Python + MATLAB

Python에서 matlab코드 호출 하는 2가지 방법

• MATLAB Engine API : 매틀랩 설치 필요
• Compiled Python Package : 매틀랩 설치 불 필요

1. MATLAB Engine API

1.1 엔진 설치

$ cd /usr/local/MATLAB/R2019b/extern/engines/python
$ sudo python setup.py install --user

1.2 활용

• 기본 구조

    import matlab.engine
  
    #Start MATLAB 
    eng = matlab.engine.start_matlab()
  
    #Run MATLAB Function 
  
    #Stop MATLAB
    eng.quit()
  

• MATLAB함수에 데이터 전달 : list, numpy는 인식 못함, MATLAB 으로 변경 필요

    # a = np.asarray([1,4,9,16,25]) #에러 
    # a = [1,4,9,16,25] #에러 
    a = matlab.double([1,4,9,16,25])
    b = eng.sqrt(a)
    print(b, b.size)
  
    # 단, MATLAB 결과물은 바로 사용 가능
  

    def npArray2Matlab(x):
        return matlab.double(x.tolist())
  

> [조심] [Python 데이터형과 MATLAB 스칼라 유형 간의 변환 규칙](https://kr.mathworks.com/help/matlab/matlab_external/pass-data-to-matlab-from-python.html), [MATLAB 스칼라 유형과 Python 데이터형 간 매핑](https://kr.mathworks.com/help/matlab/matlab_external/handle-data-returned-from-matlab-to-python.html)

• Python에서 MATLAB 함수 호출하기

  동일 폴더내 파일(triarea.m) 존재시 별도 import 동작 없이 사용 가능 :eng.triarea(nargout=0)

    tf = eng.isprime(37, nargout=1) #[중요] 출력 인자 수를 `nartout`으로 지정 하여야 함 
    print(tf)
  

• Call MATLAB Functions Asynchronously from Python

  동작 완료후 값 반환, 동작 중 python 실행 가능

    # Use the background argument to call a MATLAB function asynchronously.
  
    import matlab.engine
    eng = matlab.engine.start_matlab()
    future = eng.sqrt(4.0,background=True)
    ret = future.result()
    print(ret)
  
    #To stop execution of the function before it finishes, call future.cancel().
  

1.3 팁

도움말

• 도울말 창 : eng.doc(nargout=0)
• 도움말 출력 : eng.doc("plot",nargout=0) OR eng.help("erf",nargout=0)
• 도움말 찾기 : eng.docsearch("plot",nargout=0)

mat파일 읽기

```python 
from scipy import io

mat_file = io.loadmat('data.mat')

#OR
eng = matlab.engine.start_matlab()
mat_file = eng.load('data.mat')


result = mat_file.values()
```

값 공유

import matlab.engine
eng = matlab.engine.start_matlab()

x = 4.0
eng.workspace['y'] = x
a = eng.eval('sqrt(y)')
print(a)

• Use MATLAB Handle Objects in Python

세션 공유

로컬 컴퓨터에서 이미 실행 중인 공유 MATLAB® 세션에 Python®용 MATLAB 엔진을 연결

How to efficiently convert Matlab engine arrays to numpy ndarray?

import timeit
setup_range = ("import numpy as np\n"
               "x = range(1000)")
setup_arange = ("import numpy as np\n"
                "x = np.arange(1000)")
setup_matlab = ("import numpy as np\n"
                "import matlab.engine\n"
                "eng = matlab.engine.start_matlab()\n"
                "x = eng.linspace(0., 1000.-1., 1000.)")
print 'From other array'
print timeit.timeit('np.array(x)', setup=setup_arange, number=1000)
print 'From list'
print timeit.timeit('np.array(x)', setup=setup_range, number=1000)
print 'From matlab'
print timeit.timeit('np.array(x)', setup=setup_matlab, number=1000)

"""
From other array
0.00150722111994
From list
0.0705359556928
From matlab
7.0873282467
"""

2D, 3D 적용을 위해서 링크 좀더 살펴 보기

2. Compiled Python Package

in MATLAB

• Apps -> libraty compiler -> type: python package -> Select code.m

Calling MATLAB from Python

in Python

import `생성된 패키지 명`