强大的数学软件 - 软件应用及仿真室 - 声学楼论坛

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中文名: 科技数学计算7.0

英文名: Wolfram Mathematica 7.0 for Students Win32

资源格式: 压缩包

发行时间: 2008年

制作发行: Wolfram Research

地区: 美国

语言: 英文

简介:

官方网：
http//www.wolfram.com/products/mathematica/newin7/ (http://www.wolfram.com/products/mathematica/newin7/)

内容简介
Wolfram Research发布了Mathematica的第7个版本，它如今能做得已经远超过符号计算。Mathematica 7.0最值得关注的功能是引入了并行计算，可以充分发挥多核处理器的计算能力。其它的新特性包括与Microsoft Word公式编辑器简单的粘贴整合，数学对象的即时3D模型，可能是有史以来最昂贵的Photoshop克隆——内置图像处理和分析功能等。

Mathematica提供了基因组、化学、气象、天文学、金融、测地学数据的完整支持，令其成为科学研究不可或缺的工具。

在在美国德克萨斯州举行的超级计算大会(SC08)上，Wolfram Research宣布新版通用计算软件Mathematica 7将支持NVIDIA CUDA GPU并行计算技术。

据称，融入CUDA技术的Mathematica 7可以在数学运算、建模、模拟和视觉计算等方面获得10倍甚至100倍的性能提升，而且不需要用户另外学习或者编写C语言代码。

配合NVIDIA同时发布的Tesla个人超级计算机，Mathematica 7可以在桌面上执行复杂的数据计算任务，免除了编写原生C程序或等待公共集群的麻烦，为研究人员节省大量的工作时间。

支持CUDA加速的新版Mathematica 7将在2009年第一季度提供，而刚刚发布的普通版Mathematica 7已经面世，在12个应用领域增加了500多个新功能，包括图像处理、并行高性能计算、矢量场视觉化、布尔数学体系运算、统计模式分析等等。

Mathematica可以说是世界上最强大的通用计算系统，自1988年首次发布以来已经拥有数百万用户，对如何在科技和其它领运用计算机有着深刻的影响，并成为许多机构的标准工具，比如财富50强的所有公司、美国gov15个主要机构、全球最大的50所大学等等。

Mathematica 7支持Windows 2000/XP/Vista、Mac OS X、Linux x86、Solaris、UltraSPARC/x86等平台，建议零售价2495美元(北美)或3120美元(亚洲)，还提供1095/1315美元的教育版和140美元的学生版。

Following closely on the dramatic reinvention of Mathematica in 2007, Mathematica 7 continues the momentum of innovation to deliver an array of new capabilities, greatly extending the state of the art in many areas, and bringing a dozen major new application fields into the integrated framework of Mathematica.

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版本：3.0.669.0
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适用于各层次的用户

自从面世以来，Mathematica通常使用笔记本界面。但是，它逐渐被用于其它界面，例如网上浏览器或其他系统列入后端的计算引擎。

这些使用一些要求高深的数学知识，但是一些却不需要。Mathematica能进行简单的任务也能作为最前沿研究的工具选择，执行着世界上许多最复杂的计算。这是很罕见的。

全面的功能，完全的结合

从表面看,Mathematica是一个令人惊异、但又易于使用的计算器。它包括了世界上最广泛和全面的函数系统,涉及数学,科学,工程,和金融等。所有这些函数都是预先设计好的，常常仅需要一个命令或用鼠标轻轻一点就能使用。但是,Mathematica 函数适用于任何规模和精度的数值、能进行符号的计算、图形的表示、甚至自我检查和调整结果的精确性。这种能力确保了每次计算结果的可信,甚至是对某种计算原理缺乏经验的人。

在计算的过程中,Mathematica在动态排版文档--Mathematica笔记本中保存了一份完整的报告:输入、输出、和图形。只要直接加上文字、标题、教科书中的公式、甚至界面元素，我们就能立刻从原始文件生成网页、幻灯片、XML文件、或打印报告。实际上，在笔记本文本技术的帮助下，可以轻松的获得一个完全自定义的界面，从而收件人可以与内容互动。笔记本是一个功能全面，完全结合的技术文本制作环境。

编程容易，结果强大

从直接的计算到编程的计算能渐进的发生。仅仅一行就能在Mathematica中编写有意义的程序 -- 用于输入、输出的方法、语法、和文本和在直接计算中使用的一样。

Mathematica也是一个强大的软件研制开发环境。Mathematica软件包能用于调试程序、封装、和包裹进用户界面。这一切都可在Mathematica系统中实现。换句话说，Java、C、Excel、或者与适当系统地连接都可以利用Mathematica屏幕之外强大的功能。

一个统一的概念

符号编程是Mathematica实现无与伦比的能力范围的技术基础。它使每种对象和每个操作（数据、函数、图形、程序、甚至完整的文本）被表示为一个单一的和统一的形式--符号表达。这种统一有很多实际的好处。从易学性到扩展每个函数的应用能力范围都能体现出来。这样，Mathematica的原始算法能力被扩大，作用被扩展。

发信人: agui (OK), 信区: MathTools
标题: 简单比较几个计算数学软件 Matlab Mathematica MathCAD等(高手请飘过)
发信站: 水木社区 (Tue Sep 25 22:07:43 2007), 站内

zz from http://i.cn.yahoo.com/wagpku (http://i.cn.yahoo.com/wagpku)

简单比较几个计算数学软件 Matlab Mathematica MathCAD等
2007-09-25 21:42:29

由于工作和个人兴趣关系，最近几年用了几种数学软件，主要是 Matlab，Mathematica和MathCAD。简单说一下个人感受。

Matlab是用的最早的，还胡写过一本Matlab的教程。使用感受上，Matlab不愧是最强的数值计算软件，矩阵计算，编程，画图都功能丰富，数值计算更能超强。组里有人用Matlab编了一个磁化率拟合计算方面的软件，正准备发布。缺点是符号计算方面较弱，原因可能是Matlab的符号计算来自于 Maple，所以我们的磁化率拟合软件在解析拟合上有些问题，对于大一些的体系会出错，结果显示和合并同类项之类也做不好。

Mathematica刚用了一小段时间，相对于Matlab的符号计算，它的符号计算功能简直让人觉得震惊。的确是物理学家的工具，对于微分方程，多项式等都有非常好的符号计算功能。矩阵的符号计算也不错，例如这次想用的就是求算一个小的符号矩阵的指数，exp(A)，或者叫Matrix Exponential，可以给出很漂亮的结果。对于各种函数的画图功能也很出色，不过但就绘图功能来说，感觉不如Matlab，当然各有各的长处。总的来说，符号计算的不二之选。

MathCAD用的时间也挺长，也胡写过一本应用实例的书，可惜署的不是自己的名字，反正偶也不是干这行的，倒也没啥损失。可惜的是损失的一点小钱，算是涨社会经验了。跑题了，转回来。MathCAD的功能一般，不管是符号还是数值功能都不如Mathematica和Matlab优秀，最大的好处是易上手，也更容易理解，最早用它就是因为易学，拿来参加一个数学建模竞赛了。后来倒是很少用了。最近可能又会用一回，因为老外用MathCAD写了一些很有意思的关于群论的小片段。

Maple我是没有用过，看介绍也是做符号计算的。看看Matlab的符号计算就知道，在国内盗版这么容易的情况下，就没什么优势可言了。学用Maple，不如直接学用Mathematica的好。

Origin拿出来和这几个M软件比似乎不大合适。Origin只要是用来数据处理作图的，其功能，我想，Matlab基本都可以实现。现在有个好处是，从Origin7开始，有了 Origin C 这个东西，处理数据的功能又强大了很多，只不过可能很少人用。平时用来处理实验数据还是不错的。

最后，软件好坏，同样重要、甚至更为重要的还是使用的人。因为随着这几种软件功能的升级，都趋向于大而全，用好哪种都可以解决很多问题。有人就可以用Excel做很漂亮的数据处理。就像摄影里面那句话，镜头重要，镜头后面的头更重要。

数学软件Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematica
谈到数学软件大概就是这四个了。前面已经有人转载了对这四个软件的评价，我也不重复。大概概括如下：
Matlab 肯定是数值计算的首选，功能也特别全，不过Matlab特别大，而且价格也很贵，一些工具大概要单独买吧。

做符号运算＋数值计算，我看Mathematica不错。Mathematica的符号运算是不要说的，数值运算也得到很大的提高（从 Mathematica 5.2开始）。另外Mathematica支持C和Java, 所以和外部的软件沟通有了很大提高，而且几乎可以用Mathematica来写Java程序。关键的是Mathematica学起来很容易，大概一礼拜就是学得很好了。 Mathematica的正版费用也相对比较低，文件大小也不大。

Maple 的编程方面好像不如Mathematica,而且也不是很容易学。 Maple的符号运算不敢说，用得不多，不过好像不如Mathematica，因为做物理的喜欢用Mathematica，而且还称 Mathematica可以让一个数学一般的人做物理研究。Maple 的价格好像和Mathematica差不多，不过他们在大学里卖得比较好。

MathCAD 功能什么的肯定不是很全，但是比较容易上手，我看让文科生用比较好。

不过现在免费软件越来越多了，Python用来做数值运算已经很不错了。关键它还是一个胶（glue），可以把很多软件串起来，呵呵。

Matlab vs. Maple vs Mathematica
Matlab 2008a－是数值计算领域的市场领导者，一个重要特征是工具箱非常广泛，使用起来也非常方便；近几年的开发重点是拓展在商业（公司）领域的应用，开发更多的特定专业应用工具箱。Matlab 的符号计算工具箱是由Maple 开发，约200个命令，功能有限，如果做符号计算还得用Maple。

Maple 12 －拥有世界上最强大的符号计算，以及与Matlab相同的数值函数库，易学易用。Maple 由数学家开发，至今仍有大量的数学家参与开发，每次版本更新都会集成学术界最新符号计算研究成果。符号计算方面，相比Mathematica，Maple功能要强很多，大部分做非线性数学的人都把Maple作为必备的工具，常以Maple中的算法和计算结果作为比较对象。国内以吴文俊院士为代表的计算机代数专家也是以Maple作为基本的研究平台。Maple的数值计算库与Matlab相同，Maple与Matlab有双向接口 Maple toolbox for Matlab，可以共享各自的命令、函数、变量等，是一个不错的科学计算方案。

Mathematica 6 －技术特征与Maple非常近似，都是集成符号和数值计算，但似乎Mathematica的集成度更好一点，但数值计算不如Matlab，符号计算不如Maple。近几年的开发重点放在提高数值计算和矩阵处理的速度上，我们可以从Mathematica近几次的推广活动中，都会举几个数值计算的算例，证明Mathematica 的数值计算更快。与Maple比较时，总是会说Mathematica 的符号和数值集成度更高。

MathCAD －在与上述三个软件竞争中落伍了，所以被卖给了PTC；主要技术特征是计算和文件管理。今后的开发重点放在与其他软件的接口功能上。

最佳计算方案是数值计算用Matlab，公式推导用Maple，如果有必要可用Maple toolbox for Matlab将两个软件整合起来。Mathematica是一个有益的补充。