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Creando una Biblioteca Compartida en MATLAB: Una Guía Paso a Paso

Como investigadores y desarrolladores, a menudo necesitamos compartir nuestro trabajo con otros. Ya sea un modelo de simulación ingenioso o un algoritmo fascinante, poder empaquetar y distribuir tu código de MATLAB de manera eficiente es esencial. Un método efectivo para hacer esto es crear una biblioteca compartida en MATLAB. Esto permite que otros accedan a tu simulación, independientemente del lenguaje de programación que estén utilizando. En esta publicación, desglosaremos cómo crear una biblioteca compartida en MATLAB que pueda ser llamada desde Python, particularmente dentro de una aplicación Django.

Entendiendo los Requisitos

Antes de sumergirnos en los detalles técnicos, vamos a delinear qué es lo que intentas lograr:

  • Crear un conjunto limpio de funciones a partir de tu simulación de MATLAB.
  • Compilar estas funciones en una biblioteca C para aumentar la accesibilidad.
  • Usar SWIG (Generador de Envases e Interfaces Simplificado) para crear un envoltorio de Python para tu biblioteca C.
  • Integrar la biblioteca envuelta en una aplicación Django.

Con estos objetivos en mente, caminemos a través del proceso.

Paso 1: Limpia tu Código de MATLAB

Antes de proceder, debes asegurarte de que tu código de MATLAB esté optimizado y organizado:

  • Refactoriza la Simulación: Divide tu simulación en funciones más pequeñas y manejables. Esta modularidad hace que sea más fácil compilar en una biblioteca.
  • Pruebas: Prueba exhaustivamente cada función para confirmar que funcionan como se espera.

Paso 2: Crear una Biblioteca Compartida C en MATLAB

MATLAB ofrece una forma integrada de compilar funciones en una biblioteca compartida. Aquí te mostramos cómo hacerlo:

  1. Abre MATLAB.
  2. Escribe tus funciones: Asegúrate de que tus funciones de MATLAB estén definidas correctamente, ya que serán compiladas en la biblioteca.
  3. Usa el comando codegen: Este comando compila tu código de MATLAB en código C. Ejemplo: 
    codegen myFunction -args {inputArgument1, inputArgument2}
  4. Compila: Después de generar el código C, compílalo en una Biblioteca de Enlace Dinámico (DLL) usando las herramientas proporcionadas en MATLAB.

Paso 3: Utilizando SWIG para el Envoltorio de Python

Ahora que tienes tu código de MATLAB compilado en una biblioteca compartida, el siguiente paso es crear un envoltorio que permita a Python interactuar con esta biblioteca.

  1. Instala SWIG: Si no lo has hecho, asegúrate de que SWIG esté instalado en tu sistema.
  2. Crea un Archivo de Interfaz: Escribe un archivo de interfaz SWIG que describa las funciones en tu biblioteca.
  3. Ejecuta SWIG: Utiliza SWIG para generar el código de envoltorio: 
    swig -python -c++ myLibrary.i
  4. Compila el Envoltorio: Compila el código C++ generado, vinculándolo con la biblioteca compartida de MATLAB. Este paso asegura que tu código de Python pueda acceder a las funcionalidades de MATLAB a través de la biblioteca compartida.

Paso 4: Integración con Django

Una vez que hayas creado con éxito el envoltorio de Python para tu biblioteca de MATLAB, es hora de integrarlo en tu aplicación Django.

  1. Instala tu Biblioteca: Asegúrate de que tu biblioteca compartida compilada y el envoltorio de Python sean accesibles en tu entorno Django.

  2. Importa en las Vistas de Django: Ahora puedes importar tu biblioteca en las vistas de Django y llamar a las funciones necesarias:

    from myLibrary import myFunction

  3. Crea Vistas y Plantillas: Configura tus vistas de Django para pasar datos a las funciones de la biblioteca y mostrar resultados.

Conclusión

Siguiendo estos pasos, crearás con éxito una biblioteca compartida en MATLAB, la envolverás para Python usando SWIG e integrarás todo dentro de una aplicación Django.

Posibles Problemas

Si bien el plan descrito anteriormente es sólido, ten cuidado con lo siguiente:

  • Problemas de Compatibilidad: Asegúrate de que el código de MATLAB y sus funciones sean compatibles con la interfaz C.
  • Depuración: La depuración puede ser más desafiante después de la compilación. Prueba a fondo en cada etapa.
  • Ruta de la Biblioteca: Asegúrate de que las rutas de tu biblioteca estén correctamente configuradas en tu entorno para prevenir errores en tiempo de ejecución.

Ya sea que estés distribuyendo una simulación o integrando algoritmos complejos en una aplicación web, crear una biblioteca compartida usando MATLAB es un enfoque poderoso. ¡Feliz codificación!