Mathematica 4

Na kalkulačky již pohlížíme jako na samozřejmost, ale bez programů usnadňujících zpracování číselných souborů...


Na kalkulačky již pohlížíme jako na samozřejmost, ale bez programů
usnadňujících zpracování
číselných souborů by se mnozí z nás rovněž neobešli. Ovšem řada symbolických
operací (například úpravy a zjednodušování
výrazů, derivování, abych uvedl alespoň některé) je také rutinní. Již zhruba
deset let jsou k dispozici programy pro symbolickou i numerickou matematiku;
jedním z "nejmocnějších" je právě Mathematica 4.
Co je tedy Mathematica 4?
Jak číslo v názvu napovídá, jde o novou verzi z řady softwaru Mathematica
(možná znáte verze Mathematica 2.x, Mathematica 3.0) od britské firmy Wolfram
Research. Jde o integrovaný systém umožňující numerické i symbolické výpočty,
práci s daty, grafické zpracování výsledků. Zároveň je Mathematica programovací
jazyk, který zahrnuje "pro daný účel to dobré" z programovacích jazyků Fortran
či C, Lisp a Prolog.
Co Mathematica 4 umí?
To je ovšem těžká otázka: napíšu-li všechno z aplikované matematiky, neuvěříte
mi. Pokusím-li se to shrnout na půlstránce (stručně psaný manuál má skoro 2 000
stran), budu nepřesnější. Berte tedy následující výčet spí-še jako ilustraci.
Mathematica umožňuje výpočty s libovolnou zvolenou přesností, obsahuje všechny
běžné a velké množství speciálních funkcí. Z algebry zmiňme řešení rovnic a
jejich soustav (kde je teoreticky možné najít analytické řešení analyticky,
jinak numericky), maticové operace, efektivní algoritmy pro výpočet vlastních
čísel matic; k nejčastěji používaným patří příkazy pro zjednodušování výrazů.
Dále řešení obyčejných diferenciálních rovnic a jejich soustav (kde lze najít
analyticky i za pomoci speciálních funkcí obecné řešení i Cauchyho úlohu, při
numerickém řešení pochopitelně jen Cauchyho úlohu), analytickou i numerickou
integraci funkcí jedné i více proměnných; pracuje s operátorem divergence,
rotace a Laplaceovým operátorem, a to v kartézských, cylindrických, sférických
a několika dalších souřadných systémech, řeší některé parciální diferenciální
rovnice. Z transformací uveďme Laplaceovu a Fourierovu, dále diskrétní
Fourierovu transformaci a transformaci Z. Mathematica 4 sčítá řady, počítá
limity, řeší diferenční rovnice; má množství funkcí na zpracování grafiky a
zvuku. Formát vstupu a výstupu je možno zvolit z více než dvaceti formátů
zvuku, grafiky a souborů obecně. S postupujícími verzemi se autoři snaží
přiblížit uživatelům, a tak historiky potěší převody mezi různými kalendáři,
chemiky, fyziky a techniky data chemických prvků a frekvence absorbčních čar
iontů, převody jednotek, údaje o zemské atmosféře. Mathematica 4 obsahuje ale i
další údaje, například o Zemi, státech a městech a mnoho jiného. Nejsem
kompetentní posuzovat ji jako celek; znám docenta matematiky, který řekl, že
když pracoval s tímto softwarem tři měsíce, měl pocit, že ovládá asi 2 % jeho
možností; po dalších sedmi letech má pocit, že ovládá stále asi ona 2 %.
Mathematica je ale také jazyk a umožňuje naprogramovat řešení dalších problémů.
Kromě testované verze pro Windows NT je k dispozici síťová verze pro Windows NT
a verze pro Windows 95/98, Linux, Mac OS, SunOS/Solaris, HP-UX, IRIX, AIX a
Digital UNIX.
Požadavky
na hardware
Verze pro Windows 95/98/NT zabírá na disku asi 160 MB a běží s procesory 486 a
vyššími. Programu postačí 32 MB operační paměti, nicméně větší RAM paměť
výpočty zrychluje.
Kdo Mathematicu používá?
V současnosti asi 1,5 milionu uživatelů. Jde o techniky, matematiky, fyziky,
učitele středních i vysokých škol, pracovníky národních bank některých států.
Překvapující je fakt, že ji používají také skladatelé, lingvisté, právníci a
mnozí další. Nejlépe je asi zabrousit na www.wolfram.com, kde se dozvíte o
knihách o užití Mathematicy a především o nadstavbách pro různé disciplíny a
vědní obory, ale získáte zde také informace o programech umožňujících
spolupráci například s aplikacemi MS Word a MS Excel.
Uživatele verze 3.0 asi zajímá, co nového přináší verze 4. Opět není možné
uvést všechno; zjistil jsem řádové zrychlení některých operací (např. hledání
nejmenšího prvku matice 200krát, vyčíslení některých transcendentních funkcí
20krát), 100 nových funkcí a 20 datových, grafických a zvukových formátů vstupu
a výstupu.
Na katedře elektroenergetiky používáme Mathematicu při řešení ferrorezonančních
obvodů, výpočtech tepelných, elektromagnetických a světelných polí a ovšem jako
nástroj při odvozování a úpravách výrazů, a to k naší plné spokojenosti.
9 2108 / orn
ContourPlot3D [Sin[x] + Sin[y] + Sin[z],
{x, -2*p, 2*p}, {y, -2*p, 2*p},
{z, -2*p, 2*p}, PlotPoints » 8
SHRNUTÍ
Mathematica 4
matematický SW, programovací
jazyk
lPlus: obsáhlost, rychlost, komunikace s autory po internetu
lMinus: potřeba nového hesla při zásahu do HW
lELKAN, Praha
Tel.: 02/962 02 000
Fax: 02/962 02 006
www.elkan.cz, vzak@elkan.cz
lCena (vč. DPH): 60 375 Kč
lPlatforma:
Windows 95/98/NT 4.0









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.