Mathematica是编程语言吗

Posted 2023-05-03

mathematica可是说是一种编程语言，因为它允许你编写程序来完成各种任务，自身也有很规范的语法格式。甚至m表达式可以说是一个亮点。
但它不是一种通用的编程语言。mathematica不向python,c语言这些语言一样，可以构建各种各样的应用程序，它多数情况下只被用来执行科学研究方面的计算和分析任务。使用mathematica语言，几乎必须下载mathematica这个软件，这个软件至于这门语言就像是Python解释器之于python语言，c编译器之于c语言，但细节上还是有很多不同。
不过牛人们也可以用mathematica做很多奇葩的事情，包括网络爬虫这些，生生把这个不是通用语言的语言给玩成了一门通用语言了。就像excel,当初创造它的时候，谁知道还能用它来画蒙娜丽莎呢？ 参考技术A 我个人曾经不大看得起matlab，mathematica这种软件。有次导师问我程序是用什么软件实现的，我说我不是用软件，我是用c写的。说完我脸刷一下就红了，原来一个人如果不把他的想法说出来，写出来，就不会知道自己有多浅薄。
当时我已经学完了一学期课程量的《数值分析》。这门课的目的是“发明一种计算方法，用计算机来解决数学问题”（张康，浅谈数值计算，数学传播杂志，非常好的一个台湾季刊杂志）。众所周知，计算机最根本的只是“与”“或”“非”门（甚至可以只有与非门或者或非门），我们姑且把这些逻辑运算电路算作计算机最根本的抽象。在这之上，我们有2进制编码，于是有了机器语言，机器语言进一步抽象为汇编语言，汇编语言提供了所有高级语言同机器语言的公共接口。我们所编码的程序，在硬件层次上抽象到根本上都是与或非的逻辑运算，在心理层次上抽象到根本上都是自然数的运算，当然可能更根本的是元逻辑和素数。
再来看我们使用计算机的目的，当我们做数值计算的时候，我们的计算数据通常是有理数和复数，它们并不是直接被写到硬件上的，它们只是自然数的数对而已。c语言提供了这种数据层次上的抽象，而matlab，mathematica提供的不仅是这种数据层次的抽象，还有过程的抽象。
人之上升的道路啊，不仅是抽象层次的提升，还是对这些层次的反观啊！ 参考技术B mathematica是molfram公司旗下的产品之一，是一款强大的数学软件，wolfram是在mathematica里编写的语言，和MATLAB类似，不过mathematica偏重于数学方面，如解决微分方程，积分，一般方程求解，级数展开等都非常高效，图形界面也很友好本回答被提问者采纳

JupyterNotebook安装配置Mathematica语言支持（WolframLanguage Engine）

文章目录

• 一、准备工作
• 二、安装JupyterNotebook
• 三、安装WolframEngine
• • 1. 下载安装文件
  • 2. 安装配置WolframScript
  • 3. 验证安装
  • 4. 允许远程连接
• 四、为Jupyter创建WolframLanguage kernel
• • 1. 准备工作
  • 2. 创建内核
• 五、连接内核并使用WolframLanguage
• • 1. 连接与使用方法
  • 2. 验证连接
• 六、报错及其分析
• 七、总结及其改进

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一、准备工作

• Linux 系统( Ubuntu 或其它发行版本)
• 网络状况良好
• 时间充足，下载内容较多

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二、安装JupyterNotebook

这里建议使用 apt 下载而不是 pip，这样省去了图标的配置，命令如下：

sudo apt-get install jupyter-notebook

为 WolframLanguage kernel 的搭建下载依赖项：

sudo apt-get install jupyter-client

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三、安装WolframEngine

参考链接如下：https://tiebamma.github.io/InstallTutorial/

1. 下载安装文件

镜像链接如下：https://wdm.undo.icu/wyd/WolframEngine/12.3.1/WolframEngine_12.3.1_LINUX_CN.sh

这里建议复制镜像链接去浏览器下载，不知为何 wget 下不动。

2. 安装配置WolframScript

进入下载目录，运行安装文件：

cd ~/Downloads
sudo bash WolframEngine_12.3.1_LINUX_CN.sh

安装过程会提示选择安装目录以及可执行文件存放目录，默认配置如下：

安装目录	可执行文件存放目录
/usr/local/Wolfram/WolframEngine/12.3	/usr/local/bin

这里不修改的话直接 Enter 就好了：

3. 验证安装

键入命令，启动 wolframscript：

wolframscript

成功启动界面如下：

第一次启动需要输入账号和密码，需要去官网注册：https://www.wolfram.com/engine/free-license/

4. 允许远程连接

先 Ctrl+D 退出 wolframscript 界面，执行如下命令，允许远程连接到 WolframEngine：

wolframscript -activate

输出如下：

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四、为Jupyter创建WolframLanguage kernel

1. 准备工作

项目地址如下：https://github.com/WolframResearch/WolframLanguageForJupyter

我们采用 Git 工具直接拷贝即可：

cd ~/Downloads
git clone https://github.com/WolframResearch/WolframLanguageForJupyter.git

2. 创建内核

进入到相关目录，执行如下命令：

cd WolframLanguageForJupyter
./configure-jupyter.wls add

查看帮助命令如下：

./configure-jupyter.wls help

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五、连接内核并使用WolframLanguage

1. 连接与使用方法

在终端中键入如下命令打开 JupyterNotebook：

jupyter-notebook

连接 WolframLanguage kernel 方法有二，一是在创建文件时便选择

$$New\to Wolframlanguage12.3$$

或者在已创建好的 .ipynb 文件中，更改 kernel：

$$Kernel\to Changekernel\to WolframLanguage12.3$$

2. 验证连接

以求函数 $f(x)=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$ 的二阶导数为例来验证配置情况，wolframscript 代码如下：

f = D[1/(1-x^2)^(1/2), x, 2]

输出如下，配置成功：

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六、报错及其分析

配置过程常见的 bug 大概有如下几点：

1️⃣ JupyterNotebook 缺乏相关依赖，在我的电脑上，它出现了如下报错：

Exception: Jupyter command `jupyter-kernelspec` not found.

报错原因便是缺乏了包含 jupyter-kernelspec 可执行文件的依赖项，所以我们需要通过如下命令来解决：

sudo apt-get install jupyter-client

2️⃣ 连接 WolframLanguage kernel 长时间无响应，这点主要是由于第一次远程连接WolframEngine 需要用户名和密码导致，所以需要我们先使用如下命令远程连接一次：

wolframscript -activate

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七、总结及其改进

对于 Jupyter 下 WolframLanguage kernel 的构建还有一种利用 wolframscript 命令行的方法，这里我没有尝试，在此附上 GitHub 项目链接：https://github.com/WolframResearch/WolframLanguageForJupyter