Mathematica

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 11 august 2022; verificarea necesită 1 editare .
Mathematica
Tip de Sistem de algebră computerizată
Dezvoltator Cercetarea Wolfram
Scris in C , C++ [1] , Java [1] și Wolfram
Interfață Qt
Sistem de operare Windows , macOS , Linux
Prima editie 23 iunie 1988
ultima versiune
Formate de fișiere care pot fi citite .nb, .m, .cdf și altele
Stat În dezvoltare activă
Licență Software proprietar , comercial
Site-ul web wolfram.com/mathematica
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Mathematica  este un sistem de algebră computerizat proprietar utilizat pe scară largă pentru calcule științifice, de inginerie și matematice. Dezvoltat în 1988 de Stephen Wolfram , dezvoltarea ulterioară a sistemului este ocupată de Wolfram Research , fondată de el împreună cu Theodore Gray .

Echipat cu atât capacități analitice și oferă calcule numerice; rezultatele sunt afișate atât sub formă alfanumerică, cât și sub formă de grafice. Funcțiile de calcul și analitice sunt furnizate de un backend la care se pot conecta diverse interfețe de utilizator . Interfața tradițională care vine cu sistemul este un notebook de calcul , dar este posibil să lucrați cu backend din medii de dezvoltare integrate precum Eclipse și IntelliJ IDEA ; Din 2002, există un instrument JMath gratuit care oferă o interfață de linie de comandă către Mathematica prin interfața MathLink [3] .

Caracteristici

Principalele capacități analitice:

Sistemul efectuează și calcule numerice: determină valorile funcțiilor (inclusiv cele speciale ) cu o precizie arbitrară , efectuează interpolarea polinomială a unei funcții dintr-un număr arbitrar de argumente folosind un set de valori cunoscute și calculează probabilități.

Posibilități teoretice numerelor - definirea unui număr prim prin numărul său ordinal, determinarea numărului de numere prime care nu îl depășesc pe unul dat; transformată Fourier discretă ; descompunerea unui număr în factori primi , găsirea MCD și LCM .

Sistemul are, de asemenea , capacități algebrice liniare - lucrul cu matrici (adunarea, înmulțirea, găsirea matricei inverse , înmulțirea cu un vector, calcularea exponentului, luarea determinantului ), căutarea valorilor proprii și vectorilor proprii .

Sistemul prezintă rezultatele atât sub formă alfanumerică, cât și sub formă de grafice. În special, este implementată construcția de grafice de funcții , inclusiv curbe și suprafețe parametrice ; construirea formelor geometrice ( polilinii , cercuri , dreptunghiuri și altele); construirea si manipularea graficelor . În plus, este implementată reproducerea sunetului , al cărei grafic este stabilit de o funcție analitică sau de un set de puncte.

Sistemul asigură generarea automată a codului programului în limbajul C și legarea acestuia ; în timp ce programele generate pot fi utilizate autonom. Utilizarea SymbolicC este acceptată pentru crearea, procesarea și optimizarea codului C. Programele pot utiliza biblioteci dinamice externe , inclusiv integrarea cu CUDA și OpenCL .

Limbajul de programare Wolfram

Wolfram este un limbaj de programare funcțional interpretat care formează baza lingvistică a sistemului, permițându-vă să-i extindeți capacitățile; în plus, Mathematica este scrisă în mare parte în limbajul Wolfram, deși unele funcții, în special cele legate de algebra liniară , sunt implementate în C în scopuri de optimizare .

Limbajul acceptă atât programarea procedurală folosind instrucțiuni standard de control al execuției programului (bucle și salturi condiționate), cât și o abordare orientată pe obiecte care permite evaluarea leneșă . Tot în sistemul Mathematica, puteți seta regulile de lucru cu anumite expresii.

Exemplu de cod - O listă de numere prime este selectată în blocuri folosind niveluri de numere prime:

În [ 1 ] := tm = 2 ; p = {}; k = 1 ; face [ Faceți [ Dacă [ t > 0 , Pentru [ i = 1 , ( s = p [[ i ]]) <= t + 1 , i ++ , Dacă [ GCD [ k - s , 2 s - 1 ] != 1 , Du -te la [ l ]]]]; p = AppendTo [ p , k ]; Etichetă [ l ]; k ++ , { 4 ( t + 1 )}], { t , 0 , tm }]; p *= 2 ; p -- ; p [[ 1 ]] ++ ; p Ieșit [ 1 ] = { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , 13 , 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 , 41 , 43 , 47 }

Extensii

Există numeroase extensii pentru sistem care rezolvă clase specializate de probleme. De exemplu, extensia AceFEM este concepută pentru a rezolva probleme fizice și matematice folosind metoda elementelor finite , extensia Analog Insydes este pentru modelarea, analiza și crearea de circuite electrice, Derivatives Expert este pentru analiza valorilor mobiliare și derivatelor , Fuzzy Logic este pentru crearea, modificarea și vizualizarea seturilor neclare . Pentru rezolvarea problemelor geometrice, există extensii Geometrica (o enciclopedie geometrică cu capacitatea de a construi cu precizie obiecte geometrice și de a verifica enunțuri) și Geometrie Expressions (geometrie simbolică). Pe lângă extensii, sunt implementate generatoare de cod pentru C++ și Fortran 90 și pachete de integrare pentru interacțiunea cu Excel și LabView .

Note

  1. ↑ 1 2 The Software Engineering of Mathematica - 2012.
  2. ↑ https://www.wolfram.com/mathematica/quick-revision-history.html
  3. ↑ JMath: A GNU Readline based frontend for Mathematica  ( 15 februarie 2002). Preluat la 5 mai 2022. Arhivat din original la 7 aprilie 2022.

Literatură

  • Aladiev V. Z. , Shishakov M. L. Introducere în mediul pachetului Mathematica 2.2. - M . : Editura de informare „Filin”, 1997. - 368 p.
  • Dyakonov V.P. Mathematica 5/6/7. Ghid complet. - M . : "DMK Press" , 2009. - 624 p. - ISBN 978-5-94074-553-2 .
  • Charles Henry Edwards, David E. Penny. Ecuații diferențiale și probleme la limită: calcul și modelare cu Mathematica, Maple și MATLAB = Ecuații diferențiale și probleme la limită: calcul și modelare. - Ed. a 3-a. - M . : „Williams”, 2007. - ISBN 978-5-8459-1166-7 .
  • Şmidski Iakov Konstantinovici. Mathematica 5. Tutorial. Un sistem de calcule simbolice, grafice și numerice. - M . : „Dialectica”, 2004. - 592 p. — ISBN 5-8459-0678-4 .
  • Glushko V. P., Glushko A. V. Un curs de ecuații de fizică matematică folosind pachetul Mathematica. - Sankt Petersburg. : „Doe” , 2010. - 320 p. — ISBN 978-5-8114-0983-9 .
  • Aladiev V. Z. , Grin D. S. Extinderea mediului funcțional al sistemului Mathematica. - Herson: Oldi Plus, 2012. - 552 p. — ISBN 978-966-2393-72-9 .
  • Aladiev V. Z. , Vaganov V. A. , Grin D. S. Probleme de sistem selectate în mediul software Mathematica. - Herson: Oldi Plus, 2013. - 556 p. — ISBN 978-966-289-012-9 .

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
  Software de matematică
Calcule simbolice
Calcule numerice
 Programe de învățare profundă
software gratuit
Software care nu este gratuit
 Sisteme de algebră computerizată
Proprietate
Gratuit
Gratuit/shareware
Nu sunt acceptate