Mathematica
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. augusztus 11-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .| Mathematica | |
|---|---|
| Típusú | Számítógépes algebra rendszer |
| Fejlesztő | Wolfram kutatás |
| Beírva | C , C++ [1] , Java [1] és Wolfram |
| Felület | Qt |
| Operációs rendszer | Windows , macOS , Linux |
| Első kiadás | 1988. június 23 |
| legújabb verzió |
|
| Olvasható fájlformátumok | .nb, .m, .cdf és így tovább |
| Állapot | Aktív fejlesztésben |
| Engedély | Saját szoftver , kereskedelmi |
| Weboldal | wolfram.com/mathematica |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
A Mathematica egy szabadalmaztatott számítógépes algebrai rendszer , amelyet széles körben használnak tudományos, mérnöki és matematikai számításokhoz. A Stephen Wolfram által 1988-ban kifejlesztett rendszer további fejlesztésével az általa, Theodore Gray -jel együtt alapított Wolfram Research foglalkozik .
Mindkét elemző képességgel felszerelve, és numerikus számításokat is biztosít; az eredmények alfanumerikus formában és grafikonok formájában is megjelennek. A számítási és elemzési funkciókat egy háttérrendszer biztosítja, amelyhez különféle felhasználói felületek kapcsolódhatnak . A rendszerhez mellékelt hagyományos interfész egy számítástechnikai notebook , de lehetséges a háttérrel dolgozni olyan integrált fejlesztői környezetekből, mint az Eclipse és az IntelliJ IDEA ; 2002 óta létezik egy ingyenes JMath eszköz, amely parancssori felületet biztosít a Mathematicának a MathLink [3] felületen keresztül .
Jellemzők
Főbb elemző képességek:
- polinomiális és trigonometrikus egyenletrendszerek és egyenlőtlenségek , valamint az ezekre redukáló transzcendentális egyenletek megoldása ;
- ismétlődő egyenletek megoldása;
- kifejezések egyszerűsítése;
- határok megtalálása ;
- a funkciók integrálása és differenciálása ;
- véges és végtelen összegek és szorzatok megtalálása;
- differenciálegyenletek és parciális differenciálegyenletek megoldása ;
- Fourier és Laplace transzformáció , valamint Z-transzformáció ;
- függvény átalakítása Taylor sorozattá , műveletek Taylor sorozattal: összeadás , szorzás , összetétel , inverz függvény beszerzése ;
- wavelet elemzés .
A rendszer numerikus számításokat is végez: meghatározza a függvények értékeit (beleértve a speciálisakat is ) tetszőleges pontossággal , polinomiális interpolációt hajt végre egy függvény tetszőleges számú argumentumából ismert értékkészlet segítségével, és kiszámítja a valószínűségeket.
Számelméleti lehetőségek - egy prímszám meghatározása a sorszámmal, az adott egyet nem meghaladó prímszámok számának meghatározása; diszkrét Fourier transzformáció ; egy szám felbontása prímtényezőkre , GCD és LCM megállapítása .
A rendszer lineáris algebrai képességekkel is rendelkezik - mátrixokkal való munka (összeadás, szorzás, inverz mátrix megtalálása , szorzás vektorral, kitevő kiszámítása, determináns felvétele), sajátértékek és sajátvektorok keresése .
A rendszer az eredményeket alfanumerikus formában és grafikonok formájában is megjeleníti. Különösen a függvények grafikonjainak felépítése valósul meg , beleértve a parametrikus görbéket és felületeket ; geometriai formák építése ( láncvonalak , körök , téglalapok és mások); gráfok felépítése és kezelése . Ezenkívül hangreprodukciót valósítanak meg , amelynek grafikonját egy analitikus függvény vagy egy pontkészlet állítja be.
A rendszer biztosítja a programkód automatikus generálását C nyelven és annak összekapcsolását ; míg a generált programok autonóm módon használhatók. A SymbolicC használata támogatott a C-kód létrehozásához, feldolgozásához és optimalizálásához . A programok külső dinamikus könyvtárakat használhatnak , beleértve a CUDA -val és az OpenCL -lel való integrációt is .
A Wolfram programozási nyelv
A Wolfram egy értelmezett funkcionális programozási nyelv , amely a rendszer nyelvi alapját képezi, lehetővé téve a rendszer képességeinek bővítését; ráadásul a Mathematica nagyrészt Wolfram nyelven íródott, bár egyes függvények, különösen a lineáris algebrával kapcsolatosak, C -ben vannak megvalósítva optimalizálási célból .
A nyelv támogatja az eljárási programozást szabványos programvégrehajtási vezérlő utasításokkal (hurkok és feltételes ugrások), valamint egy objektumorientált megközelítést , amely lehetővé teszi a lusta kiértékelést . A Mathematica rendszerben is beállíthatja bizonyos kifejezésekkel való munka szabályait.
Kódpélda – A prímek listája blokkban van kiválasztva prímszintek használatával:
In [ 1 ] := tm = 2 ; p = {}; k = 1 ; Csináld [ Tegye [ Ha [ t > 0 , For [ i = 1 , ( s = p [ [ i ]] ) <= t + 1 , i ++ , Ha [ GCD [ k - s , 2 s - 1 ] ! = 1 , Goto [ l ]]]]; p = AppendTo [ p , k ]; Címke [ l ]; k ++ , { 4 ( t + 1 )}], { t , 0 , tm }]; p *= 2 ; p -- ; p [[ 1 ]] ++ ; p Ki [ 1 ] = { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , 13 , 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 , 41 , 43 , 47 }Kiterjesztések
A rendszerhez számos kiterjesztés létezik, amelyek speciális problémaosztályokat oldanak meg. Például az AceFEM bővítmény fizikai és matematikai problémák megoldására szolgál végeselemes módszerrel , az Analog Insydes bővítmény elektromos áramkörök modellezésére, elemzésére és létrehozására, a Derivatives Expert értékpapírok és származékok elemzésére , a Fuzzy Logic létrehozására, módosítására. és fuzzy halmazok megjelenítése . A geometriai problémák megoldására létezik a Geometrica (geometriai lexikon, amely képes geometriai objektumok pontos felépítésére és az utasítások ellenőrzésére) és a Geometry Expressions (szimbolikus geometria) kiterjesztések. A bővítmények mellett a C ++ és a Fortran 90 kódgenerátorai, valamint az Excellel és a LabView -val való interakcióhoz szükséges integrációs csomagok is megvalósulnak .
Jegyzetek
- ↑ 1 2 A Mathematica szoftverfejlesztése – 2012.
- ↑ https://www.wolfram.com/mathematica/quick-revision-history.html
- ↑ JMath: GNU Readline alapú frontend a Mathematicához ( 2002. február 15.). Letöltve: 2022. május 5. Az eredetiből archiválva : 2022. április 7..
Irodalom
- Aladiev V. Z. , Shishakov M. L. Bevezetés a Mathematica csomag környezetébe 2.2. - M . : "Filin" információs és kiadó, 1997. - 368 p.
- Dyakonov V. P. Mathematica 5/6/7. Teljes útmutató. - M . : "DMK Press" , 2009. - 624 p. - ISBN 978-5-94074-553-2 .
- Charles Henry Edwards, David E. Penny. Differenciálegyenletek és határérték-problémák: Számítás és modellezés Mathematica, Maple és MATLAB segítségével = Differenciálegyenletek és határérték-problémák: Számítás és modellezés. - 3. kiadás - M . : "Williams", 2007. - ISBN 978-5-8459-1166-7 .
- Shmidsky Yakov Konstantinovics. Mathematica 5. oktatóanyag. Szimbolikus, grafikus és numerikus számítások rendszere. - M . : "Dialektika", 2004. - 592 p. — ISBN 5-8459-0678-4 .
- Glushko V. P., Glushko A. V. A matematikai fizika egyenleteinek tanfolyama a Mathematica csomag segítségével. - Szentpétervár. : "Őzike" , 2010. - 320 p. — ISBN 978-5-8114-0983-9 .
- Aladiev V. Z. , Grin D. S. A Mathematica rendszer funkcionális környezetének kiterjesztése. - Kherson: Oldi Plus, 2012. - 552 p. — ISBN 978-966-2393-72-9 .
- Aladiev V. Z. , Vaganov V. A. , Grin D. S. Kiválasztott rendszerproblémák a Mathematica szoftverkörnyezetben. - Kherson: Oldi Plus, 2013. - 556 p. — ISBN 978-966-289-012-9 .
Linkek
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
|
| Matek szoftver | |
|---|---|
| Szimbolikus számítások | |
| Numerikus számítások | |
| Mélytanulási programok | |
|---|---|
| ingyenes szoftver |
|
| Nem ingyenes szoftver |
|
| |
| Számítógépes algebra rendszerek | |
|---|---|
| Szabadalmazott |
|
| Ingyenes |
|
| Ingyenes/shareware |
|
| Nem támogatott |
|