Mathematica

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 11 augusti 2022; verifiering kräver 1 redigering .
Mathematica
Sorts Datoralgebrasystem
Utvecklaren Wolfram Research
Skrivet i C , C++ [1] , Java [1] och Wolfram
Gränssnitt Qt
Operativ system Windows , macOS , Linux
Första upplagan 23 juni 1988
senaste versionen
Läsbara filformat .nb, .m, .cdf och andra
stat I aktiv utveckling
Licens Proprietär programvara , kommersiell
Hemsida wolfram.com/mathematica
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Mathematica  är ett proprietärt datoralgebrasystem som ofta används för vetenskapliga, tekniska och matematiska beräkningar. Utvecklat 1988 av Stephen Wolfram , vidareutveckling av systemet upptas av Wolfram Research , grundat av honom tillsammans med Theodore Gray .

Utrustad med både analytisk förmåga och ger numeriska beräkningar; Resultaten visas både i alfanumerisk form och i form av grafer. Beräknings- och analytiska funktioner tillhandahålls av en backend till vilken olika användargränssnitt kan anslutas . Det traditionella gränssnittet som följer med systemet är en datoranteckningsbok , men det är möjligt att arbeta med backend från integrerade utvecklingsmiljöer som Eclipse och IntelliJ IDEA ; Sedan 2002 har det funnits ett gratis JMath-verktyg som tillhandahåller ett kommandoradsgränssnitt till Mathematica via MathLink [3] -gränssnittet .

Funktioner

Huvudsakliga analytiska funktioner:

Systemet utför också numeriska beräkningar: bestämmer värdena för funktioner (inklusive speciella ) med godtycklig noggrannhet , utför polynominterpolation av en funktion från ett godtyckligt antal argument med hjälp av en uppsättning kända värden och beräknar sannolikheter.

Talteoretiska möjligheter - definition av ett primtal genom dess ordningsnummer, bestämning av antalet primtal som inte överstiger ett givet; diskret Fouriertransform ; nedbrytning av ett tal till primfaktorer , hitta GCD och LCM .

Systemet har också linjära algebraiska möjligheter - att arbeta med matriser (addition, multiplikation, hitta den inversa matrisen , multiplikation med en vektor, beräkna exponenten, ta determinanten ), söka efter egenvärden och egenvektorer .

Systemet presenterar resultaten både i alfanumerisk form och i form av grafer. I synnerhet implementeras konstruktionen av grafer över funktioner , inklusive parametriska kurvor och ytor ; konstruktion av geometriska former ( polylinjer , cirklar , rektanglar och andra); konstruktion och manipulering av grafer . Dessutom implementeras ljudåtergivning , vars graf ställs in av en analytisk funktion eller en uppsättning punkter.

Systemet tillhandahåller automatisk generering av programkod i C -språket och dess länkning ; medan de genererade programmen kan användas autonomt. Användning av SymbolicC stöds för att skapa, bearbeta och optimera C-kod . Program kan använda externa dynamiska bibliotek , inklusive integration med CUDA och OpenCL .

Programmeringsspråket Wolfram

Wolfram är ett tolkat funktionellt programmeringsspråk som utgör den språkliga grunden för systemet, vilket gör att du kan utöka dess kapacitet; dessutom är Mathematica till stor del skriven på Wolfram-språket, även om vissa funktioner, särskilt de som är relaterade till linjär algebra , är implementerade i C för optimeringsändamål .

Språket stöder både procedurprogrammering med standardprogramexekveringskontrollsatser (loopar och villkorliga hopp) och ett objektorienterat tillvägagångssätt som tillåter lat utvärdering . Även i Mathematica-systemet kan du ställa in reglerna för att arbeta med vissa uttryck.

Kodexempel - En lista med primtal väljs i block med primtalsnivåer:

I [ 1 ] := tm = 2 ; p = {}; k = 1 ; gör [ Gör [ Om [ t > 0 , För [ i = 1 , ( s = p [ [ i ] ] ) <= t + 1 , i ++ , Om [ GCD [ k - s , 2 s - 1 ] != 1 , Gå till [ l ]]]]; p = AppendTo [ p , k ]; Etikett [ l ]; k ++ , { 4 ( t + 1 )}], { t , 0 , tm }]; p *= 2 ; p -- ; p [[ 1 ]] ++ ; sid Ut [ 1 ] = { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , 13 , 17 , 19 , 23 , 29 , 31 , 37 , 41 , 43 , 47 }

Tillägg

Det finns många tillägg för systemet som löser specialiserade klasser av problem. Till exempel är AceFEM-tillägget designat för att lösa fysiska och matematiska problem med finita elementmetoden , Analog Insydes-tillägget är för att modellera, analysera och skapa elektriska kretsar, Derivatives Expert är för att analysera värdepapper och derivat , Fuzzy Logic är för att skapa, modifiera och visualisera suddiga uppsättningar . För att lösa geometriska problem finns tilläggen Geometrica (ett geometriskt uppslagsverk med förmåga att noggrant bygga geometriska objekt och kontrollera påståenden) och Geometry Expressions (symbolisk geometri). Förutom tillägg är kodgeneratorer för C++ och Fortran 90 och integrationspaket för interaktion med Excel och LabView implementerade .

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 The Software Engineering of Mathematica - 2012.
  2. ↑ https://www.wolfram.com/mathematica/quick-revision-history.html
  3. ↑ JMath: En GNU Readline-baserad frontend för Mathematica  ( 15 februari 2002). Hämtad 5 maj 2022. Arkiverad från originalet 7 april 2022.

Litteratur

  • Aladiev V. Z. , Shishakov M. L. Introduktion till paketets miljö Mathematica 2.2. - M . : Informations- och förlag "Filin", 1997. - 368 sid.
  • Dyakonov V.P. Mathematica 5/6/7. Komplett guide. - M . : "DMK Press" , 2009. - 624 sid. - ISBN 978-5-94074-553-2 .
  • Charles Henry Edwards, David E. Penny. Differentialekvationer och gränsvärdesproblem: Beräkning och modellering med Mathematica, Maple och MATLAB = Differentialekvationer och gränsvärdesproblem: Beräkning och modellering. - 3:e uppl. - M . : "Williams", 2007. - ISBN 978-5-8459-1166-7 .
  • Shmidsky Yakov Konstantinovich. Mathematica 5. Handledning. Ett system av symboliska, grafiska och numeriska beräkningar. - M . : "Dialektik", 2004. - 592 sid. — ISBN 5-8459-0678-4 .
  • Glushko V. P., Glushko A. V. En kurs av ekvationer för matematisk fysik med hjälp av Mathematica-paketet. - St Petersburg. : "Doe" , 2010. - 320 sid. — ISBN 978-5-8114-0983-9 .
  • Aladiev V. Z. , Grin D. S. Utvidgning av Mathematica-systemets funktionella miljö. - Cherson: Oldi Plus, 2012. - 552 sid. — ISBN 978-966-2393-72-9 .
  • Aladiev V. Z. , Vaganov V. A. , Grin D. S. Utvalda systemproblem i Mathematica-programvarumiljön. - Cherson: Oldi Plus, 2013. - 556 sid. — ISBN 978-966-289-012-9 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Matematisk programvara
Symboliska beräkningar
Numeriska beräkningar
 Program för djupinlärning
gratis mjukvara
Icke-fri programvara
 Datoralgebrasystem
Proprietär
Fri
Gratis/shareware
Stöds inte