WolframMathematica

Wolfram Mathematica（簡稱：Mathematica）是一款科學計算軟體，有當時仔嘛予人號做電腦代數系統，廣泛使用佇科學、工程、數學、計算等領域。

伊是由英國科學家史蒂芬 ・ 沃爾夫勒姆提出構想，並且由伊所領導的沃爾夫勒姆研究公司（位於美國它利諾州香檳市）開發的一樣廣泛使用的科學計算是軟體。伊擁有強大的數值計算和符號運算能力，是目前為止使用上廣泛的數學軟體之一。

Wolfram 語言是用於 Mathematica 的程式語言。

沃爾夫勒姆佮伊的工作團隊佇咧一九八六年開始 Mathematica 的研發。Mathematica 一石樵佇一九八八年一月二三正式發行。二空空八年十二月發行的 Mathematica 七孵空版佮了後的版本有中文版。

產品功能

Mathematica 的功能包括：

• 各種的基本數學函數庫
• 各種特殊屬性函數庫
• 矩陣佮資料操縱工具，包括對疏失陣的處理
• 支援複數、任意精度數、區間算術佮符號運算
• 二維佮三維的資料佮函數的視覺化佮動畫工具
• 求解方程組、定定微分方程式、偏微分方程式、微分代數方程式、時間無微分方程式、遞迴關係式等等
• 離散佮連續微積分的數值佮符號工具
• 多變數的統計程式庫，包括支援百幾種資料分布的資料擬合、假影檢定、機率佮向望的運算
• 支援刪失資料、暫態的資料、時間序列佮有單位的資料
• 隨機過程佮在列的計算佮仿真
• 為著包括神經網路在內的資料、圖像佮聲音的有監督佮無監督機器學習提供工具
• 對運算和應用程式添加使用者介面的各種工具包
• 約束和無約束局部佮全域上好化
• 程式語言支援：程序程式語言、函式語言程式設計語言佮物件導向的程式語言
• 圖像處理工具，包括圖像辨識
• 提供用佇圖論中圖的分析佮視覺化的工具
• 分析組合問題的工具
• 用佇文字挖的工具
• 資料探勘的工具，親像聚類的分析、字串對齊佮模式匹配
• 數論函數庫
• 金融運算的工具，包括期權、債券、年金、衍生工具等等的計算
• 群論函數
• 技術文字處理，包括公式編輯器佮自動報告生成
• 用聲音、圖像佮資料的細漢波分析程式庫
• 控制系統程式庫
• 連紲佮離散的積分轉換
• 匯入和匯出資料、圖像、影片、GIS、CAD 等各種檔案提供，並支援對生物醫學類資料的輸入佮輸出
• 連結 Wolfram Alpha 的大量數學、科學、咱社會經濟學類的資料集合
• 檢視並且重新使用頭前的輸入佮輸出（包括圖像佮文字記號）的筆記本介面
• 佮基於 DLL、SQL、Java、. NET、C + +、FORTRAN、CUDA、OpenCL 以及 http 的系統足連結的工具
• 編寫並列程式的工具
• 做佮網際網路做連接的時陣，佇筆記本內底會當使用「自由格式語言輸入」（一个自然語言型的使用者介面）和 Wolfram 語言

介面

Mathematica 分做兩部分：核心佮前端。核心對表達式（即 Wolfram 語言代碼）進行解說，並且倒轉來結果表達式。

前端由西奧濟 ・ 格仔雷佇一九八八年設計，伊提供一个允准使用者建立並且編輯一个「筆記本文件」的 GUI，應該筆記本文件會當包含程式碼、格式化文字佮包括公式、圖像、GUI 組件、格仔、聲音在內的各種輸出結果。所有的內容佮格式攏會當通過演算法生成抑是通過互動式方法進行編輯。其支援大多數標準文書處理功能，閣含一个多語種的即時拚寫檢查器。

文件會當使用層次式單元進行結構化處理，對文件分章節會當按呢。文件嘛會當表示做幻燈片的形式，便於進行演講。筆記本佮其內容攏以 Mathematica 表達式的形式儲存，並且會使用使用 Mathematica 程式進行建立、編輯佮修改，而且閣會使轉化做其他格式，比如講 TeX 抑是講 XML。

前端包括開發工具，比如講除毋著器、輸入自動補全、佮自動語法對色。

預設的情況下，Mathematica 使用一个標準前端，毋過也有其他頭前會當選擇，包括講 Wolfram Workbench、二空空六年引入的所在 Eclipse 的 IDE。𪜶為 Mathematica 提供著面向專案的開發工具，包括版本管理、除錯、歸檔佮測試。此外，Mathematica 猶閣包括一个命令列前端（Mathematica Kernel）。

沃爾夫勒姆研究公司已經推出一系列初學者入門影片，介紹使用者介面和 ia̋n-jín。

高效能計算

最近幾年，Mathematica 系統已經開始支援高效能計算。佇咧 Mathmatica 五鋪二版本內底，伊支援自動多執行緒計算。二空空二年，gridMathematica 的引入予使用者級的並列編程會當佇無仝款的模集佮加處理器系統當中進行佇二空空八年，佇咧所有的 Mathematcia 許可證中囊括了平行計算技術，包括支援網格技術如 Windows HPC Server 兩千空八、Microsoft Compute Cluster Server 和 Sun Grid。二空一空年，Mathematica 增加矣著 CUDA 和 OpenCL GPU 硬體的支援。另外咧，第八版猶閣會當生做 C 代碼，伊會當自動由系統 C 編譯器進行編譯，比如講 Intel C + + 編譯器抑是講 Visual Studio 二千空一十編譯器。

部署

使用者會當通過多種解決方案部署使用 Mathematica 編寫的應用程式：

Mathematica Player Pro 是 Mathematica 的「唯讀」版本，伊會當執行任何 Mathematica 應用程式，但是無允准伊編輯抑是建立 Mathematica 代碼。此外，猶閣有一个免費版本的 Mathematica Player 會當用來執行 CDF 格式的 Mathematica 程式；伊嘛會當用來檢視標準 Mathematica 檔案，但是袂當執行𪜶。

webMathematica 的網頁瀏覽器會當成做遠端 Mathematica 侍服器的一个「前端」。 伊允准使用者佇任何平台上遠端存取編寫好的應用程式。猶毋過，伊無允准使用者完全存取 Mathematica。

另外咧，第八版會當自動將 Mathematica 代碼轉做可執行的 C 代碼，遮的自動生出來的 C 代碼會當佇標準 C 編譯器中進行編譯，比如講 Intel C + + Compiler 抑是講 Visual Studio 二千空一十的編譯器。所以，對某一種角度頂懸，Mathematica 代碼的執行速度會當佮 C 語言代碼相輸予媠。

佮其他應用的連結

Mathematica 通過名講 MathLink 的協定佮其他應用程式連結。通過該協定，Mathematica 實現核心佮前端的通訊，並且嘛提供核心佮其他應用程式之間的一个通用介面。

Mathematica 毋但本身有豐富的功能，而且伊嘛提供大量介面用以存取其他的軟體，對而且會當方便的呼叫遐的其他的軟體具有但是 Mathematica 暫時無有的功能嘛。按呢做會當進一步增強 Mathematica 的適用性。

Wolfram Research 發佈了一个免費的開發工具包，該工具包括 C programming language 編寫的應用程式通過 _ MathLink _ 連結到 Mathematica 核心。

使用 _ . NET / Link _，， 任何一个 . NET 程式攏會當呼叫 Mathematica 執行計算操作；相應的喔，Mathematica 程式嘛會當載入 . NET classes、操縱 . NET 物件並且執行方法呼叫。按呢咱就會當對 Mathematica 內部構建 . NET 圖形化使用者介面。類似地，Mathematica 嘛有 _ J / Link _。顧名思義就著矣，伊會當用佇咧 Mathematica 佮 Java 程式之間的互動。

佮 SQL 資料庫之間的通訊是通過內建的 JDBC 支援實現的。Mathematica 嘛會使對一个 WSDL 來講中安裝網頁的服務。

Mathematica 支援生成和執行 Modelica 系統建模的模型，並連線到 Wolfram System Modeler .

連結也可用佇真濟第三方軟體包含 API .

Mathematica 猶閣會當對各種來源掠著實時的資料並會當讀佮寫入公共區的塊鏈 ( Bitcoin , Ethereum , and ARK ) .

伊支援匯入和匯出兩百二十外个資料、影象、影片、聲音，電腦輔助設計 ( CAD ) , 地理訊息系統 ( GIS ) , 檔案佮生物醫學格式。

其他佮 Mathematica 相牽連的語言套件 Haskell、AppleScript、PLT Scheme、Visual Basic、Python 和 Clojure。

佇咧 Mathematica 和 OpenOffice . org Calc 以及 Microsoft Excel 之間有雙向的連結。

Mathematica 嘛提供予真濟專門的數學軟體套件之間的連結，包括講 MATLAB、R、Sage、SINGULAR、MathModelica 和 Origin

Mathematica 中的數學公式嘛會當佮其他的計算抑是排版軟體（比如講 MathML）的公式進行相轉換。

Mathematica 會當通過多種方式揣取即時資料，比如講佮 LabVIEW 的連結，金融資料 feeds，抑是直接通過 GPIB 對硬體裝置（IEEE 四仔八十八）、 USB 以及串行介面取得。

其他會當用介面有 JMath , 伊是無來的 GNU readline 和 MASH，並利用 UNIX 命令列執行內起的 Mathematica 程式（內底參數）。

會當算資料

Mathematica 囊括著大量會當隨算的資料。使用者會當通過編程存取遮的資料，並且嘛會使通過 Wolfram Research 資料侍服器自動更新資料。某一寡資料若是股票價數佮天氣資料攏是即時遞送的。目前資料集包括：

• 天文資料：一百五十五 , 零個天體的九十九個屬性
• 化學資料：三十四 , 零个化合物的一百十一个屬性，一百十八个化學元素的八十六个屬性佮一千粒原子粒子的三十五个屬性
• 地緣政治資料：兩百三十七个國家的兩百二十五个屬姓，猶閣全世界一百六十 , 零个城市的十四个屬性
• 金融資料：一百八十六 , 零個股票佮金融工具的歷史和即時屬性
• 數學資料：一百八十七種外面體的八十九个屬性，三千種圖的兩百五十八个屬性，六種 knots 的六十三个屬性，二十一種晶格結構的三十七个屬性，五十二个測地學方案的三十二个屬性
• 語言資料：一百四十九 , 空個英語單詞的三十七個屬性。二十六个其他的語言的詞典
• 生物醫學資料：所有四十 , 零個人類基因的四十一个資料，二十七 , 零類卵白質的三十个屬性
• 天氣資料：全球十七 , 零个氣象站的四十三个即時佮歷史的測量資料
• Wolfram | Alpha 資料：來自 Wolfram Alpha 的億萬兆資料

版本歷史

Mathematica 的產生是因為 Cole 和 Wolfram 較早的符號操作程式（SMP）的創意。

Wolfram Research 已經發佈矣如下 Mathematica 版本：

參見

• 電腦代數系統較
• 偌重編程範式
• 動態語言
• 第四代的程式語言
• 函式程式語言
• 文學編程
• Wolfram 語言
• Wolfram Alpha—— 可計算智識 ia̋n-jín
• Wolfram SystemModeler—— 一个佮 Mathematica 整合的物理建模佮仿真工具
• IMTEK Mathematica Supplement—— 有限元仿真正開源 Mathematica 佮軟體
• 數學軟體

外部連結

• Wolfram Mathematica 官方網站
• Mathematica 參考資料中心
• Wolfram Research 中文官方網站
• Mathematica 中文討論
• MathWorld Archive . is 的存檔，存檔日期兩千四百二十九
• Wolfram 官方微博
• 史蒂芬 ・ 沃爾夫勒姆著，赫孝良、周義倉譯：《 Mathematica 全書》，西安交通大學出版社，二空空二年
• 吳飛著：《 Mathematica 演示專案筆記》，清華大學出版社，二空一空年