Mathematica 和 MATLABMaple 并称为三大数学软件

Posted 2020-09-06

 

Mathematica是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位，它也是使用最广泛的数学软件之一。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。Mathematica是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988发布以来，它已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。

Mathematica 和 MATLAB、Maple 并称为三大数学软件。

 

 

Mathematica的功能包括：

1、使用一行代码可显示的图形

2、各种基本数学函数库

3、各种特殊属性函数库

4、矩阵和数据操纵工具，包括对稀疏矩阵的处理

5、支持复数、任意精度数、区间算术和符号运算

6、2维和3维数据以及函数的可视化和动画工具

7、求解方程组、常微分方程、偏微分方程、微分代数方程、时滞微分方程、递推关系式等等

8、离散和连续微积分的数值和符号工具

9、多变量统计程序库，包括支持100多种数据分布的数据拟合、假设检验、概率和期望的运算

10、对运算和应用程序添加用户界面的各种工具包

11、约束和非约束以及局部和全局的最优化技术支持

12、程序语言支持：过程式编程语言、函数式编程语言和面向对象的编程语言

13、图像处理工具 ，包括图像识别

14、提供用于图论中图的分析和可视化的工具

15、分析组合问题的工具

16、用于文本挖掘的工具

17、数据挖掘的工具，比如聚类分析、字符串对齐和模式匹配

18、数论函数库

19、金融运算的工具，包括期权、债券、年金、派生工具等的计算

20、群论函数

21、技术文本处理，包括公式编辑器和自动报告生成

22、用于声音、图像和数据的小波分析程序库

23、控制系统程序库

24、连续和离散的积分变换

25、导入和导出数据、图像、视频、GIS、CAD等各种文件格式，并支持对生物医学类数据的输入和输出

26、链接Wolfram Alpha的大量数学、科学、社会经济学类的数据集合

27、查看并且重新使用前面的输入和输出（包括图像和文本记号）的笔记本界面

28、和基于DLL、SQL、Java、.NET、C++、FORTRAN、CUDA、OpenCL以及http的系统相链接的工具

29、编写并行程序的工具

30、当与互联网连接时，在笔记本中可同时使用“自由格式语言输入”（一个自然语言型的用户界面)和 Mathematica 语言

 

Mathematica通过名为MathLink的协议与其它应用程序链接。通过该协议，Mathematica实现内核与前端的通讯，并且也提供了内核和其它应用程序之间的一个通用接口。

Mathematica不但本身具有丰富的功能，而且它也提供了大量接口用以访问其它软件，从而可以方便地调用那些其它软件具有但Mathematica暂时不具备的功能。这样做可以进一步增强Mathematica的适用性。

Wolfram Research发布了一个免费的开发工具包，该工具包允许C programming language编写的应用程序通过MathLink链接到Mathematica内核。

使用.NET/Link，，任何一个.NET程序都可以调用Mathematica执行计算操作；相应地，Mathematica程序也可以加载.NETclasses、操纵.NET对象并且执行方法调用。这样我们就可以从Mathematica内部构建.NET图形用户界面。类似地，Mathematica也有J/Link。顾名思义，它可以用于Mathematica与Java程序之间的交互。

与SQL数据库之间的通讯是通过内置的JDBC支持实现的。Mathematica也可以从一个WSDL描述中安装网页服务。

其它与Mathematica相链接的语言包括Haskell、AppleScript、PLT Scheme、Visual Basic、Python和Clojure。

在Mathematica和OpenOffice.org Calc以及Microsoft Excel之间有双向的链接。

Mathematica也提供了与许多专门的数学软件包之间的链接，包括MATLAB、R、Sage、SINGULAR、MathModelica和Origin

Mathematica中的数学公式也可以与其它计算或者排版软件（比如MathML）的公式进行相互转换。

Mathematica可以通过多种方式捕获实时数据，比如与LabVIEW的链接，金融数据feeds，或者直接通过GPIB从硬件设备（IEEE 488）、USB以及串行接口获取。

其他可用界面有JMath,它基于GNU readline和MASH，并利用UNIX命令行运行内置的Mathematica程序（内含参数）。

支持语言

语言：C、.NET、Java、SQL

支持软件

软件：OpenOffice、Microsoft Excel、MATLAB、R

可计算数据

Mathematica囊括了大量可立即计算的数据。用户可以通过编程访问这些数据，并且也可以通过Wolfram Research的数据服务器自动更新数据。[3]  某些数据如股票价格和天气数据都是实时递送的。

数据集包括：

• 天文数据：155,000个天体的99个属性
• 化学数据：34,000个化合物的111个属性，118个化学元素的86个属性以及1000个亚原子粒子的35个属性
• 地缘政治数据：237个国家的225个属性，以及全世界160,000个城市的14个属性
• 金融数据：186,000个股票和金融工具的历史和实时属性
• 数学数据：187种多面体的89个属性，3000种图的258个属性，6种knots的63个属性，21种晶格结构的37个属性，52个测地学方案的32个属性
• 语言数据：149,000个英语单词的37个属性。26个其他语言的词典
• 生物医学数据：所有40,000个人类基因的41个数据，27,000类蛋白质的30个属性
• 天气数据：全球17,000个气象站的43个实时和历史的测量数据
• Wolfram Alpha数据：来自Wolfram Alpha的亿万兆数据

平台可用性

Mathematica可以在许多不同的平台上运行，包括：Linux、Apple的Mac OS X以及基于NT的Microsoft Windows。所有平台都支持64位实现。[4]  在6.0.3之前的版本还支持其它操作系统，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）上的一个32位应用程序。