Всё новые программы переходят на интернет-платформу и начинают работать через браузер. После офисных программ, графических и видеоредакторов теперь такая миграция ожидает популярную систему компьютерной алгебры Mathematica.

Технологическая школа O'Reilly заключила лицензионное соглашение с разработчиками Mathematica из компании Wolfram Research. Соглашение предусматривает выпуск веб-версии этой программы. Она будет выпущена в духе современных тенденций Веб 2.0 с использованием Ajax-технологий. Программа уже создаётся под кодовым названием Hilbert (по фамилии знаменитого немецкого математика).

Директор школы O’Reilly в интервью раскрыл некоторые подробности проекта. Он уверяет, что интернет-версия практически ничем не будет отличаться от обычной десктоп-версии. Единственная разница будет заключаться в том, что её нужно запускать через браузер.

Сегодня в 19.00 CST (4:00 МСК) состоится запуск поисковой системы WolframAlpha, которую называют одним из самых ожидаемых веб-продуктов нынешнего года. Вокруг этой загадочной новинки ходит много разговоров, а попробовавшие систему в действии просто восхищены той работой, которую проделали сам гениальный м-р Вольфрам (он же создатель программы Mathematica, а до этого в 15 лет он написал свою первую научную работу по физике частиц) и 100 научных сотрудников, в течение нескольких лет отбиравших факты для работы математического движка системы WolframAlpha.

Новый поисковик станет первым в мире универсальным поисковиком научных знаний. Туда забили абсолютно все научные справочники, энциклопедии по всем областям знаний. Он даже и близко не собирается конкурировать с Google, зато будет гораздо полезнее Википедии для поиска и обработки научной информации.

Публикуем под хабракатом десяток скриншотов, снятых во время предварительного показа альфа-версии системы, проведённого для журналистов неделю назад. Обратите внимание, как поисковик обрабатывает поисковые запросы и какую гору информации, графиков выдаёт в ответ. Плюс ко всему, Alpha API изначально будет интегрирован с программой Mathematica.

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.

Урок Maxima

Введение

Maxima — свободная система компьютерный алгебры (Computer algebra system — CAS), основанная на Common Lisp. В своих функциональных возможностях она едва уступает другим современным платным CAS, таким как Mathcad, Mathematica, Maple; может проводить аналитические (символьные) вычисления, численные расчеты, строить графики (при помощи gnuplot). Имеется возможность написания скриптов и даже трансляции их в код на Common Lisp с последующей компиляцией. В виду того, что maxima писалась из разрабатывалась программистами lisp, ее синтаксис может показаться несколько запутанным, поскольку язык является сразу и императивным и функциональным. Я попытаюсь разъяснить именно эти моменты и доступно изложить суть функционального подхода, и совсем не буду акцентировать внимания на конкретных математических функциях: их довольно легко освоить самостоятельно. В данной статье рассматривается именно особенности исчисления и синтаксических конструкций maxima.

Есть люди, которым нравится писать .NET приложения. Есть люди, которые любят системы компьютерной алгебры. В этой статье круги Эйлера пересекутся!

Введение

На хабре уже не раз упоминалась Mathematica и если вам хочется начать работать с ней, то эта статья для вас. Я расскажу об основных аспектах работы с нею и покажу несколько интересных нововведений из последних версий Wolfram Mathematica.

Wolfram Mathematica — это программное обеспечение, не только для математических вычислений, это гораздо больше: от моделирования и симуляции, визуализации, документации, до создания веб-сайтов. Mathematica обладает возможностью осуществлять вызовы функций и принимать вызовы с C, .NET, Java и других языков, генерировать C код, компилировать автономные библиотеки и исполняемые файлы.
Обо всех достоинствах Mathematica можно почитать на официальном сайте

Для начала работы с Mathematica вам необходимо её получить и установить на свой компьютер. Mathematica прекрасно работает на Windows, Mac, Linux.
Скачать и бесплатно попробовать Mathematica так же можно на оф. сайте.
Если же вы надумаете её купить, то цены на неё вполне приемлемые. Например для студента за семестровый вариант она обойдётся в $44.95. Для домашнего использования в $295. Если вы планируете использовать её для коммерческих целей, то наилучший вариант лицензии это Standard Edition (Вы получаете подписку на Premier Service и бесплатные обновления).

Прошло всего три дня с анонса масштабного проекта от Стивена Вольфрама, о котором уже писали на хабре, как стало известно о том, что новый язык Wolfram (Wolfram Language) можно опробовать на практике: он доступен для платформы Raspberry Pi вместе с математическим пакетом Mathematica уже сегодня — причем совершенно бесплатно. Подписавшиеся на получение новостей о языке Wolfram получили рассылку с новостью об этом. Ниже приведен её перевод (статья написана от имени разработчиков Raspberry Pi).

Рисование трехмерных графиков в пакете Mathematica на Raspberry Pi

Профессор Джим Белк (Jim Belk) показал, что программа Mathematica полезна не только в науке, но и в повседневной жизни. По просьбе одного любителя бильярда профессор рассчитал траекторию шаров при разбиении ударом битка идеально по центру пирамиды.



Траектории установлены с помощью численного решения дифференциальных уравнений.

Со школы мы помним решение задачи о распределении электрического заряда по бесконечной проводящей плоскости в присутствии точечного электрического заряда над плоскостью. Только некоторые вспомнят как аналитически решается задача о распределении электрического заряда по проводящей сфере, если точечный заряд покоится где-то в пространстве. Но, я уверен, никто не сможет решить аналогичную задачу о распределении заряда по бутылке Клейна. Если к такой системе добавить внешнее электростатическое поле и другие проводники, об аналитическом решении глупо будет даже мечтать.

Перевод поста Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram, CEO Wolfram Research).
Оригинал поста: Wolfram Programming Cloud Is Live!

Двадцать шесть лет назад в этот самый день мы выпустили Mathematica 1.0. И я очень рад, что сегодня тоже станет историческим днем: мы выпускаем Wolfram Programming Cloud (Облако программирования Wolfram) — первый объект в линейке продуктов, основанных на новом Wolfram Language (Языке программирования Wolfram).

После многих лет Стивен Вольфрам всё-таки запустил проект Mathematica Online: облачную версию системы компьютерной алгебры Mathematica, которая работает в любом современном браузере. Правда, в бесплатной версии отключена часть функций, да и доступна она только 30 дней и только для владельцев десктопной программы.

Онлайновая версия в некотором отношении имеет преимущества перед десктопной. Например, здесь несколько авторов могут совместно работать над документом. К тому же веб-интерфейс доступен на планшетах и смартфонах, пишет Вольфрам.

Перевод поста Эда Пегга младшего (Ed Pegg Jr) "From Close to Perfect—A Triangle Problem"
Выражаю благодарность за помощь в переводе Андрею Дудину.
Скачать перевод в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, можно здесь.

В языке Wolfram Language (доступном, скажем, в системе Mathematica) функция RootApproximant позволяет найти замкнутую форму в виде алгебраического числа для некоторого приближённого числа, и эта функция позволила нам превратить приближенное решение задачи о разбиении квадрата на 50 подобных остроугольных треугольников с углами (45°, 60°, 75°) в точное.

Ясно, что квадрат можно разбить на треугольники (триангулировать), например, просто соединив его противоположные вершины. Известно, так же, что квадрат можно разбить на семь подобных треугольников разной площади или на десять остроугольных равнобедренных треугольников (см. рис. ниже). Известны также классические задачи, связанные с разбиением квадрата на восемь остроугольных треугольников (см. рис. ниже), или на двадцать треугольников со сторонами, относящимися друг к другу как . На третьем чертеже (считая сверху) показано разбиение квадрата на подобные треугольники с углами (45°, 60°, 75°), но вы можете с легкостью заметить, что это решение не корректно, так как один из треугольников немного накладывается на другой.

Перевод поста Эда Пегга Младшего (Ed Pegg Jr) "Martin Gardner’s 100th Birthday"

Я думаю, содержание этого поста будет интересно всем, кто любит математику и ее красоту, всем, кто знаком с замечательными книгами и задачами Мартина Гарднера, а также будет полезно учителям, школьникам и студентам. Все ссылки в данном посте ведут на сайты Wolfram Demonstrations Project (коллекция бесплатных интерактивных демонстраций, созданных пользователями системы Mathematica на языке Wolfram Language с помощью технологии Computable Document Format (CDF), при этом для вас доступны исходные коды всех демонстраций, а значит, вы можете каждую из них скачать, изучить и изменить под себя) и Wolfram MathWorld (крупнейшая и самая авторитетная онлайн-энциклопедия по математике).

Скачать перевод в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, можно здесь (архив, ~3 МБ).

Введение

До Нового 2015-го года осталось уже менее суток:

In[1]:=



Out[1]=



Мне хотелось бы поздравить всех с Наступающим Новым 2015-м годом и рассказать о том, как вы можете сделать своим близким необычный подарок в виде фотомозаики, созданной с помощью системы Mathematica 10 и языка Wolfram Language.

Идея фотомозаики в целом довольно проста: создать изображение на основе коллекции других изображений небольшого размера.

Для того, чтобы создать фотомозаику можно действовать двумя основными способами:

• Простой способ: разбить изображение на фрагменты фиксированного размера, после чего подобрать каждому фрагменту наиболее “похожее” на него изображение из заданной коллекции и заменить этот фрагмент на него. В результате, чем меньше размер фрагмента и больше коллекция, тем качественнее будет фотомозаика.

• Сложный способ: по сути повторяет первый способ за исключением того, что разбиение исходного изображения производится некоторым “адаптивным” алгоритмом на фрагменты различного размера.

Для упрощения рассматриваемой задачи будем создавать мозаику из квадратных миниатюр.

Перевод поста Майкла Тротта (Michael Trott), «Constructing Crossword Arrays Faster».
Скачать перевод в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, можно здесь.

В главе 6 моей книги Mathematica GuideBook for Programming, в качестве примера работы со списками я обсудил то, как построить массив, представляющий собой кроссворд. Хотя этот пример был хорош для демонстрации продвинутой работы со списками, тем не менее, использование списков не является оптимальным путем построения массива кроссворда. Сложность добавления нового слова в массив с уже размещенными n-1 словами составляла для этого алгоритма , таким образом общая сложность составления массива кроссворда из n слов становилась равной .

На протяжении последних нескольких лет, некоторые пользователи Mathematica спрашивали меня о том, можно ли построить более быстрый алгоритм. Ответ — да, можно. Если мы будем применять методы хеширования, то мы сможем быстро и за одно и тоже время проверять, можно ли использовать некоторый элемент массива и, следовательно, мы сможем снизить общую сложность алгоритма с до , что для кроссвордов из тысяч слов даст большую разницу во времени, затрачиваемом на вычисления. Этот алгоритм реализован в данной статье. Когда мы размещаем отдельные буквы слова в некоторой прямоугольной таблице необходимо рассматривать множество различных ситуаций. В результате в статье содержится большее, чем обычно, количество процедурного кода. Хотя некоторые определения функций несколько длинные, благодаря комментариям между шагами вычислений и ветками решений код должен быть довольно простым для чтения и понимания.

Перевод поста Jason B. "Plotting electronic orbitals using Mathematica".
Выражаю благодарность за помощь в переводе участнику сообщества ВКонтакте Русскоязычной поддержки Wolfram Mathematica Курбану Магомедову.
Скачать перевод в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, а также дополнительные материалы, можно здесь.

Химикам часто бывает полезно изображение молекулярных орбиталей (МО). Они используются для описания волновой функции электронов в атомах или молекулах. Как правило, это результаты различных квантово-химических или квантово-физических расчетов, производимых в специализированном программном обеспечении для расчета МО, которые представлены в виде cube-файла, разработанного Gaussian. Эти файлы содержат объемные данные для построения орбиталей на трехмерной сетке.

Существует множество приложений для просмотра cube-файлов, такие как VMD или GaussView, но я хотел бы воспользоваться возможностями Mathematica, которые она дает для совмещения и создания различных типов графических объектов, а также автоматизации всего процесса, что в итоге позволило эффективно создавать кадры для видео, в котором можно наблюдать изменение МО.

Недавно Стивен Вольфрам анонсировал сервис Wolfram Data Drop, который является отличным инструментом для загрузки любых типов данных с любого устройства. Я покажу как можно использовать Wolfram Data Drop с самодельной метеостанцией, для создания которой нам понадобятся лишь простое железо и несколько строчек кода. Эта метеостанция будет производить измерения температуры каждую секунду, и каждую минуту производить выгрузку среднего за эту минуту значения в Wolfram Data Drop. Таким образом, будет получаться 60 точек на графике температура– время каждый час, 1440 точек в сутки. Используя эти данные и Wolfram Programming Cloud, можно изучать изменения температуры с течением времени. К примеру, можно выяснить, сколько раз за день температура достигала определённых минимальных и максимальных значений, когда температура изменялась наиболее быстро. С помощью этих данных можно даже составлять прогнозы. Быть может, у кого-то даже получится сделать более точные предсказания, чем у местной метеостанции!

Перевод статьи Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram) "Dropping In on Gottfried Leibniz".

На протяжении многих лет меня интересовала личность Готфрида Лейбница, в частности из-за того, что он хотел создать что то на подобие Mathematica, Wolfram|Alpha и возможно даже A New Kind of Science но на три столетия раньше. Поэтому когда в недавнем прошлом я посетил Германию, то мне страстно захотелось побывать в его архивах в Ганновере.

Листая пожелтевшие от времени, но все еще прочные листы с его записями я чувствовал некоторую взаимосвязь — я пытался представить, о чем он думал когда писал их. Также я старался сопоставить содержимое записей с тем, что мы знаем сейчас — три столетия спустя.

Введение

Системы компьютерной математики (СКА) творят чудеса. Развитие математических пакетов достигло того уровня, когда невольно закрадывается мысль — а зачем нам теперь нужны классические методики преподавания математики (или физики, или механики) в школе или вузе, если большую часть «грязной» работы по преобразованию выражений можно переложить на плечи машины. А если нельзя, или трудно получить аналитическое решение задачи, то почему бы не «прощелкать» её численно в одном из популярных пакетов. Так что, давайте ограничим уровень понимания учеников составлением исходной системы уравнений, а решать учить не будем — всё легко и непринужденно сделает за них компьютер.

Не буду скрывать, что катализатором для написания данного поста послужила статья про задачу о двух старушках, любительницах пеших прогулок, взятая из книги В. И. Арнольда. В связи с этим, появилась мысль рассмотреть простую математическую задачу, решение которой показывает, что возможности СКА часто упираются в, довольно закономерный, верхний предел, и для получения компактного решения, пригодного для дальнейшего анализа, необходимо таки немного напрячь извилины.

Я засомневался в своей точке зрения, см. подробнее в одном из UPD.

Хочу поговорить о Wolfram Language (далее WL). Прошу прощения за сумбурность изложения, пост вырос из попытки ответить на этот коммент от Nilis.

WL — это всё-таки узкоспециальный язык. Просто Wolfram решил подзаработать денег, и для этого стал продвигать свой WL ещё и как язык общего назначения. Если вам понравился именно WL — значит, вы просто ещё не познали другие языки. Также замечу, что WL — это не свободное ПО, в отличие от кучи других языков, включая тот же питон.

Лет 6-10 назад, когда я учился в школе, я знал лишь BASIC, Pascal/Delphi, C/C++ и WL. Из ОС имел дело лишь с Windows. Не знал, что такое скриптовые языки (perl, python, bash), не знал самого понятия «скрипт». Думал, что командный интерфейс — это устаревший интерфейс и что единственный правильный интерфейс программы — это графический. Программировал я на Delphi и WL. Программы на Delphi всегда были графическими. За исключением олимпиадного программирования, там в требованиях к программам было, что они должны быть текстовыми, я их писал на Delphi и C++. Когда я узнал о WL, я был им очарован, также как и вы. Потому что код на WL был гораздо короче, чем на Delphi/C++. И вообще, потому что WL был совершенно не похож на Delphi и C++. Потому что там была возможность программировать функционально. Я познакомился с функциональным программированием на примере WL, я не знал, что существуют «стандартные» функциональные языки — Haskell, Lisp и ML.