Program and aspect metrics for MATLAB : design and implementation

Abstract

MATLAB is an programming language supported by an interactive software for high performance dedicated to the numerical calculation. MATLAB integrates numerical analysis, matrix computation, signal processing and construction of charts an friendly-use environment, where operations on matrices are simplified by using MATLAB, contrary to what happens in traditional programming.

In MATLAB language the basic element of information are matrices in which the dimensioning can be done dynamically. This system allows the resolution of many numerical problems in a fraction of the time it takes to write a similar program in Fortran, Basic or C. Furthermore, the solutions for problems are expressed in MATLAB much like its writing in the mathematical way.

For all its advantages, MATLAB has been one of the most widely used programming languages in the scientific community, and to attest it is the vast number of books and publications dedicated to this programming language.

This dissertation goal is twofold: first, we want to develop a catalog of program metrics for the programming language MATLAB, which will be used to asses the quality of programs in MATLAB. Second, we wont develop a catalog of aspect metrics, that will be used with the program metrics in order to analyze the pros and cons of the use of aspects an a MATLAB program, so as to realize if there is some advantage in its use.

For this the Weaver tool developed in previous work in the context of AMADEUS project will be used, once this process allow analyze MATLAB programs without aspects, analyze the aspect involved in the weaver process, and analyze the resulting MATLAB program of this process, which is the original MATLAB program with aspects embedded on its code.

MATLAB é uma linguagem de programação suportada por um software interactivo de alta performance voltado para o cálculo numérico. O MATLAB integra análise numérica, cálculo com matrizes, processamento de sinais e construção de gráficos num ambiente intuitivo, onde as operações sobre matrizes são mais simples usando MATLAB , ao contrário do que acontece na programação tradicional. Na linguagem MATLAB o elemento básico de informação são matrizes em que o dimensionamento pode ser feito dinamicamente. Este sistema permite a resolução de muitos problemas numéricos em apenas uma fracção do tempo que se gastaria para escrever um programa semelhante usando outra linguagem como o Fortran, Basic ou C 1. Além disso, as soluções dos problemas são expressas em MATLAB de forma muito semelhante à sua escrita matemática. Por todas as suas vantagens, MATLAB tem vindo a ser uma das linguagens de programação mais usadas na comunidade ciêntifica, e para atestar isso está o vasto número de livros e publicações dedicadas a esta linguagem de programação. Os objectivos deste projecto são dois: o primeiro é desenvolver um catálogo de métricas de programas para a linguagem de programação MATLAB que irá servir para definir padrões de qualidade para programas escritos em MATLAB. O segundo é desenvolver um catálogo de métricas para aspectos, que irão ser usadas em conjunto com as métricas para programas, de modo a analisar os prós e contras do uso de aspectos num programa MATLAB e perceber as vantagens na sua utilização. Para isto a ferramenta Weaver desenvolvida anteriormente para o projecto AMADEUS, irá ser usada, uma vez que permite, durante o seu processo de ’weaving’, a análise do programa MATLAB sem aspectos, a análise do aspecto envolvido neste processo, e a análise do programa MATLAB , final produzido pelo Weaver, que é o programa MATLAB original com aspectos no seu código.