Einfuhrung In Die Programmierung Mit Mathematica

Einführung in die Programmierung mit Mathematica

Mathematica als Werkzeug Eine Einführung mit Anwendungsbeispielen

Vor ziemlich genau zehn Jahren stand ich (im Zusammenhang mit Stabilitätsuntersu chungen an Hamiltonschen Systemen) vor der Aufgab~, komplizierte Koordinaten transformationen bis zu höheren Ordnungen zu berechnen. Nach mehrmonatigen, fruchtlosen Versuchen von Hand - und Blöcken voll Formeln - war ich dabei, die Flinte ins Kom zu werfen. Durch einen Zufall wurde ich aber von Stan Lomecki (im Militärdienst!) auf das Computer-Algebra-Programm Reduce aufmerksam gemacht. Unter Ausnutzung vieler Tricks gelang mir damit tatsächlich, die Transformationen und die Stabilitätsdiskussion symbolisch zu Ende zu führen. Schon damals fragte ich mich, weshalb derartige Programme bei Ingenieuren und Wissenschaftlern bzw. Wissenschaftlerinnen so wenig bekannt sind. Viele Problem stellungen dieser Disziplinen führen auf Rechnungen, die sich von Hand höchstens mühevoll und mit großem Zeitaufwand bewältigen lassen. Mit Hilfe eines Computer Algebra-Programms können sie oft rasch symbolisch gelöst werden. Falls dies nicht möglich ist, so resultiert mindestens eine Vereinfachung, bevor eventuell mit dem grö beren Werkzeug der Numerik weitergearbeitet wird.

Einführung in Mathematica

Programmierung mit Mathematica und der Wolfram LanguageUmformen, Vereinfachen und Lösen von GleichungenVektoranalysis am Beispiel Maxwellscher Gleichungen und der Elektrodynamik Mathematica® ist eines der leistungsfähigsten und meistgenutzten mathematisch-naturwissenschaftlichen Softwarepakete für Linux, OS X und Windows. Für den Raspberry Pi ist es seit Ende 2013 sogar kostenlos zu haben. Nach den ersten Schritten mit Mathematica gibt das Buch eine Übersicht über die Fähigkeiten der Software und der Wissensmaschine Wolfram|Alpha. Es werden Optionen, numerische Ausgaben, Konstanten, Einheiten, verschiedene Zahlentypen, Brüche, Potenzreihenentwicklung und die Eingabe in formloser Sprache vorgestellt. Weitere Kapitel haben Listen, Tabellen, Ausdrücke, Funktionen, benutzerdefinierte Objekte, die grafischen Möglichkeiten sowie Audio und Musik zum Thema. Nach einem Kapitel über die Grundzüge der Programmierung mit Mathematica und der Wolfram Language widmet sich das Buch dem Umgang mit Gleichungen. Zwei praktisch orientierte Kapitel beschäftigen sich mit Analysis und Vektoranalysis. Im Anhang wird die Verwendung von Mathematica auf dem Raspberry Pi ausführlich erläutert. Außerdem finden Sie Hinweise zu weiterer Mathematiksoftware. Der Autor Knut Lorenzen hat nach dem Studium der Physik und Astrophysik lange als Systemadministrator und Programmierer gearbeitet und ist heute als freiberuflicher Autor, Programmierer und Übersetzer tätig. Aus dem Inhalt: Anbindung von Wolfram|AlphaListen, Tabellen, IteratorenAusdrücke, Funktionen und deren DarstellungVerwendung benutzerdefinierter Funktionen und VariablenErstellen von Plots und GrafikenKlangerzeugung und AudiofähigkeitenGrundzüge der Programmierung mit Mathematica®Vereinfachen und Lösen von GleichungenDifferenzieren und IntegrierenVektoranalysis Im Anhang: Mathematica® auf dem Raspberry Pi