ANALISIS | Artículos | 01 MAY 1995

PV-Wave Personal Edition 1.0: Análisis de datos

Tags: Histórico
Análisis, exploración y visualización de valores numéricos
Jaime Peña.

PV-Wave, en sus versiones Advantage, para Windows NT, y Personal Edition, para trabajar con Win32s en Windows 3.1, proporcionan un sorprendente conjunto de funciones para análisis de datos. Típicamente, podrían haber sido obtenidos a través de imágenes visuales, por ejemplo, mediante espectros, fotografía infrarroja, rayos X de aplicación médica o industrial, termogramas, escáneres médicos, tomografía computerizada, resonancias magnéticas, etc. A la par, es una potente plataforma de programación, con la que se pueden realizar costosas operaciones de cálculo con sólo unas cuantas líneas de código.

Su base de trabajo es dual, bien mediante un intérprete de comandos en línea, o mediante archivos compilados, con múltiples órdenes secuenciales o con programación estructurada (con uso de procedimientos y funciones). Su potencial de cálculo numérico está perfectamente cubierto con gran solvencia y garantía. Piénsese que Visual Numerics, la empresa fabricante, surge de la unión de Precision Visuals Inc. y de IMSL Inc. Esta última era la fabricante de las prestigiosas librerías IMSL que, entre otros muchos casos, han sido licenciadas por Microsoft, para complementar su Fortran PowerStation para Windows NT.

Las aplicaciones de un programa como PV-Wave son casi todo lo amplias que queramos. Ya que no se trata de una aplicación final (cerrada en su funcionalidad), normalmente se empleará para adaptar sus capacidades de análisis de datos a múltiples facetas, mediante una programación adecuada a cada caso. Como muestra de sus amplias miras, señalar alguna de sus características: creación y manipulación de matrices, conversión de coordenadas, tamizado, exposición de imágenes, entradas y salidas de matrices, plotting, generación, rendering y manipulación de polígonos, programación, matemática trascendental, manipulación de volúmenes, gráficos Z-bufferados, etc. En un recuadro independiente se puede ver el amplio abanico de ámbitos de aplicación actual de PV-Wave.

Piense que es un programa devorador de memoria, no en sí, sino debido a la ingente cantidad de información que con él puede manejar. Bajar el listón hasta los ordenadores personales se debe, más bien, a la subida de prestaciones de éstos. De todas formas, deberá disponer de una generosa plataforma hardware, como comentaremos seguidamente.

Visión panorámica

PV-Wave es un programa de análisis, exploración y visualización de valores numéricos. Está diseñado para manejar grandes volúmenes de datos, o conjuntos de datos, que podrá procesar de forma muy interactiva para modelarlos, representarlos gráficamente, generar animaciones, etc. Sus requerimientos hardware están en concordancia con su potencial de análisis.

Tenga presente que, comenzando por el propio entorno, precisará instalar la extensión de Windows 32 bits (versión Win32s, que acompaña al producto) en su instalación de Windows 3.1 o Windows 3.11 para Trabajo en grupo. Eso es debido a su diseño básico, heredado de PV-Wave Advantage, desarrollado para Windows NT, que es una plataforma de 32 bits. Por supuesto, es preciso un coprocesador matemático, tipo i387 como mínimo, o un procesador con él incluido (i486 o Pentium, no valdría un i486SX).

Su sistema gráfico deberá poder trabajar como mínimo a 640 x 480 con 256 colores. No es nada extraordinario en los ordenadores actuales, pero casi ningún programa requiere eso como imprescindible. Sin embargo, no es excesivamente exigente en cuanto a memoria, con 8 MB tendrá bastante para operaciones comunes. Fijar otros valores dependerá de la intensidad de cálculo. Tampoco requiere gran espacio en disco duro; así, la instalación completa (incluyendo los módulos de matemática avanzada y estadística) ocupa alrededor de 12 MB, además del espacio adicional en el directorio Windows para la extensión Win32s, un par de megabytes más.

Aunque no sea estrictamente necesario, para un programa de este calibre (y precio), nos parece adecuado al menos 16 MB de RAM trabajando, mejor que mejor, en un procesador de las prestaciones de un Pentium a 60 MHz. Con menos puede sacar resultados interesantes, pero desaprovecharía las capacidad del software que tiene instalado y, hoy por hoy, esos requerimientos hardware no son nada desorbitados, ni algo extraordinario a nivel de costo.

Su modo inicial de trabajo es mediante línea de comandos, en una ventana Windows. Allí podremos introducir expresiones y observaremos salidas de datos; si se trata de representaciones gráficas, se recogen en ventanas MDI (Multiple Document Interface). Todo nuestro trabajo se puede guardar en una sesión y recuperarse posteriormente. Además, como un potente entorno de programación, disponemos de archivos de comandos, que serán interpretados y/o compilados para ser ejecutados como extensiones del programa. En general, el modo de trabajo con PV-Wave no difiere grandemente del de otros tantos programas del ámbito científico y técnico. No es que sea algo espectacularmente interactivo, pero sí se adapta perfectamente al entorno gráfico. Tengamos presente que su finalidad (recogida de datos externos y tratamiento especial en cada caso), no se presta a moldes establecidos en rígidas entradas de menús, aunque se complementen con cajas de diálogo. Más bien precisamos de la libertad de poder editar expresiones en forma de comandos o realizar programación no estrictamente secuencial, en forma de archivos .PRO.

Estrategia de trabajo

PV-Wave es, esencialmente, un programa de procesamiento de datos obtenidos por métodos de análisis gráfico (fotografías, espectros, termogramas, etc.). Con todo, dispone de un potente lenguaje de comandos y de programación; si bien enfocado a tratar diversos aspectos del procesamiento de las entradas de análisis experimentales. Por tanto, PV-Wave se basa en procesar valores recogidos en matrices (matrix, en la sintaxis de PV-Wave) o grupos de valores en bruto (arrays, en la sintaxis de PV-Wave).

La versión Personal Edition no dispone de extensiones de álgebra simbólica. Es decir, si pretendemos analizar una expresión matemática (por ejemplo una sinusoidal), hemos de crear la matriz de valores y luego, definida la función, hacer que PV-Wave genere los diversos valores de los puntos (x,y), (x,y,z), en otros. A partir de ellos, no de la representación simbólica directa de la función, es de donde partirá para generar la representación gráfica y realizar los pertinentes modelados, análisis, etc.

Por tanto, las bases del trabajo son claras: crear un conjunto de variables del tamaño adecuado e insertar en ellas los valores correspondientes por medio de una expresión (que se evalúa seguidamente) o tomándolos de datos externos (gráficos o de texto delimitado). Obviamente es una estrategia que busca la funcionalidad de poder procesar datos experimentales en los que, precisamente, se busca algún tipo de ajuste o a través de los que, representados gráficamente de muy diversas formas, se busca observar tendencias y/o concordancias.

Capacidades de análisis gráfico

Una vez obtenidos los datos en bruto, además de importantes funciones de análisis matemático y estadístico, dispondremos de un impresionante potencial de representación, filtrado y modelado de datos en forma gráfica. Veamos algunas más destacables.

PV-Wave trabaja con tipos de gráficos en dos y tres dimensiones, aunque internamente puede trabajar con mayor número de dimensiones (según las dimensiones de los conjuntos de datos o matrices). Los gráficos 2D incluyen la funcion básica PLOT. Se trata de una función con múltiples modificadores que permiten dar títulos, subtítulos y leyendas sobre los ejes, acotar rangos en los ejes X e Y, indicar símbolos para marcar los puntos de datos representados (incluyendo la posibilidad de representar los puntos aislados o unidos por líneas), etc.. Si deseamos representar varias funciones (conjuntos de

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