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Mathmatica产品介绍


时间:2010-07-06 17:07  

Mathmatica产品介绍

 

------符号计算和数学建模专家

    Wolfram Research是高科技计算机运算(Technical computing)的先趋,由复杂理论的发明者Stephen Wolfram  成立于1987年,在1988年推出高科技计算机运算软件Mathmatica,是一个足以媲美诺贝尔奖的天才产品。Mathmatica是一套整合数字以及符号运算的数学工具软件,提供了全球超过百万的研究人员,工程师,无力学家,分析师以及其它技术专业人员容易使用的顶级科学运算环境。目前已在学术界,电机,机械,化学,土木,信息工程,财务金融,医学,物理,统计,教育出版,OEM等领域广泛使用。

 

Mathematic的特点

    具有高阶的演算方法和丰富的数学函数和庞大的数学知识库,让Mathematic5在线性代数方面的数值计算,例如特征向量、反矩阵等,皆比Matlab R13做得更好,提供专业界最精确的数值运算结果。

Mathematic不但可以做数值计算,还提供最优秀的可设计的符号运算。

    丰富的数学函数库,可以快捷的解答微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、机率统计等问题。

    Mathematic可以绘制各专业领域专业函数图形,提供丰富的图形表示方法,结果呈现可视化。

    Mathematic可编排专业的科学论文期刊,让计算与排版在同一环境下完成,提供高品质可编辑的排版公式与表格,屏幕与打印的自动最佳化排版,组织由初始概念到最后报告的计划,并且对txthtmlpdf等格式的输出提供了最好的兼容性。可与CC++FortranPertVisual Basic、以及Java结合,提供强大高级语言接口功能,使得程序开发更方便。

    Mathematic本身就是一个方便学习的程序语言。Mathematic提供互动且丰富的帮助功能,让使用者现学现卖。强大的功能,简单的操作,非常容易学习特点,可以最有效的缩短研发时间。

    这样强大的功能,在windowslinuxunixmac等各种平台皆可使用,平均来说硬盘空间约需300MB,内存64MB,将时间花在问题上而非计算,内建庞大的数学知识库,结果呈现可视化,精确的数值运算结果,优良的计算机代数运算,自动选取最佳化,组织由初始概念到最后报告的计划,高品质可编辑的排版公式与表格,屏幕与打印的自动最佳化排版 ,txthtml等等格式的输出兼容性,  

完全可设计的符号表示 ,缩短研发时.

 

    Mathmatica notebooks提供一个完整的科技文档排版系统,使得输入文字,数学符号,声音,图形和动画变得非常容易。

高速的数值计算和高级指令系统使得复杂的分析更快更容易。

完整的交互式输入输出系统

强大的符号计算和数据计算功能

强大的作图以及超过50分钟的科学工程图形模版

Mathmatica应用程序开发功能

可订制的科苏启动菜单/按钮

提供第三方语言java.netorC/C++的接口功能

强大的独一无二的mathmatica高级语言功能

强大的交互式帮助文档功能

 

Mathmatica 在数学教学中的应用

Mat hematica 系统是美国Wolf ram 研究公司开发的一个功能强大的计算机数学系统。它有着强大的符号演算功能, 可以作多项式的各种运算(四则运算、展开、因式分解等) 、有理式的各种计算; 它可以求一个复杂函数的极限、导函数、不定积分和作幂级数的展开、矩阵的运算等。它有着强大的数值计算功能, 可以作任意位精确度(实数值或复数值) 的数值计算; 可以求多项式方程、有理方程和超越方程的精确解和近似解; 求解微分方程、计算定积分的任意精度的近似值等。它还可以非常方便的作出一元和二元函数的静态图形。

Mathematica 是目前广泛使用的一个数学软件包, 通过编制简单的程序它可以解决大量的数学问题. 它的操作简单、易学、易用. 该软件尤其具有很强的绘图功能. 我们认为将M athe2m at ica 应用到教学中, 用现代化的数学实验室取代传统的授课教室, 可以在很大程度上解决传统教学中所存在的问题. 教师用一种可视的, 体验的形式传播新思想, 使学生在使用数学语言之前通过这些方式获得新思想. 例如, 通过对指数函数ex 的实验使学生牢牢记住ex 的可怕的增长速度; 让学生同时画出f (x) f(x) 的图形可以让他们取得函数与导函数关系的理解. 这种教学方式给学生留有创造发挥的余地, 他们在计算机上做实验, 教师引导他们发现规律, 然后学生就有动力试图进行解释, 而一个好的解释实际上就包含着一个形式证明的重要思想.

在计算机日益普及的今天,职教数学教学如何利用Mathe2matica , 并依据Mathematica , 在数学教学的思想上、方法上、教材上进行改革以适应计算机时代,是一个值得认真思考的问题。

笔者以为, 在职业教育和成人教育中, 数学教学的目的主要有两条: 一是培养学生的数学思想和数学方法, 提高学生的数学素养; 二是作为专业基础课, 使学生能运用所学的数学知识为专业服务,即作为专业学习的工具。

根据以上的两个目的, 在数学教学中首先要树立正确的教学思想, 由于Mathematica 强大的应用功能, 使得我们在数学教学中应侧重数学思想和数学方法的培养, 强化数学概念的教学, 加强学生运用数学的能力的培养, 增加数学建模训练, 适当进行基本运算和基本变形训练, 删除高难度数学习题。这些年来,各类职业教育、成人教育学校, 为了适应学生数学基础差、起点低的实际情况, 数学教学上淡化了概念, 加强了基本运算技能的训练, 各类教材中几乎都不介绍数学建模的思想和方法, 降低了教学要求, 而实际效果并不理想。由于学生对数学概念模糊不清, 所作的解题训练是盲目的, 为解题而解题, 结果是学生在专业学习中遇到的问题不会用数学的方法解决, 影响了专业课的学习, 数学没能很好地起到为专业学习服务的作用。由于淡化了概念, 又缺乏建模训练,学生在遇到实际问题时不知如何转化为数学问题, 更不知应转化成何种数学问题。例如:教学中为了学生容易理解, 淡化了导数和定积分的概念, 而把精力放在导数和定积分的计算方法上, 虽然学生会求导、求积分, 由于概念不清, 对哪些问题可化为导数解决,哪些问题可借助于定积分不甚了解。实际上,导数和定积分的计算完全可以由Mat hematica 去完成, Mat hematica 作为一个数学工具, 它只会计算, 具体的数学模型还是要由使用者自己建立。

数学来源于现实, 而又高于现实。要用数学解决现实世界中的实际问题, 首先要把实际问题转化为数学问题, 即建立数学模型。数学建模能力,实际上就是应用数学的能力。没有相应的建模能力, 无论数学学得多好, 能解多深奥的数学题, 对于解决实际问题也是于事无补的。在教学中要注重学生建模能力的培养, 从建立简单的函数关系入手, 使学生逐步掌握数学建模的思想方法, 数学作为学习专业的一个工具, 如果能正确地建立数学模型, 则计算问题可借助于Mat hematica 来解决。

要使学生真正掌握定义、概念, 掌握算法和算理, 而对运算技能技巧可适当降低要求。教学中要以培养学生的能力为主, 着重培养学生的理解能力、自我学习能力、观察能力、逻辑推理能力、应用数学的能力和基本变形能力。在教学过程中有计划有目的的向学生介绍Mat hematica 的功能及用法。

对现行的教材要作适当的改革。加强数学概念的建立,增加切合实际的应用题及数学建模训练, 明确教材的编写意图, 体现教材的实用价值, 即学生应该掌握哪些知识, 会解决哪些问题, 而不是盲目地增加或删节内容



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