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

Си

Интерфейс

Qt

Операционная система

Microsoft Windows, Mac OS X, Linux

Последняя версия

10.0.1 (16 сентября 2014)

Читаемые форматы файлов

3DS[d][1], формат палитры цветов Adobe Photoshop[d][2], Audio Interchange File Format, Audio Video Interleave, BDF[d], BMP, bzip2, Формат вычисляемых документов, CIF, CSV, DBF, DICOM, Data Interchange Format[d], DIMACS[d], DOT, DXF, EDF[d], Encapsulated PostScript, FASTA (формат), FASTQ[d], FITS, FLAC, GenBank, GeoTIFF, GIF, GPX, Графлеты[d], GraphML, GRIB, GTOPO30[d], GXL[d], gzip[d], Hierarchical Data Format, HTML, ICO, iCalendar[d], JPEG, JPEG 2000, JSON, JVx[d], KML, LaTeX, LWO[d], MATLAB, MathML, MDB[d], MGF[d], MIDI, MPS[d], MTP, MTX[d], NDK[d], NetCDF, Nexus, Obj, Object File Format[d], OpenEXR, PBM[d], PCX, PDB[d], Portable Document Format, PGM[d], Ply[d], PNG, Portable anymap, Ppm, QuickTime формат[d], Rib[d], RSS, Rich Text Format, SCT[d], SDF[d], Standard Flowgram Format[d], SHP[d], SMILES, SND[d], SP3[d], STL, Sxc[d], tar, текстовый файл, Truevision TGA, TGF[d], TIFF, TLE, TSV, UUE, VCF[d], VCS[d], Visualization Toolkit, WAV, X BitMap, XHTML, Microsoft Excel, XML, XYZ[d] и ZIP

Создаваемые форматы файлов

3DS[d][1], формат палитры цветов Adobe Photoshop[d][2], Audio Interchange File Format[3], Au file format[d][4], Audio Video Interleave[5], Base64[6], BMP[7], BYU[d][8], bzip2[9], Си[10], Формат вычисляемых документов[11], CSV[12], DICOM[13], Data Interchange Format[d][14], DIMACS[d][15], DOT[16], DXF[17], Windows Enhanced Metafile[d][18], Encapsulated PostScript[19], FASTA (формат), FASTQ[d], FCS[d], FITS, FLAC, Flash Video, GIF, GraphML, GXL[d], gzip[d], Hierarchical Data Format, HTML, Apple Icon Image format[d], ICO, JPEG, JPEG 2000, JSON, JVx[d], KML, LWO[d], MathML, Autodesk Maya, MGF[d], MIDI, MTX[d], NetCDF, Obj, Pajek[d], PBM[d], PCX, PDB[d], Portable Document Format, PGM[d], PNG, Portable anymap, QuickTime формат[d], Rib[d], Rich Text Format, SCT[d], SDF[d], 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]

Лицензия

Проприетарное программное обеспечение, коммерческая

Сайт

wolfram.com/mathematica/

Commons-logo.svg Mathematica на Викискладе

Mathematica — система компьютерной алгебры, 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 динамических библиотек, в том числе поддерживается интеграция с CUDA и OpenCL.

Язык программирования Mathematica[править | править вики-текст]

Файл:Mathematica9screenshot.PNG
Скриншот Mathematica 9 в системе Windows

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 предназачено 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.

Примечания[править | править вики-текст]

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]