ウルフラム マセマティカ

ウルフラム マセマティカ
開発者ウルフラムリサーチ
初回リリース1988年6月23日; 36年前[1] (1988-06-23)
安定版リリース14.1.0 (2024年7月31日; 2か月前) [±] [2] (2024-07-31)
書かれたWolfram言語、[3] C / C++、Java [4]
プラットフォームWindows、[5] macOS、Linux （ Raspberry Pi上のRaspbianの個別サポートを含む[6]）、オンラインサービス。すべてのプラットフォームは64ビット実装をサポートしています。[7]（リスト）
利用可能英語、中国語、日本語
タイプコンピュータ代数、数値計算、情報視覚化、統計、ユーザーインターフェース作成
ライセンス独自
Webサイトウルフラム

Wolfram Mathematicaは、機械学習、統計、記号計算、データ操作、ネットワーク分析、時系列分析、NLP、最適化、関数とさまざまな種類のデータのプロット、アルゴリズムの実装、ユーザーインターフェイスの作成、他のプログラミング言語で書かれたプログラムとのインターフェイスを可能にする、技術計算のいくつかの領域用の組み込みライブラリを備えたソフトウェアシステムです。これはStephen Wolframによって考案され、イリノイ州シャンペーンのWolfram Researchによって開発されました。 [8] [9] Wolfram Language はMathematicaで使用されるプログラミング言語です。[10] Mathematica 1.0 は、1988 年 6 月 23 日にイリノイ州シャンペーンとカリフォルニア州サンタクララでリリースされました。[11] [12] [13]

ノートブックインターフェース

Mathematica はカーネルとフロントエンドの 2 つの部分に分かれています。カーネルは式 (Wolfram 言語コード) を解釈して結果式を返します。この式はフロントエンドで表示できます。

1988年にセオドア・グレイ[14]によって設計されたオリジナルのフロントエンドは、ノートブックインターフェースで構成されており、コード、プレーンテキスト、画像、グラフィックスを含むノートブックドキュメントの作成と編集を可能にします。[15]

Mathematicaフロントエンドの代替として、 2006年に導入されたEclipseベースの統合開発環境（IDE）であるWolfram Workbenchがあります。これは、リビジョン管理、デバッグ、プロファイリング、テストなど、Mathematica用のプロジェクトベースのコード開発ツールを提供します。[16]

また、 IntelliJ IDEAベースのIDEでWolfram言語コードを操作するプラグインもあり、構文の強調表示に加えて、ローカル変数と定義済み関数を解析して自動補完することができます。[17] Mathematicaカーネルにはコマンドラインフロントエンドも含まれています。[18]

その他のインターフェースとしては、 GNU ReadlineをベースにしたJMath [19]や、 UNIXコマンドラインから引数付きで自己完結型のMathematicaプログラムを実行する WolframScript [20]などがあります。

Mathematica ファイルのファイル拡張子は .nb で、構成ファイルの拡張子は .m です。

Mathematica は完全に安定し、以前のバージョンとの下位互換性を保つように設計されています。

高性能コンピューティング

高性能コンピューティングの機能は、バージョン4（1999年）[21]でのパック配列とバージョン5（2003年）[22]でのスパース行列の導入、および高精度演算を評価するためのGNU Multiple Precision Arithmetic Libraryの採用によって拡張されました。

バージョン5.2（2005）では、マルチコアコンピュータで計算を実行する際に自動マルチスレッド化が追加されました。 [23]このリリースには、CPU固有の最適化ライブラリが含まれていました。[24]さらに、MathematicaはClearSpeedなどのサードパーティの専門アクセラレーションハードウェアによってサポートされています。[25]

2002年には、異機種クラスタやマルチプロセッサシステム上でのユーザレベルの並列プログラミングを可能にするgridMathematicaが導入され[26] 、2008年にはWindows HPC Server 2008、Microsoft Compute Cluster Server、Sun Gridなどのグリッド技術のサポートを含む並列コンピューティング技術がすべてのMathematicaライセンスに含まれるようになりました。

CUDAおよびOpenCL GPUハードウェアのサポートは2010年に追加されました。[27]

拡張機能

バージョン14の時点で、Wolfram言語には6,602個の組み込み関数とシンボルがあります。[28] Stephen Wolframは、2019年6月に、一般のWolframコミュニティがWolfram言語に機能を提供する方法として、Wolfram関数リポジトリの立ち上げを発表しました。[29] Stephen WolframによるMathematica 13のリリース発表の時点では、2,259個の関数がリソース関数として提供されていました。[30] Wolfram関数リポジトリに加えて、計算可能なデータを含むWolframデータリポジトリと機械学習用のWolframニューラルネットリポジトリがあります。[31]

Wolfram MathematicaはCombinatoricaパッケージの基礎であり、組み合わせ論とグラフ理論における離散数学の機能をプログラムに追加します。[32]

他のアプリケーション、プログラミング言語、サービスへの接続

他のアプリケーションとの通信は、Wolfram Symbolic Transfer Protocol (WSTP)と呼ばれるプロトコルを使用して行うことができます。このプロトコルは、Wolfram Mathematicaカーネルとフロントエンド間の通信を可能にし、カーネルと他のアプリケーション間の一般的なインターフェースを提供します。[33]

Wolfram Researchは、J/Link [34]を使用してWSTPを介してプログラミング言語Cで書かれたアプリケーションをMathematicaカーネルにリンクするための開発キットを無償配布しています。これはMathematicaに計算を実行させることができるJavaプログラムです。同様の機能は.NET /Link [35]でも実現されていますが、Javaプログラムではなく .NETプログラムを使用します。

Mathematicaに接続する他の言語には、Haskell、[36] AppleScript、[37] Racket、[38] Visual Basic、[39] Python、[40] [41] Clojureなどがあります。[42]

Mathematica は、システム モデリング用のModelicaモデルの生成と実行をサポートし、Wolfram System Modelerと接続します。

多くのサードパーティのソフトウェアパッケージやAPIへのリンクも利用可能です。[43]

Mathematicaは様々なソースからリアルタイムデータを取得することができ[44] 、パブリックブロックチェーン（ビットコイン、イーサリアム、ARK）を読み書きすることもできます。 [45]

220を超えるデータ、画像、ビデオ、サウンド、コンピュータ支援設計（CAD）、地理情報システム（GIS）、[46]ドキュメント、生物医学形式のインポートとエクスポートをサポートしています。

2019年には、Wolfram言語コードをLLVMにコンパイルするためのサポートが追加されました。[47]

Wolfram言語バージョン12.3ではArduinoのサポートが追加されました。[48]

計算可能なデータ

Mathematicaは、インターネット接続でMathematicaを使用するユーザー向けに、リアルタイムで更新される追加データを提供するオンライン回答エンジンであるWolfram Alphaとも統合されています。データセットには、数学データ（結び目や多面体など）に加えて、天文学、化学、地政学、言語、生物医学、飛行機、気象データが含まれています。[49]

受付

BYTEは1989年に、MathematicaをBYTE Awardsの「優秀賞」受賞者の1つとして挙げ、「これはもう1つの画期的なMacintoshアプリケーションであり、教科書では理解不可能と思われていた代数と微積分を習得することを可能にする」と述べた。 [50] Mathematicaはクローズドソースであると批判されてきた。 [51] Wolfram Researchは、Mathematicaをクローズドソースにすることが同社のビジネスモデルとソフトウェアの継続性の中核であると主張している。 [52] [53]

参照

参考文献

  1. ^ Wolfram, Stephen (2008年6月23日)、Mathematica Turns 20 Today、Wolfram 、 2012年5月16日閲覧
  2. ^ 「さらに新しいアイデアと新機能: Wolfram Language & Mathematica バージョン 14.1 のリリース」 。2024年 7 月 31 日閲覧。
  3. ^ 「Mathematica の最初の 25 周年を祝う」 2013 年 6 月 23 日。 2015 年8 月 11 日閲覧。
  4. ^ Mathematica のソフトウェア エンジニアリング - Wolfram Mathematica 9 ドキュメント、Wayback Machineで 2017-07-29 にアーカイブ。Reference.wolfram.com。2015-03-23 に取得。
  5. ^ 「Mathematica 12のシステム要件とプラットフォームの可用性」。2020年12月16日閲覧。
  6. ^ Raspberry Pi には Mathematica が無料で付属 2014-05-09 にWayback MachineでアーカイブThe Verge
  7. ^ 「Wolfram Mathematica」 。 2015年8月11日閲覧。
  8. ^ 「スティーブン・ウルフラム：シンプルな解決策。型破りな物理学者のMathematicaソフトウェアが複雑なパズルを解く」。BusinessWeek。2005年10月3日。2021年8月4日閲覧。
  9. ^ 「Wolfram Researchへのお問い合わせ」。2015年8月11日閲覧。
  10. ^ 「スティーブン・ウルフラムの新しいプログラミング言語：彼は世界を計算可能にできるか？」Slate Magazine 2014年3月6日。 2015年8月11日閲覧。
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  12. ^ 「Mathematica の 30 周年を祝い、今後に向けて - Stephen Wolfram の著作」writings.stephenwolfram.com . 2021 年 10 月 22 日. 2022 年 5 月 16 日閲覧。
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  • 公式サイト
  • Mathematica ドキュメント センター
  • 時間の経過に伴うコードベースと関数数の増加を記録した Mathematica の歴史の一部
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