Wolfram Mathematica для Windows последняя версия: 10.0.2 , обновление от 21.10.2019
Все знают о приложении Wolfram|Alpha, и, наверное, слышали про Wolfram Mathematica. Но, увы, поиск показал нам отсутствие постов об этой отличной среде на хабре, в данной статье нам хотелось бы осветить основы программирования на Mathematica. Для начала скажем пару слов об особенностях и возможностях этой системы, их довольно таки много, поэтому вам стоит запастись терпением. Вас заинтересует данный математический пакет? Тогда вы обязательно найдете и другие статьи по теме, освещающие более конкретные вопросы.
В основу Mathematica заложен гибкий символьный язык, который поддерживает много парадигм программирования, автоматическое проектирование интерфейса, продвинутые инструменты отладки и другое. Он упрощает процесс разработки, начиная от дизайна и заканчивая внедрением. Mathematica всё — программы, данные, формулы, документы, графики — представлены в виде символов.
Так как описывается математическая среда, то вначале нужно надо рассказать про ее вычислительные способности и диапазон решаемых задач: Mathematica в себе содержит наибольшую коллекцию высокооптимизированных алгоритмов, соединенных в одну систему, многие из которых открыты в старой версии Wolfram Research. Среда сочетает в себе эффективности JIT (умеет компилировать на лету), может автоматически конфигурировать параллельные вычисления, гарантирует достоверность ответов и высокую скорость работы. Система может работать с числами любой точности, для внутренних расчетов нередко используют более точные значения, чтобы повысить качество результата. Для повышения точности используются символьные вычисления, программа пытается преобразовать или упростить выражение и после этого производит численный расчет. Алгоритмы решения выбираются автоматически из многих тысяч методов, он может меняться в процессе вычисления, это ускоряет решения повышая точность.
Математические возможности программы заключены в относительно небольшом наборе функций, предоставляющих возможность решить алгебраические, дифференциальные, рекуррентные и функциональные равенства и неравенства и линейных систем; программа дает возможность проводить интегральный и дифференциальный анализы, анализ Фурье и анализ рядов, интегральные преобразования, кластерный анализ и другое. А также: матрицы с числами, символьные матрицы, разреженные, плотные и матрицы с несколькими миллионами элементов, численные методы для нахождения систем алгебраических уравнений и корней. Mathematica имеет в себе систему дискретных вычислений, которая включает в себя аспекты полиномиальной алгебры (разложение на множители, декомпозицию, деление многочленов, структурные операции и другое) Среда позволяет отображать, управлять и создавать кривыми Безье, NURBS кривыми, B-сплайнами и поверхностями. Интерполирование данных позволяет применять сплайновый метод, в какой угодно области.
Взятие многомерных и простых интегралов и сумм произведений их последовательностей; есть поддержка большого количества методов численного интегрирования. Mathematica, по слухам, берет 99% из всех интегралов, что является самым высоким показателем в данной области. Увы, в настоящее время найти такую информацию не удалось, однако еще ни одного разу нас в этой области приложение не подводило.
Программа Mathematica поддерживает большой набор основных алгоритмов и операций, к примеру: нахождение циклов, путей, клик и другое. Можно генерировать случайные, задавать произвольные графы, интерактивно конструировать их, импортировать и экспортировать в матричный вид и стандартный формат графов. Про такие вещи, как например разложение на простые числа, множители, модульную и сравнительную арифметику можно и не упоминать вовсе. Доступны математические константы.
Те, кто занимается статистикой тоже найдет Mathematica полезной, так как она включает большее количество статистических распределений, программа предлагает широкий набор статистических операций и мер (от математического дисперсии и ожидания до энтропии и полувариантов информации), проверку гипотез, автоматическую оценку параметров, анализ статистики и другое.
Кроме того, что приложение Mathematica является самой мощной вычислительной средой, программа имеет дополнительный функционал, который затрагивает многие технические сферы, от финансового инжиниринга и вычислительной биологии до геоинформационных систем и волнового анализа.
Приложение Mathematica поддерживает несколько сотен форматов для экспорта и импорта, включая электронные таблицы, 2D и 3D графические форматы, xml, мультимедиа-файлы, pdf, html, архивы и другие специфические форматы. Первоначально поддерживаются все растровые, векторные, аудио и видео-форматы, такие, как jpeg, gif, png, eps, svg, avi, quicktime, flv, swf и другие. Можно импортировать видео-файлы целиком, выделять отдельные кадры и после этого их обработать. Для работы с изображением в программу встроено много функций служащих для того, чтобы их получить, используя различные фильтры, анализ форм, сегментации, выделения контуров…, все это работает в реальном времени.
Многоядерная система позволяет автоматически запускать несколько частей расчета (но тут нужно немного повозиться с настройками). Подсистема параллельных вычислений позволяет изменяться для сетевых вычислений, облачных вычислений, grid-систем, символьный язык способен предоставить поддержку множества моделей деления данных. Система позволяет программировать и GPU: поддержка OpenCL и CUDA присутствует. Все операции с GPU интегрированы в среду.
Приложение Mathematica содержит в себе полный набор функций для отображения неструктурированных и структурированных данных в 3d и 2d. Встроены функции позволяют выводить графики на плотности и контурных, графики из точек, поверхностей и линий, векторных графиков, графиков линий тока, двумерных/трехмерных диаграмм, гистограмм, графиков для спец. областей (финансы, статистика, теория графов, управленческие системы и др,: график типа «японские свечи», пузырьковые диаграммы, Q-нормальный вероятностный график, «ящик с усами», ЛАФЧХ и другие).
Мощная графическая подсистема способна обеспечить высококачественное динамическое или статическое представление функций, диаграмм, данных, аннотаций или изображений определяя баланс между визуальным соответствием и скоростью вычислений. Графические функции могут самостоятельно выбирать область печати, а также разбиение на регионы. Приложение Mathematica предоставляет несколько сотен опций, которые позволяют контролировать все аспекты отображения, в том числе метки осей, размер рисунка, отображение сетки, заливку, разбиение, 3d-освещение, наклон камеры и другое, позволяя создать профессионально выглядящий график. Кроме этого, создаваемый 3d-график получится интерактивным, можно налету изменять параметры камеры и этом будет отображаться в реальном времени.
Стоит отдельно сказать про разработку, это намного облегчит автоматическое конструирование интерфейсов, символьное задание элементов управления, единый интерфейс ввода, профилирование и отладку с возможностью поставить разные типы точек остановки, отслеживать выражение во время выполнения программного кода, визуальное контролировать по шагам выполнение программ и другое.Mathematica – это мощный редактор кода с отчетами об ошибках, подсветкой синтаксиса, довводом команд, отступами, автоматическим форматированием и т.д. Есть интеграция с поддержкой многоязыковой IDE Wolfram (база — Eclipse), что дает доступ к разным инструментам, например: управлением проекта, работой с исходным кодом, анализу и отладке синтаксиса.
Приложение Mathematica включает полный набор элементов управления и интерфейса: кнопки, вкладки, панели инструментов, ползунки, чекбоксы, диалоговые окна, всплывающие меню, предоставляет возможность создать собственные элементы. Система может рендерить элементы управления для каждой платформы в естественном виде, позволяя свободно делиться приложениями без необходимости думать над тем, в какой ОС программы будут работать. Все элементы интерфейса могут отображать и содержать любое выражение Mathematica.
При помощи этой системы вы сможете создавать пакеты – платформо-независимые библиотеки кода, которые позволяют многократно его использовать, легко распространять со всеми документами и вспомогательными панелями. К Mathematica можно без проблем подключить устройства ввода или внешние контроллеры: она автоматически распознает, позволяет конфигурировать джойстики, геймпады, тактильные устройства, мыши и другие HID-устройства на какой угодно платформе.
Главным образом, работа со средой происходит в называемых «ноутбуках» (notebook), которые могут содержать графику, форматированный текст, интерактивные приложения, данные и код, могут быть использованы и для распространения как отчет и для презентации. Вводить формулы очень просто и в это же время инструмент довольно мощен. Система имеет все типовые возможности качественной системы обработки текстовой информации, которая лежит в основе документа, символьная дает гибкие возможности использования стилей и создания разметки (cascading stylesheets): программа включает более 1000 опций оформления и форматирования, они доступны из меню и программно.
Приложение Mathematica возможно подключить к любой стандартной СУБД SQL, предоставляя многоуровневое символьное БД представление, результатов и запросов наравне с поддержкой традиционных SQL-запросов; вы можете вызывать подпрограммы, элементы управления могут быть вызваны из программ на C, Java, .NET, и др. языках; автоматически генерировать код на C для использования при компилировании в библиотеки, в отдельных проектах или исполняемых файлов; есть возможность подключать динамические библиотеки при выполнении; подключать WSDL-веб-сервисы. Это обеспечивает внедрение в инфраструктуру. Web Mathematica развертывает эффективные приложения как интерактивные веб-сайты, которые используют сервисы и веб-стандарты для проведения вычислений и добавления динамического содержимого через веб. При помощи grid Mathematica, приложения можно запустить в параллельном режиме с автоматической координацией в кластере. Поддерживается создание отчетов в разных форматах, включая PDF, HTML и RTF, электронные таблицы.
Мощные функции Manipulate позволяют создавать интерактивные приложения, которые доступны к просмотру на любой системе при помощи бесплатного приложения Mathematica Player. К особенностям 8-ой версии пакета, относится прямой доступ к программным данным Wolfram|Alpha и свободную форму лингвистического ввода текста. Вы можете ввести формулу простым языком, что полезно для новичков.
Из всего вышеописанного видно, что система – кроссплатформенна и поддерживает работу на windows,linux, mac os и sun solaris 10, причем как 32 битных, так и 64 битных версий. (точный список ОС и системные требования). В такой системе, конечно же, не обошлось и без документации. Здесь Mathematica не подкачала: справка состоит из ноутбуков, содержащих в себе более чем 100 тыс. примеров. Примеры могут быть изменены или запущены в документации (изменения не сохранятся), позволяя быстро и легко изучить новый функционал.
В заключении
При подготовке данного материала мы использовали статьи из раздела features, которые находятся на официальном сайте, личный многолетний опыт и документацию.
Wolfram Mathematica 10.4.0.0
Версия программы: 10.4.0.0
Язык интерфейса: Английский, Французский, Немецкий, Итальянский и другие
Лечение: в комплекте
Тип лекарства: кейген
Системные требования:
Windows 10 | Windows 8.1 | Windows 8 | Windows 7 | Windows Vista | Windows Server 2012 | Windows HPC Server 2008 | Windows Server 2008
Процессор: Intel Pentium 4 2.4 ГГц или эквивалентный
Оперативная память: рекомендуется 2GB+
Дисковое пространство: 8.8 GB
Доступ в Интернет: необходим для использования свободной формы языкового ввода и работы с данными, пригодными для вычислений
Описание: Что такое система Mathematica? Почти любой рабочий процесс включает в себя вычисление результатов, и это именно то, что делает система Mathematica — от построения веб-сайта для торговли хедж-фондами или публикации технических учебников до разработки встроенных алгоритмов распознавания изображений или преподавания математического анализа. Система Mathematica известна как самое мощное в мире вычислительное приложение. Но это гораздо больше — она является единственной платформой для разработки, полностью интегрирующей вычисления в рабочий процесс от начала до конца, уверенно проводя вас от первоначальных идей и вплоть до развернутых индивидуальных и промышленных решений.
Дополнительная информация:
С основными изменениями можно ознакомиться тут (англ.)
Новые математические структуры
Расширенная поддержка геометрических областей
Улучшения для решений дифференциальных уравнений
Машинное обучение
Семантические данные
Множество улучшений базового языка
Поддержка географических данных и их обработка
Пространственно-часовые расчёты
Случайные процессы
Расширенная визуализация
Улучшения в обработке изображений
Поддержка сторонних устройств
Поддержка undo!
И много другое.
What’s New in Mathematica 10.4:
Support for pattern matching and significant speedup in many operations for Association
Ability to implicitly define an Entity by value and property
New CloudExpression for representation of an expression whose value is persistently stored in the cloud
Experimental user interface functionality for creating interactive applications using AskFunction
Scaled plots can now be generated using ListPlot, ListLinePlot, and DateListPlot through the ScalingFunctions option, plus all-new Dendrogram for constructing a dendrogram from the hierarchical clustering of list elements
New textual computation and data functionality for spell checking and word frequency analysis, plus substantially improved TextSearch and Snippet
New graphs and networks capabilities for PlanarGraph construction, and for determination of ConnectedGraphComponents for many different graph types
Experimental ClusterClassify to generate a ClassifierFunction based on clusters found in numerical, textual, and image data, as well as dates and times
New symbolic computation functions DifferenceQuotient and GreenFunction, plus additional functionality for number theory and signal processing
Added geometric computation formats and functions for constructing meshes from arrays, as well as for computing region properties such as inertia or general integral moments, bounding regions for point sets, and measures of regions defined by parameter formulas
Expanded support for Quantity data in probability and statistics, including new function QuantityDistribution
Experimental DynamicGeoGraphics function for creating dynamic, interactive 2D geographic images that can be panned and zoomed
New DynamicImage interactive image viewer for panning and zooming in large images, and dramatically expanded HighlightImage functionality for highlighting specified regions of interest
Function and data labeling capability improvements for some functions through the Labeled wrapper or the PlotLabels option
Support for Arduino Yun to directly interface with the Wolfram Data Drop
API connectivity via ServiceConnect to seven more external services—including Google Analytics, SurveyMonkey, FRED, and PubMed—for data retrieval and analysis
Over 20 new interpreter types for use in Interpreter and related constructs, including deployed smart form fields
Added support for 24 new font families for additional customization of web and print work
Процедура лечения:
Скопируйте кейген на рабочий стол и запустите с командной строки (cmd).
Запустите Mathematica 10
Выберите «Other ways to activate»
Выберите «Manual Activation»
Копировать/переписать полученный MathID и вставить в кейген (Please enter MathID:)
Нажмите «Ввод»
Копировать Activation key из кейгена и вставить в специальное поле Mathematica
Копировать Password из кейгена и вставить в специальное поле Mathematica
Нажмите кнопку «Activate»
Отметьте галкой пункт «Лицензионное соглашение …» и нажмите ОК