Мало того, что Mathematica является мощной вычислительной средой, в нее встроен дополнительный функционал, затрагивающий многие технические сферы деятельности, от вычислительной биологии и финансового инжинеринга до волнового анализа и геоинформационных систем.
Статистики тоже найдут Mathematica полезной, т.к. она включает в себя большее число статистических распределений, чем в любой другой системе, и предлагает полный набор статистических мер и операций (от математического ожидания и дисперсии до полувариантов и энтропии информации), автоматическую оценку параметров и проверку гипотез, анализ статистических моделей и многое другое.
Mathematica поддерживает широкий набор основных операций и алгоритмов на графах, например: нахождение путей, циклов, клик и прочие. Можно задавать произвольные графы, генерировать случайные, интерактивно конструировать их, а также экспортировать и импортировать в стандартный формат графов и матричный вид. Про такие простые вещи как разложение на множители, простые числа, сравнительную и модульную арифметику можно даже и не упоминать. Доступны математические константы любой точности, а миллионы знаков таких констант как p или e вычисляются в одно мгновение.
Взятие простых и многомерных интегралов, а также сумм и произведений их последовательностей; поддерживается большое число методов численного интегрирования. По слухам, Mathematica берет 99% всех известных интегралов и является лидером в данной области. К сожалению, сейчас найти такую информацию на сайте не удалось, но еще ни разу она меня в этой области не подводила.
Все математические возможности заключены в небольшом наборе мощных функций, предоставляющих возможность решения алгебраических, дифференциальных, реккурентных и функциональных равенств и неравенств, а также линейных систем; возможность проводить дифференциальный и интегральный анализы, анализ рядов и анализ Фурье, кластерный анализ, интегральные преобразования и многое другое. А также: символьные матрицы, матрицы с числами любой точности, плотные, разреженные, матрицы с миллионами элементов, различные численные методы для нахождения корней и систем алгебраических уравнений. Mathematica предоставляет всеобъемлющую систему для дискретных вычислений, включает в себя все аспекты полиномиальной алгебры, такие, как разложение на множители и декомпозицию, структурные операции, деление многочленов и т.д. Среда позволяет создавать, отображать и управлять кривыми Безье, B-сплайнами, NURBS кривыми и поверхностями в любом числе измерений. Интерполирование данных сплайнами позволяет применять сплайновые методы в любой области.
Поскольку описывается математическая среда, в первую очередь надо рассказать о ее вычислительных способностях и диапазоне решаемых задач: Mathematica содержит наибольшую в мире коллекцию высокооптимизированных алгоритмов, заключенных в одной системе, многие из которых были открыты при Wolfram Research. Сочетание эффективности JIT (компиляции на лету) и автоматически конфигурируемых параллельных вычислений, гарантирует корректность ответов и высокую скорость их получения. Система поддерживает числа любой точности, причем для внутренних расчетов часто используются еще более точные значения для повышения качества результата. Также, для повышения точности среда использует символьные вычисления, т.е. пытается упростить или преобразовать выражение и лишь затем производит численный расчет. При этом алгоритм решения выбирается автоматически из тысяч методов и может быть изменен даже в процессе вычисления, что ускоряет получение решения и повышает точность больше, чем ручное задание метода (что, однако, не запрещено).
Основа Mathematica гибкий символьный язык, поддерживающий множество парадигм программирования, продвинутые инструменты отладки, автоматическое проектирование интерфейса и многое другое. Он упрощает весь процесс разработки от дизайна до внеднения. Mathematica всё данные, программы, формулы, графики, документы представляет в виде символьных выражений.
Все знают Wolfram|Alpha, и наверняка слышали о Wolfram Mathematica. К сожалению, поиск показал отсутствие постов об этой замечательной среде на хабре, и данной статьей хотелось бы открыть серию публикаций посвященных программированию на Mathematica. Для начала стоит сказать о возможностях и особенностях этой системы, которых ой как много, так что запаситесь терпением. Если хабражителей заинтересует этот математический пакет, то обязательно последуют другие статьи, более конкретные, обучающие работе со средой и внутренним языком.
Wolfram Mathematica: знакомство
11 февраля 2011 в 18:06
Wolfram Mathematica: знакомство / Хабрахабр
Комментариев нет:
Отправить комментарий