preň množstvo pluginov (napr. vývoj v C, C++ atď.). NetBeans však už dotiahol náskok Eclipse v okamžitej kontrole kódu, má jednoduché prostriedky na vývoj GUI (tie Eclipse doteraz natívne chýbajú) a ponúka bezproblémovú spoluprácu po sieti (tu sa Eclipse občas zasekne), ibaže sa mi páči menej ako Eclipse :-).

Eclipse pri práci

Iné programy

Na niektorých univerzitách sa môžete stretnúť aj s výukou Turingových strojov, ich simulátory nájdeme opäť na freshmeate.net, napríklad gturing. V prípade, že sa učíte aj jazyk Scheme, používate zrejme program DrScheme, ktorý má aj (aj vzhľadom k histórii) linuxovú variantu. Na riešenie softvérového projektu pomocou jazyka UML môžeme vytvoriť pomocou často používanej aplikácie VisualParadigm . Existuje aj pre linuxovú platformu, ale opäť pozor. Pred prezentáciou projektu je lepšie si ho vyskúšať priamo vo Windowse. Existujú však samozrejme aj kvalitné opensource alternatívy, medzi ktoré patria rôzne pluginy do Eclipse, ale i aplikácie, za všetky spomeniem napr. Umbrello .

DrScheme

Distribúcie

Vzhľadom k tomu, že Linux je veľmi prispôsobiteľný, vznikajú aj rôzne, na vedecké, alebo školské účely špecializované distribúcie, priamo obsahujúce riešenia na určitý účel (napr. siete atď.) napr. poľský Linux-Educd pre študentov techniky, DNALinux (ten je pre bioinformatikov), ScientificLinux sme už spomenuli, zaujímavý je aj nórsky SkoleLinux ktorý je Debian based, ale i niekoľko ďalších.

Záver

Linux si teda do školskej tašky pokojne pribaliť môžeme. Pre istotu je však vždy lepšie vyskúšať si odovzdávanú úlohu, či projekt, na tej istej platforme, na akej budú predvádzané. Čo sa týka programovania, niektorí vývojári odporúčajú programovať (napr. v Jave) priamo v OS, pre ktorý je aplikácia určená, dôvodom sú najmä "pozabudnuté knižnice". Inak nám však linux určite bude dobrým školským partnerom.