雜項-數學軟件：Mathematica

時間 2019-11-12

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ylbtech-雜項-數學軟件：Mathematica

Mathematica是 一款科學計算軟件，很好地結合了 數值和符號計算引擎、圖形系統、編程語言、文本系統、和與其餘應用程序的高級鏈接。不少功能在相應領域內處於世界領先地位，它也是使用最普遍的數學軟件之一。Mathematica的發佈標誌着現代科技計算的開始。Mathematica是世界上通用計算系統中最強大的系統。自從1988發佈以來，它已經對如何在科技和其它領域運用計算機產生了深入的影響。

Mathematica 和 MATLAB、 Maple 並稱爲三大數學軟件。

1. 歷史返回頂部

人們常說，Mathematica的發佈標誌着現代科技計算的開始。自從上世紀六十年代以來， 在數值、代數、圖形、和其它方面一直有個別的軟件包存在。可是，Mathematica的基本概念是用一個連貫的和統一的方法創造一個能適用於科技計算各個方面的軟件系統。實現這一點的關鍵之處是發明了一種新的計算機符號語言。這種語言能僅僅用不多量的基本元素製造出普遍的物體，知足科技計算的普遍性。這在人類歷史上仍是第一次。

當Mathematica1.0版發佈時，《紐約時代報》寫道：「 這個軟件的重要性不可忽視」；緊跟着《商業週刊》又將Mathematica評比爲當年十大最重要產品。在科技界，Mathematica被形容爲智能和實踐的革命。

2. 影響返回頂部

Mathematica的用戶羣中最主要的是 科技工做者和其它專業人士。可是，Mathematica還被普遍地用於教學中。數學中的許多計算是很是繁瑣的，特別是函數的做圖費時又費力，並且所畫的圖形很不規範，因此如今流行用Mathematica符號計算系統進行學習， 從高中到研究生院的數以百計的課程都使用它，不少問題便迎刃而解。此外，隨着學生版的出現，Mathematica已經在全世界的學生中流行起來，成爲了一個著名的工具。

3. 開發工做返回頂部

Mathematica的開發工做是由世界級的隊伍組成的。這支隊伍自從成立以來一直由史蒂芬·沃爾夫勒姆領導。Mathematica的成功使得公司可以集中注意力在很是長遠的目標上，運行獨特的研發項目，以及經過各類各樣的免費網站支持世界各地的知識愛好者。

長期以來，Mathematica核心設計的廣泛性使得其涉及的領域不斷增加。從剛開始是一個主要用於數學和科技計算的系統，到發展成許多計算領域的主要力量，Mathematica已經成爲世界上最強大的通用計算系統。

4. 高性能計算返回頂部

Mathematica系統已經支持 高性能計算。在Mathematica 5.2版本中，它已經支持 自動多線程計算。在2002年， gridMathematica的引入使得用戶級的 並行編程能夠在不一樣的集羣和多處理器系統中進行在2008年，在全部的Mathematica許可證中囊括了並行計算技術，包括支持網格技術如Windows HPC Server 200八、Microsoft Compute Cluster Server和Sun Grid。2010年，Mathematica增長了對 CUDA和 OpenCLGPU硬件的支持。另外，第8版還能夠生成C代碼，它能夠自動由系統C編譯器進行編譯，好比Intel C++編譯器或者Visual Studio 2010編譯器。

5. 產品功能返回頂部

6. 歷史版本返回頂部

7. 產品功能返回頂部

Mathematica的功能包括：

一、使用一行代碼可顯示的圖形

二、各類基本數學函數庫

三、各類特殊屬性函數庫

四、矩陣和數據操縱工具，包括對稀疏矩陣的處理

五、支持複數、任意精度數、區間算術和符號運算

六、2維和3維數據以及函數的可視化和動畫工具

七、求解方程組、常微分方程、偏微分方程、微分代數方程、時滯微分方程、遞推關係式等等

八、離散和連續微積分的數值和符號工具

九、多變量統計程序庫，包括支持100多種數據分佈的數據擬合、假設檢驗、機率和指望的運算

十、對運算和應用程序添加用戶界面的各類工具包

十一、約束和非約束以及局部和全局的最優化技術支持

十二、程序語言支持：過程式編程語言、函數式編程語言和麪向對象的編程語言

1三、圖像處理工具，包括圖像識別

1四、提供用於圖論中圖的分析和可視化的工具

1五、分析組合問題的工具

1六、 用於文本挖掘的工具

1七、 數據挖掘的工具，好比聚類分析、字符串對齊和模式匹配

1八、數論函數庫

1九、 金融運算的工具，包括期權、債券、年金、派生工具等的計算

20、羣論函數

2一、技術文本處理，包括公式編輯器和自動報告生成

2二、 用於聲音、圖像和數據的小波分析程序庫

2三、控制系統程序庫

2四、連續和離散的積分變換

2五、 導入和導出數據、圖像、視頻、GIS、CAD等各類文件格式，並支持對生物醫學類數據的輸入和輸出

2六、 連接Wolfram Alpha的大量數學、科學、社會經濟學類的數據集合

2七、查看而且從新使用前面的輸入和輸出（包括圖像和文本記號）的筆記本界面

2八、 和基於DLL、SQL、Java、.NET、C++、FORTRAN、CUDA、OpenCL以及http的系統相連接的工具

2九、編寫並行程序的工具

30、當與互聯網鏈接時，在筆記本中可同時使用「自由格式語言輸入」（一個天然語言型的用戶界面)和 Mathematica 語言

8. 應用的鏈接返回頂部

Mathematica經過名爲 MathLink的協議與其它應用程序連接。經過該協議，Mathematica實現內核與前端的通信，而且也提供了內核和其它應用程序之間的一個通用接口。

Mathematica不但自己具備豐富的功能，並且它也提供了大量接口用以訪問其它軟件，從而能夠方便地調用那些其它軟件具備但Mathematica暫時不具有的功能。這樣作能夠進一步加強Mathematica的適用性。

Wolfram Research發佈了一個免費的開發工具包，該工具包容許C programming language編寫的應用程序經過MathLink連接到Mathematica內核。

使用.NET/Link，任何一個.NET程序均可以調用Mathematica執行計算操做；相應地，Mathematica程序也能夠加載.NETclasses、操縱.NET對象而且執行方法調用。這樣咱們就能夠從Mathematica內部構建.NET圖形用戶界面。相似地，Mathematica也有J/Link。顧名思義，它能夠用於Mathematica與Java程序之間的交互。

與SQL數據庫之間的通信是經過內置的JDBC支持實現的。Mathematica也能夠從一個WSDL描述中安裝網頁服務。

其它與Mathematica相連接的語言包括Haskell、AppleScript、PLT Scheme、Visual Basic、Python和Clojure。

在Mathematica和OpenOffice.org Calc以及Microsoft Excel之間有雙向的連接。

Mathematica也提供了與許多專門的數學軟件包之間的連接，包括MATLAB、R、Sage、SINGULAR、MathModelica和Origin

Mathematica中的數學公式也能夠與其它計算或者排版軟件（好比MathML）的公式進行相互轉換。

Mathematica能夠經過多種方式捕獲實時數據，好比與LabVIEW的連接，金融數據feeds，或者直接經過GPIB從硬件設備（IEEE 488）、USB以及串行接口獲取。

其餘可用界面有JMath,它基於GNU readline和MASH，並利用UNIX命令行運行內置的Mathematica程序（內含參數）。

支持語言

語言：C、 .NET、Java、 SQL

支持軟件

軟件：OpenOffice、 Microsoft Excel、MATLAB、R

9. 可計算數據返回頂部

Mathematica囊括了 大量可當即計算的數據。用戶能夠經過編程訪問這些數據，而且也能夠經過 Wolfram Research的數據服務器自動更新數據。某些數據如股票價格和天氣數據都是 實時遞送的。

數據集包括：

天文數據：155,000個天體的99個屬性
化學數據：34,000個化合物的111個屬性，118個化學元素的86個屬性以及1000個亞原子粒子的35個屬性
地緣政治數據：237個國家的225個屬性，以及全世界160,000個城市的14個屬性
金融數據：186,000個股票和金融工具的歷史和實時屬性
數學數據：187種多面體的89個屬性，3000種圖的258個屬性，6種knots的63個屬性，21種晶格結構的37個屬性，52個測地學方案的32個屬性
語言數據：149,000個英語單詞的37個屬性。26個其餘語言的詞典
生物醫學數據：全部40,000我的類基因的41個數據，27,000類蛋白質的30個屬性
天氣數據：全球17,000個氣象站的43個實時和歷史的測量數據
Wolfram Alpha數據：來自Wolfram Alpha的億萬兆數據

10. 平臺可用性返回頂部

Mathematica 能夠在許多不一樣的平臺上運行，包括： Linux、 Apple的 Mac OS X以及基於 NT的 Microsoft Windows。 全部平臺都支持64位實現。在6.0.3以前的版本還支持其它操做系統，包括： Solaris、 AIX、Convex、HP-UX、 IRIX、 MS-DOS、 NeXTSTEP、 OS/2、Ultrix和 Windows Me.

Mathematica家用版是Microsoft Windows、Linux和Mac OS X（Intel）上的 一個32位應用程序。

11.返回頂部

0、

https://www.wolfram.com/mathematica/

00、延展

http://www.cnblogs.com/storebook/articles/8496536.html

一、

https://baike.baidu.com/item/Mathematica

二、