Mathematica

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Mathematica
Mathematica (логотип).png
Mathematica logistic bifurcation.png
Тип

Система компьютерной алгебры

Разработчик

Wolfram Research

Написана на

C

Интерфейс

Qt

Операционная система

Microsoft Windows, OS X, Linux

Первый выпуск

23 июня 1988

Последняя версия

11.2.0 (сентябрь 2017)

Читаемые форматы файлов

3DS[d][1], формат палитры цветов Adobe Photoshop[d][2], Audio Interchange File Format[3], Audio Video Interleave[4], BDF[d], BMP[5], bzip2[6], Формат вычисляемых документов[7], CIF[8], CSV[9], DBF[10], DICOM[11], Data Interchange Format[d][12], DIMACS[d][13], DOT[14], DXF[15], EDF[d][16], Encapsulated PostScript[17], FASTA (формат)[18], FASTQ[d][19], FITS[20], FLAC[21], GenBank[22], GeoTIFF[23], GIF[24], GPX[25], Графлеты[d][26], GraphML[27], GRIB[28], GTOPO30[d][29], GXL[d][30], gzip[d][31], Hierarchical Data Format[32], HTML[33], ICO[34], iCalendar[d][35], Joint Photographic Experts Group[d][36], JP2[d][37], JSON[38], JVx[d][39], KML[40], LaTeX[41], LWO[d][42], MATLAB[43], MathML[44], MDB[d][45], MGF[d][46], MIDI[47], MPS[d][48], MTP[49], MTX[d][50], NDK[d][51], NetCDF[52], Nexus[53], Obj[54], Object File Format[d][55], OpenEXR[56], Portable anymap[57][58], PCX[59], PDB[d][60], Portable Document Format[61], Ply[d][62], PNG[63], Ppm[64], QuickTime формат[d][65], Rib[d][66], RSS[67], Rich Text Format[68], SCT[d][69], SDF[70], Standard Flowgram Format[d][71], SHP[d][72], SMILES[73], SND[d][74], SP3[d][75], STL[76], Sxc[d][77], tar[78], текстовый файл[79], Truevision TGA[80], TGF[d][81], TIFF[82], TLE[83], TSV[84], UUE[85], VCF[d][86], VCS[d][87], Visualization Toolkit[88], WAV[89], X BitMap[90], XHTML[91], Microsoft Excel[92], XML[93], XYZ[94] и ZIP[95]

Создаваемые форматы файлов

3DS[d][1], формат палитры цветов Adobe Photoshop[d][2], Audio Interchange File Format[3], Au file format[d][96], Audio Video Interleave[4], Base64[97], BMP[5], BYU[d][98], bzip2[6], C[99], Формат вычисляемых документов[7], CSV[9], DICOM[11], Data Interchange Format[d][12], DIMACS[d][13], DOT[14], DXF[15], Windows Enhanced Metafile[d][100], Encapsulated PostScript[17], FASTA (формат), FASTQ[d], FCS, FITS, FLAC, Flash Video, GIF, GraphML, GXL[d], gzip[d], Hierarchical Data Format, HTML, Apple Icon Image format[d], ICO, Joint Photographic Experts Group[d], JP2[d], JSON, JVx[d], KML, LWO[d], MathML, Autodesk Maya, MGF[d], MIDI, MTX[d], NetCDF, Obj, Pajek[d], Portable anymap, PCX, PDB[d], Portable Document Format, PNG, QuickTime формат[d], Rib[d], Rich Text Format, SCT[d], SDF, SND[d], STL, SVG, Adobe Flash, tar, TeX, текстовый файл, Truevision TGA, TGF[d], TIFF, TSV, UUE, VRML, VTK[d], WAV, X3D, X BitMap, XHTML, Microsoft Excel, XML, ZIP и ZPR[d]

Состояние

В активной разработке

Лицензия

Проприетарное программное обеспечение, коммерческая

Сайт

wolfram.com/mathematica

Commons-logo.svg Mathematica на Викискладе

Mathematica — система компьютерной алгебры (обычно называется Математика, программный пакет Математика), широко используемая в научных, инженерных, математических и компьютерных областях. Изначально система была разработана Стивеном Вольфрамом, впоследствии — компанией Wolfram Research.

Возможности[править | править вики-текст]

Основные аналитические возможности:

Система также осуществляет численные расчёты: определяет значения функций (в том числе специальных)) с произвольной точностью, осуществляет полиномиальную интерполяцию функции от произвольного числа аргументов по набору известных значений, рассчитывает вероятности.

Теоретико-числовые возможности — определение простого числа по его порядковому номеру, определение количества простых чисел, не превосходящих данное; дискретное преобразование Фурье; разложение числа на простые множители, нахождение НОД и НОК.

Также в систему заложены линейно-алгебраические возможности — работа с матрицами (сложение, умножение, нахождение обратной матрицы, умножение на вектор, вычисление экспоненты, взятие определителя), поиск собственных значений и собственных векторов.

Система результаты представляет как в алфавитно-цифровой форме, так и в виде графиков. В частности, реализовано построение графиков функций, в том числе параметрических кривых и поверхностей; построение геометрических фигур (ломаных, кругов, прямоугольников и других); построение и манипулирование графами. Кроме того, реализовано воспроизведение звука, график которого задаётся аналитической функцией или набором точек.

Программирование[править | править вики-текст]

Система обеспечивает автоматическое генерирование программного кода на языке Си и его компоновку; при этом сгенерированные программы могут быть использованы автономно. Для создания, обработки и оптимизации си-кода поддерживается использование SymbolicC. Программы могут использовать внешние динамические библиотеки, в том числе поддерживается интеграция с CUDA и OpenCL.

Язык программирования Mathematica[править | править вики-текст]

Кроме того, Mathematica — это интерпретируемый язык функционального программирования. Можно сказать, что система Mathematica написана на языке Mathematica, хотя некоторые функции, особенно относящиеся к линейной алгебре, в целях оптимизации были написаны на языке Си.

Mathematica поддерживает и процедурное программирование с применением стандартных операторов управления выполнением программы (циклы и условные переходы), и объектно-ориентированный подход. Mathematica допускает отложенные вычисления. Также в системе Mathematica можно задавать правила работы с теми или иными выражениями.

Расширения Mathematica[править | править вики-текст]

Для системы существуют многочисленные расширения, решающие специализированные классы задач. Например, расширение AceFEM предназначено для решения физических и математических задач методом конечных элементов, расширение Analog Insydes — для моделирования, анализа и создания электрических схем, Derivatives Expert — для анализ ценных бумаг и деривативов, Fuzzy Logic — для создания, модификации и визуализации нечётких множеств. Для решения геометрических задач существуют расширения Geometrica (геометрическая энциклопедия с возможностями точного построения геометрических объектов и проверки утверждений) и Geometry Expressions (символьная геометрия). Также как расширения также реализованы кодогенераторы для C++ и Fortran 90 и интеграционные пакеты для взаимодействия с Excel и LabView.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/3DS.html
  2. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/ACO.html
  3. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/AIFF.html
  4. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/AVI.html
  5. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/BMP.html
  6. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/BZIP2.html
  7. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/CDF.html
  8. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/CIF.html
  9. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/CSV.html
  10. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DBF.html
  11. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DICOM.html
  12. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DIF.html
  13. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DIMACS.html
  14. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DOT.html
  15. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DXF.html
  16. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/EDF.html
  17. 1 2 3 4 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/EPS.html
  18. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/FASTA.html
  19. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/FASTQ.html
  20. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/FITS.html
  21. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/FLAC.html
  22. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GenBank.html
  23. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GeoTIFF.html
  24. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GIF.html
  25. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GPX.html
  26. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/Graphlet.html
  27. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GraphML.html
  28. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GRIB.html
  29. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GTOPO30.html
  30. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GXL.html
  31. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/GZIP.html
  32. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/HDF.html
  33. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/HTML.html
  34. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/ICO.html
  35. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/ICS.html
  36. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/JPEG.html
  37. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/JPEG2000.html
  38. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/JSON.html
  39. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/JVX.html
  40. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/KML.html
  41. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/LaTeX.html
  42. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/LWO.html
  43. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MAT.html
  44. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MathML.html
  45. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MDB.html
  46. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MGF.html
  47. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MIDI.html
  48. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MPS.html
  49. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MTP.html
  50. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/MTX.html
  51. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/NDK.html
  52. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/NetCDF.html
  53. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/NEXUS.html
  54. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/OBJ.html
  55. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/OFF.html
  56. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/OpenEXR.html
  57. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PBM.html
  58. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PGM.html
  59. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PCX.html
  60. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PDB.html
  61. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PDF.html
  62. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PLY.html
  63. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PNG.html
  64. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/PPM.html
  65. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/QuickTime.html
  66. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/RIB.html
  67. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/RSS.html
  68. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/RTF.html
  69. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SCT.html
  70. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SDF.html
  71. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SFF.html
  72. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SHP.html
  73. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SMILES.html
  74. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SND.html
  75. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SP3.html
  76. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/STL.html
  77. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/SXC.html
  78. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TAR.html
  79. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/Text.html
  80. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TGA.html
  81. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TGF.html
  82. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TIFF.html
  83. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TLE.html
  84. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/TSV.html
  85. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/UUE.html
  86. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/VCF.html
  87. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/VCS.html
  88. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/VTK.html
  89. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/WAV.html
  90. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/XBM.html
  91. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/XHTML.html
  92. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/XLS.html
  93. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/XML.html
  94. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/XYZ.html
  95. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/ZIP.html
  96. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/AU.html
  97. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/Base64.html
  98. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/BYU.html
  99. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/C.html
  100. 1 2 https://reference.wolfram.com/language/ref/format/EMF.html

Литература[править | править вики-текст]

  • Дьяконов В. П. Компьютерная математика. Теория и практика. — М., СПб: «Нолидж», «Питер», 1999,2001. — С. 1296. — ISBN 5-89233-065-4.
  • Дьяконов В. П. Системы символьной математики Mathematica 2 и Mathematica 3. — М.: «СК-ПРЕСС», 1998. — С. 320. — ISBN 5-89233-017-6.
  • Дьяконов В. П. Mathematica 4 с пакетами расширения. — М.: «Нолидж», 2000. — С. 608. — ISBN 5-89251-086-7.
  • В. Дьяконов, Ю. Новиков, В. Рычаков. Компьютер для студента. Самоучитель. — СПб.: «ПИТЕР», 2000. — С. 592. — ISBN 5-272-00082-X.
  • Дьяконов В. П. Mathematica 4. Учебный курс. — СПб.: «ПИТЕР», 2001. — С. 656. — ISBN 5-572-00275-X.
  • Дьяконов В. П. Mathematica 4.1/4.2/5.0 в математических и научно-технических расчетах. — М.: «СОЛОН-Пресс», 2004. — С. 696. — ISBN 5-98003-065-4.
  • Морозов А. А., Таранчук В. Б. Программирование задач численного анализа в системе Mathematica: Учеб. пособие.- Мн.: БГПУ, 2005. — 145 с. http://elib.bsu.by/handle/123456789/27553
  • Дьяконов В. П. Mathematica 5/6/7. Полное руководство. — М.: «ДМК Пресс», 2009. — С. 624. — ISBN 978-5-94074-553-2.
  • Дьяконов В. П. Mathematica 5.1/5.2/6 в математических и научно-технических расчетах. Изд-е второе дополненное и переработанное. — М.: «СОЛОН-Пресс», 2008. — С. 744. — ISBN 978-5-91359-045-9.
  • Дьяконов В. П. Mathematica 5.1/5.2/6. Программирование и математические вычисления. — М.: «ДМК-Пресс», 2008. — С. 576. — ISBN 5-94074-405-2.
  • Чарльз Генри Эдвардс , Дэвид Э. Пенни. Дифференциальные уравнения и проблема собственных значений: моделирование и вычисление с помощью Mathematica, Maple и MATLAB = Differential Equations and Boundary Value Problems: Computing and Modeling. — 3-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — ISBN 978-5-8459-1166-7.
  • Шмидский Яков Константинович. Mathematica 5. Самоучитель. Система символьных, графических и численных вычислений. — М.: «Диалектика», 2004. — С. 592. — ISBN 5-8459-0678-4.
  • Дьяконов Владимир Павлович. Вейвлеты. От теории к практике. Издание 2-е дополненное и переработанное. — М.: «СОЛОН-Пресс», 2004. — С. 400. — ISBN 5-98003-5.
  • Глушко В. П., Глушко А. В. Курс уравнений математической физики с использованием пакета Mathematica. — СПб.: «Лань», 2010. — С. 320. — ISBN 978-5-8114-0983-9.
  • Таранчук В.Б. Основные функции систем компьютерной алгебры. — Минск: БГУ, 2013. — 59 p.

Ссылки[править | править вики-текст]