Спецкурс:
Системата Mathematica - част I: Практическо въведение.
Хорариум: 30 часа лекции, 30 часа практикум (2+0+2), 4 кредита, зимен семестър
Лектор: доц. д-р Евгения Д. Попова - ИМИ, БАН, тел.: 979-3823, e-mail: <>
Разписание за зимен семестър 2011/2012:
| Лекции/Упражнения: |
сряда, 14:00-17:00, зала 226 на ИМИ, блок 8 на БАН (4-ти км). |
Анотация:
Системата
Mathematica (http://www.wolfram.com/products/mathematica)
е многоплатформена интегрирана среда с универсално предназначение.
Съчетавайки средства
за решаване на числови, символно-алгебрични и графични задачи с удобни езикови средства за разработка на софтуер,
прототипни модели и интерфейс, Mathematica е една от най-широко използваните среди
както за научни и технически изчисления, така и за типично не-технически приложения и обучение.
Лекционният курс има за цел да запознае студентите
с принципите и особеностите на средите с универсално предназначение, както и с основните възможности за числови и
символни пресмятания, визуализация на данни и графика, среда за програмиране и взаимодействие с външни обекти.
Чрез компютърния практикум у студентите
ще бъдат формирани умения да боравят със средата и да комбинират различните функционални възможности,
които тя предоставя за изпълнение на цялостния процес на решаване на една практическа задача.
От студентите се изискват познания по елементарен числен анализ и програмиране.
Не са необходими предварителни познания за работа със системата.
Курсът е необходима основа за разработване на
дипломна работа
в областта на динамични
Web изчисления и визуализация.
Придобитите основни познания могат да бъдат разширени до експертни умения чрез курса
"Системата Mathematica - част II:
Програмиране за напреднали".
Програма:
Организация на системата и обзор на възможностите й; начални познания за боравене със системата, хелповете и вход/изход; основни синтактични правила. Числови пресмятания. Базови формати на числови данни. Вградени функции за числова математика. Символни пресмятания. Преобразуване на изрази в различна форма. Вградени функции за символна математика. Решаване на алгебрични уравнения. Списъци. Създаване и форматиране на списъци. Изчисления и манипулиране със списъци. Функции за визуализиране на двумерна графика. Опции за манипулиране на двумерна графика. Тримерна графика на повърхности и данни. Графика на контури плътности. Въртене на тримерна графика. Конверсия между различни типове графика. Параметрична графика. Понятие за Mathematica изрази. Структура на изразите; работа с части от изрази.
Понятие за шаблонни изрази (Patterns). Използване на шаблонни изрази при дефиниране на функции, в трансформационни правила и други Mathematica функции. Задаване тип на израз, налагане на ограничения върху шаблонни изрази. Трансформационни правила и дефиниции, атрибути. Дефиниране на функции, ограничения върху параметрите. Модулност, локални променливи и константи. Прилагане на функции към списъци и изрази; Прилагане на функции към части от изрази. Стрингове и съобщения. Mathematica функции за манипулиране с файлове и директории. Вход/изход във файлове. Съчетаване възможностите на системата за реализация на елементарни програмни задачи.
Литература:
- Wolfram, S.: The Mathematica Book, 4th ed., Wolfram Media/Cambridge U. Press, 1999.
- James J. Kelly: Essential Mathematica for Students of Science, Primary language concepts and techniques, revision 2006.
(http://www.physics.umd.edu/courses/CourseWare/EssentialMathematica/)
- Kaufmann, S.: Mathematica as a Tool, Birkhauser Verlag, 1994.
|