Mathematica

Mathematica Wolfram Research Ltd. Na licencji: akademicka - płatna Lista aplikacji


Spis treści

Mathematica

Mathematica 8.0 to uniwersalne środowisko do modelowania matematycznego. Najnowsza wersja oprogramowania przychodzi z nowymi bardzo przydatnymi narzędziami i dodatkową funkcjonalnością. W szczególności na uwagę zasługuje polecenie Manipulate - dzięki któremu możemy prowadzić animacje i obliczenia symboliczne w dynamicznej, sterowanej przestrzeni parametrów. Pozwala realizować różnorodne obliczenia: od najprostszych kalkulacji po zaawansowane zagadnienia matematyki wyższej. Mathematica to doskonałe narzędzie do obliczeń symbolicznych i symulacji numerycznych. Rozbudowane opcje graficzne czynią z niej bogate narzędzie do wizualizacji danych i prezentacji graficznych. Mathematica operuje wewnętrznym językiem programowania wysokiego poziomu. W środowisku programu możliwe jest tworzenie interaktywnych dokumentów łączących tekst i wzory matematyczne w notacji tradycyjnej, wykresy i grafikę, animację i dźwięk.

Math dok.gif

Wbudowane funkcje umożliwiają między innymi:

  • obliczenia symboliczne
  • obliczenia numeryczne, programowanie
  • operacje na zbiorach danych
  • prezentacje graficzne, dźwięk, animacje
  • obliczenia symboliczne

Mathematica to przede wszystkim doskonałe narzędzie do obliczeń symbolicznych. Program doskonale radzi sobie z większością zagadnień z algebry liniowej. Rozwiązuje równania i nierówności algebraiczne, operując na liczbach rzeczywistych i zespolonych. Wbudowane procedury sterowania dokładnością obliczeń pozwalają uzyskać wynik z praktycznie dowolną precyzją. Mathematica liczy nieskończone sumy i iloczyny, operuje na macierzach. Potrafi diagonalizować, ortogonalizować, liczyć wektory i wartości własne oraz wiele innych. Bardzo rozbudowany jest pakiet matematyki dyskretnej zawierający rozbudowane narzędzia kombinatoryczne, dzięki którym możliwe jest np. rozwiązywanie równań różnicowych.

Mathematica posiada potężne pakiety do analiz różnych zagadnień z rachunku różniczkowego i całkowego. Możemy liczyć pochodne, obliczać całki (nieoznaczone, oznaczone, również po konturach), rozwiązywać równania i układy równań różniczkowych, dokonywać transformat(dyskretnych i ciągłych; Fouriera, Laplace'a i wiele innych).

Math sym.gif

  • obliczenia numeryczne

Numeryczne symulacje przeprowadzane dzięki Mathematice są szybkie i wydajne. Jednocześnie stworzenie własnego skryptu z wykorzystaniem bibliotek standartowych jest mniej czasochłonne niż napisanie odpowiedniego kodu w C, czy w Fortranie. Obliczenia numeryczne posiadają wbudowane opcje określające precyzję wyników. Dzięki nim można sterować dokładnością i czasem symulacji. Biblioteki standardowe posiadają pakiety do numerycznego rozwiązywania równań i układów równań algebraicznych i różniczkowych, obliczania sum i iloczynów, całkowanie, elementy optymalizacji i wiele innych.

Math list.gif

  • prezentacje graficzne, dźwięk, animacje

Prezentacje graficzne w Mathematice obejmują rysowanie wykresów dwu i trójwymiarowych. Możliwe jest graficzne przedstawianie pól skalarnych i wektorowych. Rozbudowane opcje, w tym animacje i dźwięk, czynią z Mathematici doskonałe narzędzie do wizualizacji danych.

Math viz.gif


Pakiety dodatkowe

W ICM zainstalowane są następujące dodatkowe pakiety firmy Wolfram Research, zintegrowane ze środowiskiem Mathematica.

  • TIME SERIES - pakiet zainstalowany na komputerach rekin i burza.
  • EXPERIMENTAL DATA ANALYST- pakiet zainstalowany na komputerze rekin.

Opis funkcji zamieszczonych w powyższych pakietach można uzyskać zaglądając do pomocy dostępnej w programie Mathematica:

Help -> Help Browser -> Add-Ons & Links -> Time Series / Experimental Data Analyst


Mathematica w ICM

Uruchamianie programu MATHEMATICA

Mathematica jest dostępna w ICM na komputerach rekin,halo2 oraz w laboratorium edukacyjnym. Obecnie w ICM zainstalowana jest wersja 8.0. Jeśli chcemy korzystać ze starszej wersji oprogramowania, zamiast komendy mathematica lub math należy wydać komendę mathematicaX lub mathX, gdzie X - oznacza numer wersji. Przykładowo mathematica7 uruchomi nam oprogramowanie w wersji 7.0.

Uruchomienie:

Po zalogowaniu należy ustawić środowisko poleceniem:

- na komputerze rekin:

  use_mathematica 

- na komputerze halo2

  module load mathematica

a następnie uruchomić program wpisując w linii poleceń:

  mathematica

lub

  math


Od wersji 8.0 nie powinnismy napotykac znanego problemu z fontami.

Jesli natomiast chcemy pracowac ze starszymi wersjami oprogramowania, najlepiej ściągnąć foldery z fontami ze strony WRI: http://support.wolfram.com/technotes/fonts/unix/latestfonts.html, rozpakować archiwum tgz do wybranego katalogu, oraz dodać podkatalogi fontów do naszej ścieżki serwera fontów, czyli wpisać na naszym lokalnym komputerze:

xset +fp /pelna-sciezka-do-podkatalogu/Type1
xset +fp /pelna-sciezka-do-podkatalogu/BDF
xset fp rehash

Dokumentacja

Dokumentacja wydrukowana jest dostępna w bibliotece ICM. Istnieje także pełna dokumentacja on-line dokumentacja

Dostępne instalacje

  • Hydra
    • mathematica/8.0
    • mathematica/10.3
  • Topola
    • mathematica/8.0
    • mathematica/10.3
    • mathematica/11.0