Математическое программное обеспечение - Mathematical software

Математическое программное обеспечение является программного обеспечения привыкший модель, анализировать или вычислять числовые, символьные или геометрические данные.^[1]

Это тип программное обеспечение который используется для решения математические задачи или математическое исследование. Существуют различные точки зрения на то, что такое математика, поэтому существуют различные взгляды на категорию математического программного обеспечения, которое используется для них, от узкого до широкого смысла.

Тип математического программного обеспечения (математическая библиотека ) также используется встраиваемой частью другого научное программное обеспечение. А самые первичные из них (например, для расчета элементарная функция к арифметика с плавающей запятой ) может относиться к категории математического программного обеспечения. Они часто обычно встраиваются в системы общего назначения как промежуточное ПО. Так сказать, математическое ПО - это не только прикладное ПО, но и основа другого научного ПО. И это одна из характеристик математического программного обеспечения как такового.
Некоторые математические программы часто имеют хорошие пользовательский интерфейс в образовательных целях (см. образовательная математическая программа ). Но основные части решатель их непосредственный зависит от алгоритм математическими знаниями. Так что это может быть здравым смыслом, что он не обрабатывается, если он не решен на математическая конструкция по меньшей мере. (Существует физическое ограничение аппаратное обеспечение.) Это типичное отличие математического ПО от другого прикладного ПО.

В частности, это может быть здравый смысл, чтобы обратить внимание, что в математическом программном обеспечении есть такой, как следующий случай, используя:

Это не всегда разрешимо.
Это может быть решено теоретически, но наиболее сложно решить физически или физически с помощью компьютера. полиномиальное время. ПО для шифрования применим второй случай.

Эволюция математического программного обеспечения

Числовой анализ и символьное вычисление раньше были в самом важном месте предмета, но сейчас появляются и другие их виды. Полезные математические знания, такие как алгоритм которые существуют до изобретение из электронный компьютер, помогал в разработке математического программного обеспечения. С другой стороны, ростом вычислительная мощность (например, смотреть на Закон Мура ), новое лечение (например, новый вид техники, такой как ассимиляция данных которые объединили численный анализ и статистика ), требуя, наоборот, прогресса математическая наука или же Прикладная математика.
Прогресс математического представления информации, такой как TeX или же MathML^[2] потребует эволюции формы язык манипулирования формулами к правде язык математических манипуляций (несмотря на то, что математическая теория непоследовательна или нет). И популяризация математического программного обеспечения общего назначения, математического программного обеспечения специального назначения.^[3] так называемый одноцелевое программное обеспечение который использовал специальную тему, будет жить с адаптацией к прогрессу среды при нормализации платформы. Таким образом, разнообразие математического программного обеспечения будет сохранено.

Калькулятор программного обеспечения

Программный калькулятор позволяет пользователю выполнять простые математические операции, такие как сложение, умножение, возведение в степень и тригонометрия. Ввод данных обычно осуществляется вручную, а вывод - текстовая метка.

Системы компьютерной алгебры

Многие математические наборы системы компьютерной алгебры это использование символическая математика. Они предназначены для решения классических алгебраических уравнений и задач в удобочитаемой записи.

Статистика

Для статистического анализа данных доступно множество инструментов. Смотрите также Сравнение статистических пакетов.

Средства доказательства теорем и помощники при доказательстве

ПО для оптимизации

Геометрия

Числовой анализ

TK Solver - это программная система для математического моделирования и решения проблем, основанная на декларативном языке, основанном на правилах, коммерциализируемая Universal Technical Systems, Inc.

В Netlib репозиторий содержит различные наборы программных программ для численных задач, в основном в Фортран и C. Коммерческие продукты, реализующие множество различных числовых алгоритмов, включают IMSL, NMath и Библиотеки NAG; Бесплатная альтернатива - это Научная библиотека GNU. Другой подход используется Числовые рецепты библиотека, где упор сделан на четкое понимание алгоритмов.

Много системы компьютерной алгебры (перечисленные выше) также могут использоваться для численных расчетов.

Программное обеспечение для музыкальной математики

Программное обеспечение по музыкальной математике использует математику для анализа или синтеза музыкальных символов и паттернов.

Musimat (автор: Гарет Лой )^[4]

Сайты

Все большее количество математических программ доступно в веб-браузере без необходимости загрузки или установки какого-либо кода.^[5]^[6]

Библиотеки программирования

Низкоуровневые математические библиотеки, предназначенные для использования в других языках программирования:

GMP, то Библиотека GNU Multi-Precision для очень быстрого арифметика произвольной точности.
Библиотека классов для чисел, высокий уровень C ++ библиотека для арифметика произвольной точности.
Математическая библиотека AMD Core, библиотека разработки программного обеспечения, выпущенная AMD
Boost.Math

внешняя ссылка

swMATH База данных по математическому ПО

[1] См., Например, редакционный устав В архиве 2015-03-12 в Wayback Machine из Транзакции ACM на математическом ПО или проблемная таксономия из Национальный институт стандартов и технологий Руководство по доступному математическому программному обеспечению (оба получены 15 февраля 2015 г.).

[2] И MathML, и TeX могут быть всего лишь разновидностью компьютерного языка, который позволяет также представить математические формулы. Однако они также могут быть математическим программным обеспечением, если срок программного обеспечения интерпретируется как целая технология использования компьютера в самом широком смысле.

[3] Включил ваш написанный код сценария в математическое программное обеспечение общего назначения.

[4] Веб-сайт Musimathics, бесплатная загрузка

[5] Доступные в Интернете математические вычисления, Институт вычислительной математики, Кентский государственный университет, получено 15 февраля 2015.

[6] "Wolfram | Alpha Примеры: математика". www.wolframalpha.com. Получено 2016-07-19.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]