Parhaat ohjelmointikielet matematiikalle

Disclosure: Tukisi auttaa pitämään sivuston toiminnassa! Ansaitsemme lähetysmaksun joistakin tämän sivun suosittelemista palveluista.


Matemaattisten ongelmien ratkaisemiseksi keskimääräinen matemaatikko ei aina käytä ohjelmointikieliä. Niitä voidaan käyttää apuna, mutta se riippuu täysin ongelman laajuudesta ja siitä, tarvitaanko ensin ohjelmointikieltä vai ei.

Parhaat ohjelmointikielet matematiikalle

Ohjelmointiin kuuluu usein ongelmien ratkaiseminen sinänsä, jolloin otat vastauksesi ja käytät niitä ohjelman rakentamiseen.

Matemaatikot vaativat kuitenkin joskus joitain ohjelmointikieliä avuksi ja joitakin parhaimmista matematiikan työhön liittyvistä ohjelmointikieleistä ihmettelevät, kun yrität hioa taitojasi ja kouluttaa itsesi tietyllä matemaattisella kentällä.

Siksi jatka lukemista oppiaksesi matematiikan suosituimmista ohjelmointikieleistä sekä siitä, mikä niissä on erityistä ja mikä tekee niistä hyviä matematiikan kirjoittamiseen ja ratkaisemiseen.

MATLAB

MATLAB on MathWorksin korkean tason laskentaympäristö. Sen nimi on lyhyt Matrix Laboratory. Alun perin se oli järjestelmä matriisien ratkaisemiseksi – nopeasti ja tarkasti. Mutta kolmen vuosikymmenen olemassaolonsa aikana siitä on kasvanut huomattavasti yleinen ympäristö matematiikan, tieteen ja tekniikan ongelmien ratkaisemiseksi..

Mitä MATLAB voi tehdä?

Vaikka MATLAB on pohjanaan edelleen järjestelmä lineaarisen algebran ongelmien ratkaisemiseksi, tämän päälle on rakennettu valtava määrä. Tässä on vain muutama hieno asia MATLAB Esimerkit -sivuilta:

  • Tiedonkeruu: vetämällä ja pudottamalla komponentteja on mahdollista ottaa tietoja kytketystä laitteesta, käsitellä ja tulostaa käyttäjäystävällisessä muodossa..
  • Erottelu: Symbolisella matematiikkatyökalulla MATLAB voi suorittaa laskennan ja monia muita matematiikan muotoja.
  • RNA: n rakenne: tämä on sovellus, joka ennustaa ja näyttää RNA: n rakenteen sen sekvenssin perusteella.
  • Kasvontunnistus: tämä on vain yksi monista kasvontunnistusalgoritmeista. MATLABia käytetään erityisen laajasti kuvankäsittelyssä.

Kuinka MATLAB toimii?

MATLAB käyttää omaa kehitysympäristöään. Suurin osa ihmisistä työskentelee yksinkertaisesti sen sisällä. Se käyttää omaa kieltään. Sitä voidaan kuitenkin käyttää ulkoisten ohjelmien ja toimintojen kanssa kielillä, kuten C ++ ja Fortran. Lisäksi MATLAB: n sisälle luomat sovellukset voidaan tulostaa C-ohjelmointikielelle, jotta ne voidaan sisällyttää ulkopuolisiin ohjelmiin.

Kaikista kelloista ja vihellyksistä huolimatta MATLAB on kuitenkin edelleen pohjassa lineaarisen algebran ympärillä. Se ajattelee matriiseja. Ja MATLAB-skriptikieli osoittaa tämän.

Peruskonseptit

MATLAB on heikosti kirjoitettu, kuten Perl ja JavaScript. Joten se selvittää, mitkä yksinkertaiset muuttujat perustuvat siihen, kuinka käytät niitä. Esimerkiksi, jos sanot sille x = 15.7, se tietää, että x on liukuluku. Toisaalta, jos sanot sille x = ‘help’, se tietää, että x on merkkijono. Jos alat käyttää numeroita, kuten merkkijonoja tai vise päinvastoin, se käsittelee niitä binaaritasolla, aivan kuten Perl.

Voit manipuloida muuttujia samalla tavalla kuin millä tahansa ohjelmointikielellä. Samoin merkkijonot ovat todella merkistöryhmiä ja niitä voidaan hallita siten.

matriisit

MATLAB: n todellinen voima on sen matriisien helppo käsittely. Matriisi määritetään hakasulkeissa sarakkeilla, jotka on erotettu välilyönneillä, ja rivit puolipisteillä. Tässä on yksinkertainen esimerkki MATLAB-dokumentaatiosta:

A = [1 1 0 0];
B = [1; 2; 3; 4];
C = A * B

Ensimmäinen rivi määrittelee 1 x 4 A -matriisin. Toinen rivi määrittelee 4 x 1 B-matriisin. Perusmatriisialgebralla tiedämme, että tulos on: 1 * 1 + 1 * 2 + 0 * 3 + 0 * 4 = 3. On selvää, että paljon monimutkaisemmat laskelmat voidaan suorittaa.

työkalulaatikot

Kaikkien matemaattisten työkalujen lisäksi, joita MATLAB tarjoaa, siihen on monia lisäyksiä. Erityisesti on työkalupakkeja. Olemme jo maininneet symbolisen matematiikan työkalupakin. Mutta monia muita on eri alueilla:

  • Rinnakkaislaskenta
  • Matematiikka, tilastot ja optimointi
  • Ohjausjärjestelmät
  • Signaalinkäsittely ja viestintä
  • Kuvankäsittely ja tietokonevisio
  • Testi ja mittaus
  • Laskennallinen rahoitus
  • Laskennallinen biologia

Kuten huomaat, MATLABin käyttötarkoitukset ovat laajat ja ne tarjoavat erikoistyökaluja kaikille.

MATLABin hankkiminen

MATLAB on suhteellisen kallis tuote. Perusohjelman hinta on yli 2000 dollaria. Simulink on 3 000 dollaria ylimääräistä. Ja työkalupakit ovat vähintään 1 000 dollaria, ja usein paljon enemmän. Yleensä ihmiset käyttävät MATLABia kahdessa tilanteessa. Ensinnäkin sitä käytetään yliopistoissa paljon. Seurauksena on, että MathWorks tarjoaa opiskelijaversioita MATLABista ja Simulinkistä alle sata dollaria.

Toinen tapa, jolla ihmiset yleensä pääsevät MATLABiin, on heidän työnantajiensa kautta. MATLAB on niin voimakas, että se on usein helposti hintansa arvoinen.

Ilmaiset MATLAB-vaihtoehdot

MATLAB: sta ei ole ilmaista versiota. Sille on kuitenkin kaksi ilmaista vaihtoehtoa. Nämä ovat molemmat tehokkaita työkaluja, jotka ainakin tarjoavat sinulle helpon tavan aloittaa oikeaan suuntaan: GNU Octave ja Scilab, joista molemmista puhumme alla.

Oppiminen MATLAB

MATLABin oppimisessa on paljon verkkoresursseja. Mutta suosittelemme, että aloitat kirjan kanssa. Mitä MATLAB: lla voidaan viime kädessä tehdä, on niin laajaa, että on hyvä saada perusteellinen yleiskuvaus aiheesta.

Kirjat

Seuraavat ovat kaikki erittäin hyviä perusohjeita MATLABiin.

  • MATLAB aloittelijoille: Pehmeä lähestymistapa (2008), kirjoittanut Peter Kattan: tämä on lyhyt ja selkeä johdanto MATLABiin. Se on erinomainen paikka aloittaa.
  • Oleellinen MATLAB insinööreille ja tutkijoille (2013), kirjoittanut Hahn ja Valentine: tämä on hyvä ja hieman perusteellisempi johdanto MATLABiin.
  • MATLAB for Dummies (2014), kirjoittanut Sizemore ja Mueller: osa kunniallisesta ja ennustettavasti hyvästä kirjasarjasta.
  • Matlab: Stormy Attawayn käytännön johdatus ohjelmointiin ja ongelmanratkaisuun: tämä on oppikirja, mutta helposti ymmärrettävä ja perusteellinen, jossa on paljon esimerkkejä.
  • Aloittaminen MATLAB: Nopea johdanto tutkijoille ja insinööreille (2013), kirjoittanut Rudra Pratap: lyhyt mutta yllättävän perusteellinen johdanto MATLABiin painottaen tieteellistä ohjelmointia.
  • MATLAB: Johdatus sovelluksiin (2009), kirjoittanut Amos Gilat: oppikirja, joka on hyvä johdanto aiheeseen. Koska se on vanhempi, voit yleensä löytää sen edulliseen hintaan.

Online-oppaat

MATLAB: n käytön takia korkeakouluissa on paljon ilmaisia ​​opetusohjelmia, joiden avulla pääset alkuun.

  • Opi MATLAB- ja Simulink-opetusohjelmien avulla: MathWorksin omat MATLAB-oppaat.
  • Kelly Blackin MATLAB-opetusohjelma: tämä on melko kapea opetusohjelma, mutta se menee perusteellisesti perusteisiin.
  • Utahin yliopiston MATLAB-opetusohjelma: nopea ja likainen johdanto MATLABiin yhdellä lyhyellä sivulla. Katso myös yksityiskohtaisemmat, MATLAB Basics and a Little Beyond.
  • MATLAB Hypertext Reference: Tämä on melko yksityiskohtainen johdanto MATLABiin.
  • MATLAB-opetusohjelma: tämä on video-opetusohjelma, mutta koostuu melkein 100 lyhyestä opetusohjelmasta.

Muut verkkoresurssit

Tässä on muutama resurssi, kun olet oppinut MATLAB: n perusteet:

  • Hyödyllisiä tietoja MATLABin käytöstä: tämä on pieni, mutta hyödyllinen kokoelma MATLAB-resursseja, mukaan lukien UKK.
  • MATLAB Wiki FAQ: tämä on melko perusteellinen UKK, jota voidaan käyttää myös eräänlaisena opetusohjelmana, jos tiedät perusteet.
  • Osittainen luettelo on-line-Matlab-opetusohjelmista: vaikka sillä on luettelo joistakin opetusohjelmista, tämä Duke University -resurssi sisältää hienoja esimerkkejä MATLAB-ohjelmoinnista.

Online-foorumit

MATLABilla ei ole sellaista käyttäjäpohjaa, jolla on esimerkiksi C ++. Mutta koodereita on edelleen erittäin aktiivinen yhteisö. Kuten aina foorumeilla, huomaa, että roskapostit pääsevät läpi. Mutta kaikki nämä ovat vakaita foorumeita.

  • MATLAB Answers: tämä on MathWorks-yhteisöfoorumi, jossa voit kysyä kysymyksiä ja etsiä vastauksia.
  • MATLAB Subreddit: tämä on erittäin aktiivinen MATLAB-foorumi Redditissä. Saatat myös pitää matemaattisesta alamäärästä hyödyllistä.
  • Pino ylivuoto: Kun kyse on melkein kaikesta tietokoneeseen liittyvästä, Pino Ylivuoto on paikka. Tämä linkki vie sinut kaikkiin keskusteluihin, jotka on sanottu olevan tekemisissä MATLABin kanssa.
  • Muut kielet: tämä ei ole erityinen MATLABille, mutta se on erittäin aktiivinen ja ympärillä on paljon asiantuntevia ihmisiä.
  • Drexel University Forum: tämä on heidän matematiikkafooruminsa MATLAB-osio. Se on erittäin aktiivinen, mutta tietenkin akateemisen taipumuksen omaava.

MATLAB-yhteenveto

MATLAB on korkeatasoinen laskentaympäristö, jota käytetään kaikissa yliopistoissa ja teollisuudessa, kuten fysiikassa ja rahoituksessa. Olemme vain koskenut sen ominaisuuksia täällä. Näiden resurssien avulla voit aloittaa järjestelmän oppimisen. Se voi lopulta viedä sinut melkein minne tahansa.

GNU oktaavi

GNU-oktaavi on korkean tason ohjelmointiympäristö numeeristen laskelmien tekemiseen tiedettä ja tekniikkaa varten. Se on ilmeisin ilmainen vaihtoehto MATLABille, koska sen ohjelmointikieli on yhteensopiva sen kanssa.

Perusohjelmointikielen lisäksi GNU Octave sisältää suuren joukon työkaluja yhteisten numeeristen laskelmien suorittamiseen. Lisäksi oktaavi voi käyttää C ++- ja Fortran-kirjoitettuja toimintoja.

GNU-oktaavin historia

GNU-oktaavi kehitettiin alun perin (vuodesta 1988 lähtien) apuna opettamaan korkeakouluopiskelijoille kemiallisten reaktorien suunnittelua. Suunnittelijat olivat tyytymättömiä Fortranin käyttöön, koska heidän opiskelijansa viettivät liian paljon aikaa koodauksen virheenkorjaukseen eivätkä siis oppineet aihetta. Joten he halusivat interaktiivisen työkalun.

GNU-oktaavi julkaistiin ensimmäisen kerran alfa-muodossa vuoden 1993 alussa. Ensimmäinen virallinen julkaisu (versio 1.0) tuli seuraavana vuonna. Toukokuussa 2015 julkaistiin Oktaavin versio 4.0. Sillä on täydellinen graafinen käyttöliittymä ja se on saatavana kaikissa tärkeimmissä käyttöjärjestelmissä.

ominaisuudet

GNU-oktaavi on paljon enemmän kuin yhtälöiden ratkaisija.

  • Matriiseja käytetään standarditietotyyppinä.
  • Monimutkaisten numeroiden käyttöä tuetaan.
  • Se sisältää suuren matematiikkafunktiokirjaston.
  • Se sisältää tiedostonimen, muuttujan ja toiminnon suorittamisen.
  • Rajoittamaton komento kumoa on käytettävissä.
  • Tietojen järjestämiseen rakenteisiin on useita vaihtoehtoja.
  • Se tarjoaa tukea argumentti- ja paluulistoille sekä oikosulku Boolen, pienennyksen ja lisäyksen operaattoreille.

Verkkoresurssit

  • GNU Octave: hakemuksen virallinen verkkosivusto. Se sisältää latauslinkit kaikkiin tärkeimpiin käyttöjärjestelmiin.
  • GNU-oktaaviviite: ohjelmistolle toimitetut täydelliset ohjeet. Voit myös ladata 800-sivuisen PDF-tiedoston viitteestä.
  • GNU Octave Wiki: tämä on samanlainen kuin dokumentaatio, mutta wikinä se muuttuu jatkuvasti moderaattoreiden ja avustajien perusteella.
  • Ohjelmointiero oktaavin ja MATLABin välillä: tämä artikkeli on osa MATLAB-ohjelmoinnin wikikirjaa. Se tarjoaa hyvän yleiskuvan näiden hyvin samanlaisten tuotteiden eroista.

Kirjat

  • GNU Octave Primer for Beginners (2016), kirjoittanut S Nakamura: Tässä aloittelijaoppaassa on liikuntaongelmia ja vastauksia ohjelmiston läpi ajamiseen. Luvut sisältävät aiheita, kuten komennot, ohjelmointi, haarakäskyt, piirtäminen, pylväskaaviot ja paljon muuta.
  • Jesper Schmidt Hansenin GNU Oktaavi-aloittelijan opas (2011): hyvä valinta visuaalisille oppilaille. Se on samanlainen kuin Nakamura-kirja, mutta täynnä lisää kuvakaappauksia ja vaiheittaisia ​​esimerkkejä, joten se on täydellinen aloittelijalle.
  • GNU Octave 4.0 -käyttöopas: Free Your Numbers (2015), kirjoittanut Eaton, et al: niille, jotka haluavat virallisen viitteen kirjamuodossa. Osa 1 alkaa yksinkertaisilla oktaaviaesimerkkeillä ja kattaa aiheet, kuten Java-käyttöliittymä ja paketit. Osa 2 sisältää tietoja kaikesta permutaatiomatriisien luomisesta eksplisiittisten ja implisiittisten konversioiden hallintaan.
  • Numeerisen analyysin perusta: SNkamuran toteuttaminen GNU-oktaavilla / MATLAB (2016): tämä kirja kattaa alueet, kuten lineaarisen algebran, polynomit, polynomiset interpoloinnit ja numeeriset integraatiot.

Kurssit

  • Oktaavi / MATLAB® aloittelijoille, osa 1: Alkaen Scratchista: tämä on MIT Open CourseWare -luokka. Kurssimuistiinpanoilla, tehtävillä, videoilla ja tentteillä tämä ensimmäinen moduuli kattaa kaiken kahden pisteen rajaolosuhteista neutronikuljetuksiin. Sitä seuraa osa 2: Asetustiedot ja piirtäminen ja osa 3: Kohteiden puhdistaminen ja tallentaminen.
  • Oktaaviohjelmointiohjeet: Vaikka tämä ei ole muodollinen kurssi, tämä wiki-opetusohjelma laajenee esimerkiksi toimintojen kirjoittamiseen, polynomien arviointiin ja signaalinkäsittelyyn.
  • Professori Andrew Ng YouTube-videot: Tämä on YouTube-soittolista oktaaville. Se alkaa alusta ja pääsee edistyneempiin aiheisiin, kuten vektorisointi ja datan piirtäminen.

yhteisöjen

  • Ohje-oktaavi: tämä on aktiivinen postituslista edistyneille kehittäjille. Mutta voit ilmoittautua siihen, jos haluat lähettää omia ajatuksiasi tai oppia tästä juuri kokemusyhteisöstä.
  • Freenode Channel: jos haluat keskustella GNU Octave -kehittäjien kanssa ympäri maailmaa, tämä on oikea paikka tehdä se. Freenode kattaa kaikenlaiset luokat, joten sinun on siirryttävä #octave-kanavalle.
  • Google Plus: Vaikka tätä yhteisöä ei ole tarkoitettu suoraan tueksi, se on hyvä selville päivityksistä ja muista uutisista.

Pitäisikö sinun oppia GNU oktaavi?

GNU-oktaavi ei ole MATLAB: n täydellinen korvaaja. Mutta se on lähellä. Lisäksi GNU Octave -koodi on enimmäkseen yhteensopiva MATLAB-koodin kanssa. Joten siirtymisen GNU-oktaavista MATLAB: iin pitäisi olla helppoa. Jos tulevaisuuteen liittyy tiede tai tekniikka, GNU Octave on loistava työkalu oppimiseen.

scilab

Scilab on matemaattisen laskennan ohjelmistopaketti. Kuten Matlab, Excel tai GNU Octave, sitä käytetään numeeriseen laskentaan. Se sisältää satoja matemaattisia toimintoja ja tarjoaa tehokkaan laskentaympäristön matematiikan, luonnontieteiden ja tekniikan sovelluksiin.

Ohjelman kauneus on sen avoimen lähdekoodin luonne. Se julkaistaan ​​CeCILL-lisenssillä, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan ladata, käyttää, muokata ja jopa jakaa ilmaiseksi. Lisäksi se voidaan asentaa mihin tahansa tietokoneeseen, jossa on jokin käyttöjärjestelmä GNU / Linux, Mac OS X tai Windows..

Historia

Scilabin alkuperä juontaa juurensa 1980-luvulle, kun pari tutkijaa, jotka työskentelivät Ranskan tietotekniikan ja valvonnan tutkimuslaitoksessa (IRIA vuoteen 1979, sitten INRIA), kehittivät Blaisen, CACSD (Computer Aided Control System Design) -ohjelmistosovelluksen. François Delebecque ja Serge Steer halusivat tarjota tutkijoille automaattisen ohjauksen työkalun ja näin syntyi Blaise.

Vuonna 1984 Blaisesta tuli Basile, ja Simulog jakoi sen muutamaksi vuodeksi, ensimmäinen INRIA-käynnistysyritys.

Tämä päättyi 1990-luvulla, kun Simulog lopetti Basilen jakelun. Ohjelmisto nimettiin uudelleen Scilabiksi, ja INRIA kehitti sitä edelleen omassa ryhmässään.

Vuodesta 1994 tuli käännekohta, kun INRIA päätti julkaista Scilabin avoimen lähdekoodin ohjelmistona. Alkuperäinen kehitysryhmä jatkoi sen työskentelyä vuoteen 2002.

INRIA perusti vuoden 2003 alussa Scilab-konsortion varmistaakseen sen tulevaisuuden, kehityksen, ylläpidon ja tuen.

Viisi vuotta myöhemmin Scilab-konsortio integroitiin Digiteoon, joka jatkoi ohjelman työtä. Se merkitsi myös vuotta, jolloin Scilabista tuli täysin ilmainen ohjelmisto, jota jaettiin CeCILL-lisenssillä.

Viimeinkin vuonna 2010 Inria perusti Scilab Enterprises -välineen taata ohjelman tulevaisuus. Vuodesta 2012 lähtien Scilab Enterprises on täysin vastuussa kehityksestä. Se tarjoaa myös ammattitaitoisia palveluita ja tukea.

ominaisuudet

Scilab sisältää satoja matemaattisia funktioita. Matriisisuuntautuneesta lähtien voit suorittaa matriisikäsittelyjä, 2D / 3D-piirtämistä, luoda omia toimintoja ja kirjastoja ja paljon muuta. Se tarjoaa myös oman dynaamisen järjestelmien mallinntajan ja simulaattorin nimeltään Xcos.

scilab:

  • Matematiikka ja simulointi: tekniikan ja tieteen sovelluksiin, jotka sisältävät matemaattiset toimenpiteet ja data-analyysin.
  • 2D- ja 3D-visualisointi: visualisoi, merkitse ja vie tiedot. Luo ja mukauta erityyppisiä kaavioita ja kaavioita.
  • Optimointi: algoritmit rajoitettujen ja rajoittamattomien jatkuvien ja erillisten optimointitehtävien ratkaisemiseksi.
  • Tilastot: suorittaa tietojen analysointi ja mallinnus.
  • Ohjausjärjestelmän suunnittelu ja analyysi: vakioalgoritmit ja -työkalut ohjausjärjestelmän tutkimukseen.
  • Signaalinkäsittely: visualisoi, analysoi ja suodata signaaleja aika- ja taajuusalueilla.
  • Sovelluskehitys: lisää ohjelman alkuperäisiä toimintoja ja hallitse tiedonvaihtoa ulkoisilla työkaluilla.

Xcos:

  • Vakiolavat ja lohkot
  • Mallirakennus ja painos
  • Mallien mukauttaminen
  • Simulointi.

Verkkoresurssit

Koska Scilabia kehitetään ja ylläpidetään aktiivisesti, on runsaasti resursseja, jotta pääset alkuun oikealla jalalla. Virallisesta verkkosivustosta perusteelliseen dokumentointiin, wikiin ja aktiiviseen yhteisöön – sinun on ehdottomasti löydettävä oppimismenetelmillesi parhaiten sopiva resurssi..

  • Scilab: ohjelman virallinen verkkosivusto, jolla on latauslinkit, dokumentaatio ja pääsy ammatilliseen apuun ja tukeen.
  • Wiki: julkinen wiki, joka sisältää tietoja dokumentaatiosta, käyttöesimerkkeistä ja asennus- / kokoamisohjeista tietyille alustoille ja käyttöjärjestelmille.
  • Ohje: online-ohjejärjestelmä ohjelman toimintoille moduulien luetteloiden avulla.
  • Matlab- / Scilab-sanakirja: erittäin hyödyllinen sanakirja sen ja Matlabin vertaamiseen ja esimerkkejä kunkin toiminnon käytöstä.
  • YouTube-kanava: runsaasti videoita ohjelman ominaisuuksista ja ohjelmiston eri sovelluksista.
  • Oppaat: Kumppanisivusto Openeering tarjoaa useita opetusohjelmia, jotka vaihtelevat aloittelijasta edistyneempiin aiheisiin.

Kirjat

Scilabista on julkaistu useita kirjoja eri kielillä. Löydät kirjoja englanniksi, ranskaksi, saksaksi, japaniksi, kiinaksi ja enemmän. Kirjat vaihtelevat johdanto-aiheista tarkempiin ja edistyneempiin aiheisiin sen käytöstä.

  • Rouxin, Mathieun ja Gomezin Scilab teoriasta käytäntöön (2016): suunnattu uusien käyttäjien yleisölle sekä ihmisille, jotka haluavat parantaa tietämystään siitä. Se on kattava, käytännönläheinen johdanto ohjelmaan ja kattaa kaikki peruskäsitteet, joita tarvitset tietojen laskemiseen, analysointiin ja visualisointiin, algoritmien kehittämiseen ja mallien luomiseen.
  • Scilab esimerkki (2012), kirjoittanut M Affouf: lyhyt ja helppokäyttöinen johdanto, joka kattaa lyhyet selitykset komennoista, ohjelmoinnista ja kuvaajaominaisuuksista.
  • Tekninen ja tieteellinen laskenta Scilabilla (1999), kirjoittanut Gomez et al: sopii parhaiten niille, joilla on vahva tausta matriisi- ja differentiaaliyhtälöteoriassa. Se kattaa ohjelman perusteellisesti perusteellisin selityksin lineaarisen algebran, polynomien ja edistyneempien aiheiden sovelluksista.
  • Wouwerin, Saucezin ja Fernándezin ODE / PDE-mallien simulointi MATLAB: n, OCTAVE: n ja SCILABin (2014) kanssa: tämä kirja on tarkoitettu ohjelmassa ja muissa numeerisen laskennan sovelluksissa kokeneille. Se osoittaa lukijalle kuinka hyödyntää laajempaa joukko numeerisia menetelmiä monimutkaisten tieteellisten ja teknisten järjestelmien analysointiin.

Kurssit

Niille teistä, jotka haluavat opastavamman lähestymistavan oppimiseen, on tarjolla pari kurssia.

  • Aloittaminen Scilabilla: joka on suunnattu aloittelijoille ja jonka P2PU tarjoaa ilmaiseksi, tämä kurssi koostuu 20 oppitunnista, jotka kattavat ohjelman peruskäsitteet.
  • Insinööreille ja tutkijoille tarkoitettu oppilaitos: Udemyn tarjoama maksettu videokurssi, joka on tarkoitettu kaikille tieteellisestä laskennasta kiinnostuneille.

Yhteisö

Scilabilla on erittäin aktiivinen yhteisö, joka sisältää postituslistan, IRC-kanavan ja tiedostojenvaihto-verkkosivuston. Useissa sosiaalisen median verkostoissa on aktiivisia yhteisöjä.

  • Google+ -ryhmä: julkinen ryhmä, jossa on yli 400 jäsentä ja keskustelee kaikesta siihen liittyvästä.
  • Scilab ja Xcos: LinkedIn-ryhmä, joka on omistettu kaikille ammattilaisille, jotka haluavat vaihtaa tietoja.

Yhteenveto

Scilab tarjoaa erinomaisen ilmaisen vaihtoehdon Matlabille ja me vain tuskin naarmutimme pintaansa, mitä se voi tehdä. Nämä resurssit tarjoavat sinulle loistavan edistyksen ohjelmiston hallitsemisessa, ja loput on sinun päälläsi, joten mene eteenpäin ja opi!

Maxima

Maxima on tietokonealgebrajärjestelmä. Mutta se on myös ohjelmointikieli: tavallaan ALGOLin ja Lispin yhdistelmä. Se on niin tärkeä ohjelmisto, että olemme menneet hiukan eteenpäin kuin vain kertoa sinulle siitä.

Aiotko vain käsitellä sitä tai jatkatko tämän aiheen tutkimusta, tämä eeposluettelo Maximan resursseista auttaa sinua varmasti matkalla. Ohjelmoinnista Maximan kanssa graafisen käyttöliittymän, wxMaximan, käyttämiseen löydät täältä kaiken, mitä tarvitset tämän erinomaisen resurssin loistamiseksi:

Maxima: Pelaa

Maxima Resurssit

  1. MaximaA: n hankkiminen, asentaminen ja testaaminen. Kätevä opas, joka näyttää kuinka hankkia Maxima, parhaat asennustavat ja miten aloittaa testaus sen jälkeen, kun olet ladannut sen. Tämän yksityiskohtaisen esityksen pitäisi auttaa sinua pääsemään alkuun ollenkaan. Lisäksi alareunassa voit valita joukon muita opetusohjelmia, jotka Paul Lutus on tuottanut, mukaan lukien funktiokokonaisuuksien luominen ja Fourier-analyysi..
  1. Maxima-käsikirja Maxima-tiimin kokoamana tämä käyttöohje (Wayback-koneen kautta) on upea yleiskatsaus, joka osoittautuu uskomattoman hyödylliseksi, kun aloitat Maximan käytön. Se antaa sinulle myös luettelon ominaisuuksista ja paketeista, jotka on rakennettu Maximaan – mutta ne ovat 1 000 sivun asiakirjan lopussa, joten sinun on tehtävä paljon vierittämistä löytääksesi ne!
  1. Johdanto Maximaan (PDF) Stanfordin yliopiston ihmiset ovat koonneet tämän lähteen, ja se sisältää 245 online-sivua tietoa kaikesta Maximasta. Opas sisältää vaiheittaiset ohjeet sekä käteviä kuvia ja esimerkkejä.
  1. Lyhyempi esittely Maximaan (PDF) Jos yllä oleva opas vaikuttaa liian suurelta, Richard Rand Cornellin yliopistosta on luonut lyhyemmän, 14-sivuisen oppaan, joka on luettavissa verkossa. Siinä on lyhyt johdanto Maximaan ennen kuin siirrytään selittämään Maximan kirjoitusohjelmien / komentosarjojen / aliohjelmien kirjoittamista.
  1. Maxima-kirja (PDF) Tämä uskomattoman syvällinen opas, tämä kirja on tuotettu helmikuussa 2003, tarjoaa sinulle hyvin organisoidun ja kattavan katsauksen Maximaan. Vaikka se ei ole kaikkein ajantasaisin opas, jonka voit lukea, se on silti arvokas viite, koska se on kattava ja helppo seurata..
  1. Esimerkinomainen MaximaNämä opetusohjelmatyylinen muistiinpano on alun perin kirjoittanut Edwin L Woollett, mutta Kalifornian osavaltion yliopisto (Long Beach) on päivittänyt ne, jotta se sisältää vinkkejä Maxima-ohjelmiston kanssa työskentelemiseen – jotka ovat erityisen hyödyllisiä, jos käytät Windowsia.
  1. 10 minuutin opetusohjelma matematiikan ongelmien ratkaisemiseksi Maximalla Jos haluat nopean johdannon Maximaan tai joudut päivittämään joitain vanhoja tutkimuksia, tämä 10 minuutin opas on ihanteellinen. Se kattaa alueet, kuten Maximan käyttäminen laskurina, vakiot ja yleiset toiminnot, funktioiden ja muuttujien määritteleminen, symboliset laskelmat ja paljon muuta.

Maxima: Unet

  1. Maximan symbolisten matematiikkaominaisuuksien käyttäminenTäältä löydät taulukon, joka kehittää Maximan hienostunutta käyttöä symbolisena matematiikan työkaluna. Tämä tarjoaa sinulle loistavan vertailupisteen, johon voit jatkaa viittaamalla, etsiessäsi jokaisessa vaiheessa tarvittavat Maxima-tulot ja -lähdöt.
  1. Tensor Algebra MaximallaTämä resurssi osoittaa kolme eri tapaa, joilla voit tarkastella tenoreja Maximaa ja sen lisäosapaketteja käyttämällä.
  1. Maxima ja CalculusTämä on tarkasteltava tätä Wayback-koneen kautta, mutta ladattuasi tämä PDF antaa sinulle johdannon Maximan perusteisiin ennen ennakkoluulon, integroinnin, vektorilaskennan, kuvaajien, ohjelmoinnin ja monien muiden aiheiden tutkimista..
  1. Mathematica / Maxima-muuntokaavioTutko Mathematica? Sitten tämä muuntokaavio auttaa sinua ymmärtämään Maximaa nopeasti ja tehokkaasti.

Maxima: Pelaa

  1. Suuntakenttien piirtäminen 1. asteen ODE: lleTämä lyhyt opetusohjelma tutkii kuinka saat “plotdf” -toiminnon käyttöön ja käyntiä Maximassa käyttämällä sitä suuntatieteiden / kenttien piirtämiseen ensimmäisen asteen ODE: lle..
  1. wxMaximaTämä on Maximan Windows-käyttöliittymän kotisivu. Maximan asiakirjapohjainen käyttöliittymä tarjoaa sinulle valintaikkunoita ja valikoita monille yleisille rivipiirteille, automaattisen täydennyksen, Maxima-komennot ja yksinkertaiset animaatiot.
  1. wxMaxima Calculus I: lle ja II: lle Nämä kaksi opasta esittelevät wxMaxima: n suhteessa yksittäiseen muuttuvaan laskentaan, jolloin jokainen kirja toimii laboratorio-ohjeena, oppituntiviitteenä opiskelijoille tai CAS-tehtävien lähteenä..

Maxima: Teemme

  1. Tietokonealgebraohjelma Maxima – OpasohjelmaHuomainen esittely Maximan maailmaan (Wayback Machine: n kautta), tämä opetusohjelma tarjoaa sinulle hyödyllisiä vinkkejä ensimmäisiin vaiheisiin Maximan kanssa, ennen kuin siirryt tarjoamaan toimivia esimerkkejä ja neuvoja ohjelmoinnista Maximan kanssa. Se sisältää myös jonkin verran sisältöä Lispin käytöstä (kieli Maxima on ohjelmoitu), ja tähän osioon on lisätty mielenkiintoisia faktoja Lispistä.
  1. Minimal Maxima (PDF), jonka on tuottanut Robert Dodier, tämä hajottaa Maximan taustalla olevat tiedot, arvioinnit ja syntaktiset rakenteet. Tätä ymmärtää on hyvä, kun yrität käyttää Maximaa enemmän kuin vain tehokasta laskinta – tai kun kirjoitat omia aliohjelmia / toimintoja Maximassa.
  1. Maxima 22: n istunnon aikana reaalimaailman tekniikkaongelmien ratkaisemiseksiTämä joudut tarkastelemaan tätä Internet Archive Wayback Machine -palvelun kautta. Tämä on viittaus, jota monet matemaattiset asiantuntijat ovat edelleen ottaneet käyttöön ohjeena. Alun perin johtamana Youngstown State University College of Engineering & Teknologia, se on täydellistä, jos haluat käyttää Maximaa tekniseen suunnitteluun liittyvissä asioissa.

Maxima: Valmistuminen

Muut lähteet

Tämä lähdeluettelo antaa maxima-opiskelijoille ja ammattilaisille kaiken tarvitsemansa tiedon, etsivätkö he perustietoja maximasta vai haluavatko he käyttää edistyneitä maxima-tekniikoita ohjelmointiin. Jos etsit lisää resursseja, tutustu seuraaviin oppaisiin. Et voi koskaan oppia liikaa.

  • Maxima-ohjelmointi
  • Maxima symboliselle laskennalle
  • Ohjelmointi Maximassa

Mexima: Työskentely

Maxima-johtopäätös

Nämä resurssit antavat sinun hallita itse Maxima – ja mikä tärkeämpää – matematiikka. Matematiikka on nykyään tärkeämpi taito kuin koskaan. Vaikka aiemmin riitti tietämään kertolaskurit ja kuinka jakaa pitkä jako, nykypäivän työ vaatii ymmärtämään edistyneen matematiikan ja sen soveltamisen todellisen maailman ongelmiin. Maxima auttaa sinua hallitsemaan nämä taidot ja ratkaisemaan reaalimaailman ongelmat.

pytonkäärme

Pythonia pidetään toisinaan matematiikkaan tarkoitettuna ohjelmointikielenä, monien käyttäjien kirjoittaessa ohjelmia Pythonin avulla. Matemaatikot nauttivat siitä melko mielenkiintoisista syistä. Ensinnäkin, Pythonilla ei todellakaan ole paljoa matemaattista tarkoitusta, mutta yleisen ohjelmoinnin yhteydessä Python paistaa. Tämä yleinen ohjelmointi sisältää usein matemaattisia ohjelmia, joten se on lopulta hyödyllinen kentälle.

Lopuksi jotkut väittävät, että niin monien muiden ohjelmien ja ohjelmointikielien suosio johtuu siitä, että ne perustuvat Pythoniin. Esimerkiksi Sage perustuu Pythoniin ja se on hieno ratkaisu, kun käsittelet ongelmaa tyhjästä.

Mathematica

Mathematica on toinen kaupallinen ohjelma, jota matemaatikot käyttävät toisinaan. Vaikka joudut maksamaan sen käytöstä (se ei ole avoimen lähdekoodin sisältö), Mathematica on hyödyllinen yrittäessäsi esimerkiksi piirtämistä ja symbolisia toimenpiteitä.

Melko harvat matemaatikot toteavat, että Mathematica on yksi niistä ohjelmista, jotka soveltuvat parhaiten idean tarkistamiseen tai ajatuksen todentamiseen. Kun kirjoitetaan jotain, joka tulee ammattimaiseksi, vakaaksi ja tehokkaaksi, he todennäköisesti menevät toisen ohjelman mukana.

R

R tarjoaa kattavan grafiikan työkalusarjan kauniiden kuvien suunnitteluun ja toteuttamiseen. Suurimman osan ajasta huomaat, että tilastotieteilijät ovat niitä, jotka käyttävät R: tä sen uskomaton tilastollinen laskentateho. R on avoimen lähdekoodin ohjelmointikieli, joka tekee siitä vieläkin houkuttelevamman. Matemaattiset tiedon kaivojat tunnetaan myös R: n käytöstä, koska voit tehdä kaikenlaisia ​​ohjelmia datan läpikäymiseksi nopeasti ja tiedon louhimiseksi ilman ylimääräistä työtä. Tämän vuoksi R: n suosio on kasvanut melko vähän viime vuosina.

Matemaattiset tiedon kaivojat tunnetaan myös R: n käytöstä, koska voit tehdä kaikenlaisia ​​ohjelmia datan läpikäymiseksi nopeasti ja tiedon louhimiseksi ilman ylimääräistä työtä. Tämän vuoksi R: n suosio on kasvanut melko vähän viime vuosina.

Haskell

Haskell on yleinen ohjelmointikieli, jolla on laaja käyttöalue, mukaan lukien matematiikka. Luokkateoreetikot haluavat käyttää Haskelliä. Samoin kuin Mathematica, Haskell tekee tempun ideoiden tarkistamiseen eikä täysin uuden ohjelman kirjoittamiseen. Yksi tärkeimmistä syistä Haskell on vahva vaihtoehtojensa joukossa, koska se on toimiva kieli, mikä tekee matemaatikoille luonnollisemman ymmärtää.

Toinen argumentti Haskellille on, että yhdistymisongelmat muiden ohjelmien, kuten C ja C ++, kanssa voivat tulla melko monimutkaisiksi. Toisaalta Haskell toimittaa usein samanlaisia ​​ongelmia yhdellä linjalla.

Rubiini

Ruby kuuluu samaan luokkaan kuin Haskell, jolloin matematiikan opiskelijat ja matemaatikot voivat prototyyppiä erityyppisiä koodeja ja tehdä omia skriptejään. Mathematica kuuluu myös tähän luokkaan, missä vaaditaan sekä piirtämistä että symbolisia toimintoja. Matemaattiset käytöt ovat rajoitetusti Rubyn kanssa, mutta ihmiset käyttävät sitä koko ajan yleiseen ohjelmointiin. Se sanoi, että sillä on tehokkaampi matemaattinen asennus monille muille kielille.

Matemaattiset käytöt ovat rajoitetusti Rubyn kanssa, mutta ihmiset käyttävät sitä koko ajan yleiseen ohjelmointiin. Se sanoi, että sillä on tehokkaampi matemaattinen asennus monille muille kielille.

PostScript

Melko ainutlaatuisena matematiikkaohjelmana PostScript ei todennäköisesti tule keskustelemaan, jos kysyt koskaan matemaatikolta Matlabin vaihtoehtoja. PostScript tulee kuitenkin peliin, kun yrität tehdä matemaattisia kuvia tarkemmin.

Tavallinen käyttäjä harkitsisi todennäköisesti PostScriptiä hieman liian rumaksi, jotta sitä voidaan käyttää johdonmukaisesti, mutta se tarjoaa tyylikkään syntaksin, joten se on hauska ja mielenkiintoinen ratkaisu niille, jotka haluavat tehdä kuvia ja matemaattisia rakenteita. Jotkut muut alueet, kuten käsittelyjonot ja käyttäjän vuorovaikutus, puuttuvat.

C

C ja C ++ tarjoavat useita käyttötarkoituksia, joten et vain löydä niitä matemaattikentästä. Itse asiassa ne ovat ohjelmoinnin kannalta yleisempiä, mutta ne ovat vahvoja matemaattisille ohjelmille.

Kaiken kaikkiaan C: llä on vankka maine, kun yrität tehdä jotain nopeasti. Käsittelynopeus on yksi sen parhaista ominaisuuksista, kun nähdään kuinka monen opiskelijan tiedetään kirjoittavan pieniä C-ohjelmia toistuvien ongelmien käsittelemiseksi.

Fortran

Fortran oli ensimmäinen laajalti käytetty korkean tason ohjelmointikieli. Ja koska suurin osa kooderista tuolloin teki matematiikkaa ja luonnontieteitä, he hyväksyivät sen varhain, ja tutkijat ja matemaatikot käyttävät sitä edelleen laajalti.

Jos sinulla on ollut kokemusta Fortranista aiemmin, sinun tulee varautua shokkiin. Sitä on päivitetty jatkuvasti vuosien varrella. Koodi on vapaasti kelluva (ei pakollisia 7 välilyöntiä rivien alussa), se on oliokeskeinen ja on suurelta osin yhteensopiva C: n kanssa. Toisin sanoen vanhin kieli on hyvin uusi.

lespata

Lispissä on joitain työkaluja edistyneelle matematiikalle, mutta tärkein syy siitä, että käytät sitä matematiikan kentässä, johtuu sen suunnittelusta. Matemaatikot nauttivat puhtaudesta ja kauneudesta sekä matematiikassa että suunnittelussa, joten on järkevää, että he sisällyttävät ainakin Lispin työkalupakkiinsa.

Vaahtera

Maplella on melko vahva etu, kun kyse on kombinatorisista matemaattisista ongelmista. Se tunnetaan myös toiminnallisista ohjelmointirakenteista, joiden avulla on erittäin mielenkiintoista leikkiä.

Piirtäminen on helppoa työskennellessään Maplen kanssa, eivätkä edistyneet symboliset toiminnot ole myöskään huonoja. Muista, että Maple, samanlainen kuin Mathematica ja Matlab, on kaupallinen ohjelma, mikä tarkoittaa, että joudut maksamaan siitä.

Oikean matematiikan kielen valinta

Kuten näette, käyttämäsi matematiikan ohjelmointikielen tyyppi riippuu ensisijaisesti ongelmasta, ideasta tai ohjelmasta, jonka kanssa yrität työskennellä. Esimerkiksi Matlab näyttää vahvalta symbolisesta laskennasta, kun taas R tekee tilastotaidon.

Kaiken kaikkiaan olet todennäköisemmin, että matemaatikot ja opiskelijat hyödyntävät kourallista näitä ohjelmointikieliä. Onnea päätökselle!

Mitä koodia sinun pitäisi oppia?

Hämmentynyt siitä, mitä ohjelmointikieltä sinun tulisi oppia koodaamaan? Tutustu infografiaan, mitä koodia sinun tulisi oppia? Se ei keskustele vain kielten eri näkökohdista, vaan vastaa myös tärkeisiin kysymyksiin, kuten “Kuinka paljon rahaa teen Java-ohjelmointi elantonsa varten?”

Mitä koodia sinun tulisi oppia?
Mitä koodia sinun pitäisi oppia?

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map