Functions and Programs
There are many functions that are built into the Wolfram Language. This tutorial discusses how you can add your own simple functions to the Wolfram Language.
As a first example, consider adding a function called f which squares its argument. The Wolfram Language command to define this function is f [ x_ ] :=x^2 . The _ (referred to as «blank») on the left ‐ hand side is very important; what it means is discussed here. For now, just remember to put a _ on the left ‐ hand side, but not on the right ‐ hand side, of your definition.
This defines the function f . Notice the _ on the left ‐ hand side:
f squares its argument:
The argument can be a number:
Or it can be a more complicated expression:
You can use f in a calculation:
This shows the definition you made for f :
define the function f
show the definition of f
clear all definitions for f
Defining a function in the Wolfram Language.
The names like f that you use for functions in the Wolfram Language are just symbols. Because of this, you should make sure to avoid using names that begin with capital letters, to prevent confusion with built ‐ in Wolfram Language functions. You should also make sure that you have not used the names for anything else earlier in your session.
Wolfram Language functions can have any number of arguments:
You can use the hump function just as you would any of the built ‐ in functions:
This gives a new definition for hump , which overwrites the previous one:
The new definition is displayed:
This clears all definitions for hump :
When you have finished with a particular function, it is always a good idea to clear definitions you have made for it. If you do not do this, then you will run into trouble if you try to use the same function for a different purpose later in your Wolfram Language session. You can clear all definitions you have made for a function or symbol f by using Clear [ f ] .
Clears all definitions for f :
No definitions are displayed for f :
Functions as Procedures
In many kinds of calculations, you may find yourself typing the same input to the Wolfram Language over and over again. You can save yourself a lot of typing by defining a function that contains your input commands.
This constructs a product of three terms, and expands out the result:
This does the same thing, but with four terms:
This defines a function exprod which constructs a product of n terms, then expands it out:
Every time you use the function, it will execute the Product and Expand operations:
The functions you define in the Wolfram Language are essentially procedures that execute the commands you give. You can have several steps in your procedures, separated by semicolons.
The result you get from the whole function is simply the last expression in the procedure. Notice that you have to put parentheses around the procedure when you define it like this:
This «runs» the procedure:
a sequence of expressions to evaluate
a procedure with local variables a , b , …
Constructing procedures.
When you write procedures in the Wolfram Language, it is usually a good idea to make variables you use inside the procedures local, so that they do not interfere with things outside the procedures. You can do this by setting up your procedures as modules, in which you give a list of variables to be treated as local.
The function cex defined above is not a module, so the value of t «escapes», and exists even after the function returns:
Clear the variable t :
This function is defined as a module with the variable t made local:
The function gives the same result as before:
Now, however, the value of t does not escape from the function:
Manipulating Options
There are a number of functions built into the Wolfram Language which, like Plot , have various options you can set. The Wolfram Language provides some general mechanisms for handling such options.
If you do not give a specific setting for an option to a function like Plot , then the Wolfram Language will automatically use a default value for the option. The function Options [ function , option ] allows you to find out the default value for a particular option. You can reset the default using SetOptions [ function , option -> value ] . Note that if you do this, the default value you have given will stay until you explicitly change it.
give a list of the current default settings for all options
give the default setting for a particular option
reset defaults
Manipulating default settings for options.
Here is the default setting for the PlotRange option of Plot :
This resets the default for the PlotRange option. The semicolon stops the Wolfram Language from printing out the rather long list of options for Plot :
Until you explicitly reset it, the default for the PlotRange option will now be All :
The graphics objects that you get from Plot or Show store information on the options they use. You can get this information by applying the Options function to these graphics objects.
show all the options used for a particular plot
show the setting for a specific option
show the absolute form used for a specific option , even if the setting for the option is Automatic or All
Getting information on options used in plots.
Here is a plot, with default settings for all options:
The setting used for the PlotRange option was All :
AbsoluteOptions gives the absolute automatically chosen values used for PlotRange :
While it is often convenient to use a variable to represent a graphic as in the above examples, the graphic itself can be evaluated directly. The typical ways to do this in the notebook interface are to copy and paste the graphic or to simply begin typing in the graphical output cell, at which point the output cell will be converted into a new input cell.
When a plot created with no explicit ImageSize is placed into an input cell, it will automatically shrink to more easily accommodate input.
The following input cell was created by copying and pasting the graphical output created in the previous example:
Restore Plot to its default option settings:
Repetitive Operations
In using the Wolfram Language, you sometimes need to repeat an operation many times. There are many ways to do this. Often the most natural is in fact to set up a structure such as a list with many elements, and then apply your operation to each of the elements.
Another approach is to use the Wolfram Language function Do , which works much like the iteration constructs in languages such as C and Fortran. Do uses the same Wolfram Language iterator notation as Sum and Product , described in «Sums and Products».
evaluate expr with i running from 1 to i max
evaluate expr with i running from i min to i max in steps of di
print expr
make a list of the values of expr with i running from 1 to i max
Implementing repetitive operations.
This prints out the values of the first five factorials:
It is often more useful to have a list of results, which you can then manipulate further:
If you do not give an iteration variable, the Wolfram Language simply repeats the operation you have specified, without changing anything:
Transformation Rules for Functions
«Values for Symbols» discussed how you can use transformation rules of the form x -> value to replace symbols by values. The notion of transformation rules in the Wolfram System is, however, quite general. You can set up transformation rules not only for symbols, but for any Wolfram System expression.
Applying the transformation rule x->3 replaces x by 3 :
You can also use a transformation rule for f [ x ] . This rule does not affect f [ y ] :
f [ t_ ] is a pattern that stands for f with any argument:
Probably the most powerful aspect of transformation rules in the Wolfram System is that they can involve not only literal expressions, but also patterns. A pattern is an expression such as f [ t_ ] which contains a blank (underscore). The blank can stand for any expression. Thus, a transformation rule for f [ t_ ] specifies how the function f with any argument should be transformed. Notice that, in contrast, a transformation rule for f [ x ] without a blank, specifies only how the literal expression f [ x ] should be transformed, and does not, for example, say anything about the transformation of f [ y ] .
When you give a function definition such as f [ t_ ] :=t^2 , all you are doing is telling the Wolfram System to automatically apply the transformation rule f [ t_ ] ->t^2 whenever possible.
You can set up transformation rules for expressions of any form:
This uses a transformation rule for x^p_ :
«Patterns» and «Transformation Rules and Definitions» explain in detail how to set up patterns and transformation rules for any kind of expression. Suffice it to say here that in the Wolfram System all expressions have a definite symbolic structure; transformation rules allow you to transform parts of that structure.
Related Guides
-
▪
- Procedural Programming ▪
- Options Management
Как задать функцию с условием в wolfram mathematica
Недавно я писал про решение системы параболического и эллиптического уравнений в MATLAB (см. здесь). Выяснилось, что MATLAB не справился с задачей решения такой системы, когда для функций ставятся краевые условия 3-го рода.
Попробуем решить такую же систему в Wolfram Mathematica.
Если записать такую систему непосредственно в функции NDSolve , то Mathematica её не решит. Однако для решения систем такого типа (когда система дифференциальных уравнений в частных производных методом прямых сводится к обыкновенным дифференциальным уравнениям вместе с алгебраическими уравнениями) можно использовать подход, описанный в статье Numerical Solution of Differential-Algebraic Equations документации Wolfram Mathematica (см. раздел Combined Elliptic-Parabolic PDE in 1D).
Исходный код (это немного изменённый пример, который приведён в той статье):
Clear[u, v, nx, eqn1, eqn2, ic1, ic2, vars,
eqn1, eqn2, ic1, ic2, vars, sol, PDEsol, order, p, npts];
npts = 100; order = 12; p = 10;
nx = Range[0, ll, 1/(npts — 1)]; =
Map[NDSolve`FiniteDifferenceDerivative[Derivative[#], nx,
«DifferenceOrder» -> order][«DifferentiationMatrix»] &, ];
u = Array[u$[#][t] &, npts]; v = Array[v$[#][t] &, npts];
eqn1 = Thread[D[u, t] == d2dx2.u + 2];
eqn2 = Thread[0 == d2dx2.v + u];
ic1 = Thread[u == 0] /. t -> 0;
ic2 = Thread[v == 0] /. t -> 0;
Wolfram Mathematica показала отличные результаты. Вот графики приближённых решений.
| График приближённого решения u(x,t) |
![]() |
| График приближённого решения v(x,t) |
Отметим, что для того, чтобы начальное условие могло зависеть от x и чтобы в уравнении могла стоять функция от x, этот пример нужно ещё как-то подправить.
Вот исходный код для решения той же системы, но со сдвинутым на 1 временем (в этом случае начальное условие для v зависит от x).
Clear[u, v, nx, eqn1, eqn2, ic1, ic2, vars,
eqn1, eqn2, ic1, ic2, vars, sol, PDEsol, order, p, npts];
npts = 100; order = 12; p = 10;
nx = Range[0, ll, 1/(npts — 1)]; =
Map[NDSolve`FiniteDifferenceDerivative[Derivative[#], nx,
«DifferenceOrder» -> order][«DifferentiationMatrix»] &, ];
u = Array[u$[#][t] &, npts]; v = Array[v$[#][t] &, npts];
eqn1 = Thread[D[u, t] == d2dx2.u + 2];
eqn2 = Thread[0 == d2dx2.v + u];
eqn1[[1]] = -ddx[[1]].u + u[[1]] == 2*(t + 1);
eqn1[[-1]] = ddx[[-1]].u + u[[-1]] == 2*(t + 1);
ic1 = Thread[(u /. t -> 0) == 2];
ic2 = Thread[(v /. t -> 0) == (nx /. x_ :> (1 + x — x^2))];
Как найти обратную функцию в Wolfram Mathematica?

Как использовать функцию нормального распределения Excel = НОРМ.РАСП и = НОРМ.ОБР
На этот вопрос слишком легко ответить, но это не так, поскольку мне приходится иметь дело с функциями, у которых нет закрытых форм (или я не знаю, как их найти). Например, я хотел бы найти обратные функции для: y == x Tan [x] и y == a x + b Tan [x].
До сих пор я использовал метод Ньютона-Рапсона для обратных преобразований. Работает нормально, но требует итераций. Мне просто интересно, есть ли способ доказать, что есть лучшее решение, или нет. Я пробовал Wolfram Mathematica, чтобы найти решение, но так как я новичок. Мне не удалось найти ничего значимого.
- Вам следует попробовать math.stackexchange.com или mathematica.stackexchange.com. Stackoverflow, кажется, не место для такого вопроса.
- Возможно, вас заинтересует эта теорема.
- Спасибо вам всем. Решил проблему методом Fit. Результирующие полиномиальные коэффициенты должны быть вычислены только один раз, а затем использование схемы Хорнера дает реальный прирост скорости.
Кажется, это невозможно.
Solve :: nsmet: эта система не может быть решена с помощью методов, доступных для Solve.
Wolfram mathematica как пользоваться, вольфрам альфа построить график онлайн. Wolfram mathematica как пользоваться, вольфрам альфа построить график онлайн Решение систем уравнений
Интеллектуальный «движек вычисления знаний». В отличие от традиционных поисковиков, которые выдают ссылки на различные сайты, сервис Wolfram Alpha самостоятельно анализирует запросы пользователя и представляет ему релевантную информацию.
Wolfram Alpha ответит на все вопросы
Например, если в качестве поискового запроса ввести название какого-либо населенного пункта, то пользователю будет показано количество его жителей, расположение на карте, погода, местное время, названия близлежащих крупных городов и т.д. Все эти данные можно закачать на ПК в виде PDF-документа.
Также Wolfram Alpha предназначен для использования в научных целях. Введя название какого-либо вида животного или растительного мира, можно получить множество различных научных данных о нем. Кроме того, сервис можно использовать для анализа различных трендов и множества других целей.
В принципе, Wolfram Alpha можно назвать поисковиком. Ведь он действительно ищет информацию, обрабатывая пользовательский запрос. Однако результаты поиска у Wolfram Alpha и, например, Google отличаются как небо и земля, не смотря на Альфа версию сервиса и относительно малую базу, которой обладает Wolfram Alpha , сервис может заинтересовать пользователя некоторыми фишками которые он предоставляет в результате запроса к нему.
Так, обычный поисковик ищет в Сети уже существующий ответ на поставленный вопрос. И если раньше никто не задавал похожий вопрос и на него нет ответа в интернете, то пользователь останется ни с чем – что с одной стороны является недостатком обычных поисковиков (они обладают большой поисковой базой и выдают выдачу просто выдавая релевантную информацию пользователю), а Wolfram Alpha делает выводы основываясь на сложном математическом анализе и обладает функционалом практически “Mathlab”.
И естественно поисковая выдача Wolfram Alpha сильно отличается от привычных нам поисковиков (Google, Яндекс и т.д.) в ней нет всем привычных ссылок. Система обрабатывает поступившие данные и, используя миллионы алгоритмов, формулирует свой собственный ответ на поставленный вопрос. В итоге пользователь видит этот самый ответ, который, возможно, состоит всего лишь из пары слов или цифр – как раз то, что нам порой требуется.
Например, можно спросить: “Сколько певице Мадонне?”. Я написал просто
В ответ система сообщаетт возраст с точностью до дня.
увы Wolfram Alpha не знает всех знаменитостей, но надеюсь что узнает.
Функционал Wolfram Alpha не ограничивается лишь поиском ответов на поставленные вопросы. С помощью этой системы можно, например, строить графики и сопоставлять различные данные, что намного наглядней и лучше воспринимается, чем просто текст. Кроме того, с помощью Wolfram Alpha можно производить математические операции, как элементарные (которые без проблем выполняет и Google), так и решать уравнения различной сложности. Также Wolfram Alpha умеет строить графики функций, вычислять значения синуса или косинуса и так далее.
Например можно решить вот такое уровнение:
![]()
а вот например можно узнать какое растояние между Москвой и Тель-Авивом, я ввёл в поле
Moscow to Tel Aviv
И вот вам результат:
![]()
Один из минусов сервиса Wolfram Alpha – это его англоязычность…так что если хотите задать вопрос системе придется писать его на английском языке. Даже неизвестно, появится ли русскоязычная версия этой поисково-вычислительной системы.
В июле 2020 года NASA запускает экспедицию на Марс. Космический аппарат доставит на Марс электронный носитель с именами всех зарегистрированных участников экспедиции.
Регистрация участников открыта. Получите свой билет на Марс по этой ссылке .
Если этот пост решил вашу проблему или просто понравился вам, поделитесь ссылкой на него со своими друзьями в социальных сетях.
Один из этих вариантов кода нужно скопировать и вставить в код вашей веб-станицы, желательно между тегами и или же сразу после тега . По первому варианту MathJax подгружается быстрее и меньше тормозит страницу. Зато второй вариант автоматически отслеживает и подгружает свежие версии MathJax. Если вставить первый код, то его нужно будет периодически обновлять. Если вставить второй код, то страницы будут загружаться медленнее, зато вам не нужно будет постоянно следить за обновлениями MathJax.
Подключить MathJax проще всего в Blogger или WordPress: в панели управления сайтом добавьте виджет, предназначенный для вставки стороннего кода JavaScript, скопируйте в него первый или второй вариант кода загрузки, представленного выше, и разместите виджет поближе к началу шаблона (кстати, это вовсе не обязательно, поскольку скрипт MathJax загружается асинхронно). Вот и все. Теперь изучите синтаксис разметки MathML, LaTeX и ASCIIMathML, и вы готовы вставлять математические формулы на веб-страницы своего сайта.
Очередной канун Нового Года. морозная погода и снежинки на оконном стекле. Все это побудило меня вновь написать о. фракталах, и о том, что знает об этом Вольфрам Альфа. По этому поводу есть интересная статья , в которой имеются примеры двумерных фрактальных структур. Здесь же мы рассмотрим более сложные примеры трехмерных фракталов.
Фрактал можно наглядно представить (описать), как геометрическую фигуру или тело (имея ввиду, что и то и другое есть множество, в данном случае, множество точек), детали которой имеют такую же форму, как и сама исходная фигура. То есть, это самоподобная структура, рассматривая детали которой при увеличении, мы будем видеть ту же самую форму, что и без увеличения. Тогда как в случае обычной геометрической фигуры (не фрактала), при увеличении мы увидим детали, которые имеют более простую форму, чем сама исходная фигура. Например, при достаточно большом увеличении часть эллипса выглядит, как отрезок прямой. С фракталами такого не происходит: при любом их увеличении мы снова увидим ту же самую сложную форму, которая с каждым увеличением будет повторяться снова и снова.
Бенуа Мандельброт (Benoit Mandelbrot), основоположник науки о фракталах, в своей статье Фракталы и искусство во имя науки написал: «Фракталы — это геометрические формы, которые в равной степени сложны в своих деталях, как и в своей общей форме. То есть, если часть фрактала будет увеличена до размера целого, она будет выглядеть, как целое, или в точности, или, возможно, с небольшой деформацией».
Integration is an important tool in calculus that can give an antiderivative or represent area under a curve.
The indefinite integral of `f(x)` , denoted `int f(x)\ dx` , is defined to be the antiderivative of `f(x)` . In other words, the derivative of `int f(x)\ dx` is `f(x)` . Since the derivative of a constant is zero, indefinite integrals are defined only up to an arbitrary constant. For example, `int sin(x)\ dx = -cos(x) + «constant»` , since the derivative of `-cos(x) + «constant»` is `sin(x)` . The definite integral of `f(x)` from `x = a` to `x = b` , denoted `int_(a)^(b) f(x)\ dx` , is defined to be the signed area between `f(x)` and the `x` axis , from `x = a` and `x = b` .
Both types of integrals are tied together by the fundamental theorem of calculus. This states that if `f(x)` is continuous on « and `F(x)` is its continuous indefinite integral, then `int_(a)^(b) f(x)\ dx = F(b) — F(a)` . This means `int_(0)^(pi) sin(x)\ dx = (-cos(pi))-(-cos(0)) = 2` . Sometimes an approximation to a definite integral is desired. A common way to do so is to place thin rectangles under the curve and add the signed areas together. Wolfram|Alpha can solve a broad range of integrals.
How Wolfram|Alpha calculates integrals
Wolfram|Alpha computes integrals differently than people. It calls Mathematica»s Integrate function, which represents a huge amount of mathematical and computational research. Integrate doesn»t do integrals the way people do. Instead, it uses powerful, general algorithms that often involve very sophisticated math. There are a couple of approaches that it most commonly takes. One involves working out the general form for an integral, then differentiating this form and solving equations to match undetermined symbolic parameters. Even for quite simple integrands, the equations generated in this way can be highly complex and require Mathematica»s strong algebraic computation capabilities to solve. Another approach that Mathematica uses in working out integrals is to convert them to generalized hypergeometric functions, then use collections of relations about these highly general mathematical functions.
While these powerful algorithms give Wolfram|Alpha the ability to compute integrals very quickly and handle a wide array of special functions, understanding how a human would integrate is important too. As a result, Wolfram|Alpha also has algorithms to perform integrations step by step. These use completely different integration techniques that mimic the way humans would approach an integral. This includes integration by substitution, integration by parts, trigonometric substitution, and integration by partial fractions.
| + | сложение |
| — | вычитание |
| * | умножение |
| / | деление |
| ^ | возведение в степень |
| solve | решение уравнений, неравенств, систем уравнений и неравенств |
| expand | раскрытие скобок |
| factor | разложение на множители |
| sum | вычисление суммы членов последовательности |
| derivative | дифференцирование (производная) |
| integrate | интеграл |
| lim | предел |
| inf | бесконечность |
| plot | построить график функции |
| log (a , b ) | логарифм по основанию a числа b |
| sin, cos, tg, ctg | синус, косинус, тангенс, котангенс |
| sqrt | корень квадратный |
| pi | число «пи» (3,1415926535. ) |
| e | число «е» (2,718281. ) |
| i | Мнимая единица i |
| minimize, maximize |
Нахождение экстремумов функции (минимумов и максимумов) |
Примеры решения задач онлайн с помощью WolframAlpha
1. Решение рациональных, дробно-рациональных уравнений любой степени, показательных, логарифмических, тригонометрических уравнений.
Пример 1 . Чтобы решить уравнение x 2 + 3 x — 4 = 0, нужно ввести solve x^2+3x-4=0
Пример 2. Чтобы решить уравнение log 3 2x = 2 , нужно ввести solve log(3, 2x)=2
Пример 3. Чтобы решить уравнение 25 x -1 = 0.2 , нужно ввести solve 25^(x-1)=0.2
Пример 4. Чтобы решить уравнение sin x = 0.5 , нужно ввести solve sin(x)=0.5
2. Решение систем уравнений.
Пример . Чтобы решить систему уравнений
x + y = 5,
x — y = 1,
нужно ввести solve x+y=5 && x-y=1
Знаки &&
3. Решение рациональных неравенств любой степени.
Пример . Чтобы решить неравенство x 2 + 3 x — 4 solve x^2+3x-4
4. Решение систем рациональных неравенств.
Пример. Чтобы решить систему неравенств
x 2 + 3 x — 4 0,
нужно ввести solve x^2+3x-4 && 2х^2 — x + 8 > 0
Знаки && в данном случае обозначает логическое «И».
5. Раскрытие скобок + приведение подобных в выражении.
Пример . Чтобы раскрыть скобки в выражении (c+d ) 2 (a-c ) и привести подобные, нужно
ввести expand (c+d)^2*(a-c) .
6. Разложение выражения на множители.
Пример . Чтобы разложить на множители выражение x 2 + 3 x — 4, нужно ввести factor x^2 + 3x — 4 .
7. Вычисление суммы n первых членов последовательности (в том числе арифметической и геометрической прогрессий).
Пример . Чтобы вычислить сумму 20 первых членов последовательности, заданной формулой a n = n 3 +n , нужно ввести sum n^3+n, n=1..20
Если нужно вычислить сумму первых 10 членов арифметической прогрессии , у которой первый член a 1 = 3, разность d a1=3, d=5, sum a1 + d(n-1), n=1..10
Если нужно вычислить сумму первых 7 членов геометрической прогрессии , у которой первый член b 1 = 3, разность q = 5, то можно, как вариант, ввести b1=3, q=5, sum b1*q^(n-1), n=1..7
8. Нахожд ение производной.
Пример . Чтобы найти производную функции f (x ) = x 2 + 3 x — 4, нужно ввести derivative x^2 + 3x — 4
9. Нахожд ение неопределенного интеграла.
Пример . Чтобы найти первообразную функции f (x ) = x 2 + 3 x — 4, нужно ввести integrate x^2 + 3x — 4
10. Вычисление определенного интеграла.
Пример . Чтобы вычислить интеграл функции f (x ) = x 2 + 3 x — 4 на отрезке ,
нужно ввести integrate x^2 + 3x — 4, x=5..7
11. Вычисление пределов.
Пример . Чтобы убедиться, что
введите lim (x -> 0) (sin x)/x и посмотрите ответ. Если нужно вычислить какой-то предел при x , стремящемся к бесконечности, следует вводить x -> inf .
12. Исследование функции и построение графика .
Пример . Чтобы исследовать функцию x 3 — 3 x 2 и построить ее график, просто введите x^3-3x^2 . Вы получите корни (точки пересечения с осью ОХ ), производную, график, неопределенный интеграл, экстремумы.
13. Нахождение наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке .
Пример . Чтобы найти минимальное значение функции x 3 — 3 x 2 на отрезке ,
нужно ввести minimize (x^3-x^2),
Чтобы найти максимальное значение функции x 3 — 3 x 2 на отрезке ,
нужно ввести maximize (x^3-x^2),
В июле 2020 года NASA запускает экспедицию на Марс. Космический аппарат доставит на Марс электронный носитель с именами всех зарегистрированных участников экспедиции.
Регистрация участников открыта. Получите свой билет на Марс по этой ссылке .
Если этот пост решил вашу проблему или просто понравился вам, поделитесь ссылкой на него со своими друзьями в социальных сетях.
Один из этих вариантов кода нужно скопировать и вставить в код вашей веб-станицы, желательно между тегами и или же сразу после тега . По первому варианту MathJax подгружается быстрее и меньше тормозит страницу. Зато второй вариант автоматически отслеживает и подгружает свежие версии MathJax. Если вставить первый код, то его нужно будет периодически обновлять. Если вставить второй код, то страницы будут загружаться медленнее, зато вам не нужно будет постоянно следить за обновлениями MathJax.
Подключить MathJax проще всего в Blogger или WordPress: в панели управления сайтом добавьте виджет, предназначенный для вставки стороннего кода JavaScript, скопируйте в него первый или второй вариант кода загрузки, представленного выше, и разместите виджет поближе к началу шаблона (кстати, это вовсе не обязательно, поскольку скрипт MathJax загружается асинхронно). Вот и все. Теперь изучите синтаксис разметки MathML, LaTeX и ASCIIMathML, и вы готовы вставлять математические формулы на веб-страницы своего сайта.
Очередной канун Нового Года. морозная погода и снежинки на оконном стекле. Все это побудило меня вновь написать о. фракталах, и о том, что знает об этом Вольфрам Альфа. По этому поводу есть интересная статья , в которой имеются примеры двумерных фрактальных структур. Здесь же мы рассмотрим более сложные примеры трехмерных фракталов.
Фрактал можно наглядно представить (описать), как геометрическую фигуру или тело (имея ввиду, что и то и другое есть множество, в данном случае, множество точек), детали которой имеют такую же форму, как и сама исходная фигура. То есть, это самоподобная структура, рассматривая детали которой при увеличении, мы будем видеть ту же самую форму, что и без увеличения. Тогда как в случае обычной геометрической фигуры (не фрактала), при увеличении мы увидим детали, которые имеют более простую форму, чем сама исходная фигура. Например, при достаточно большом увеличении часть эллипса выглядит, как отрезок прямой. С фракталами такого не происходит: при любом их увеличении мы снова увидим ту же самую сложную форму, которая с каждым увеличением будет повторяться снова и снова.
Бенуа Мандельброт (Benoit Mandelbrot), основоположник науки о фракталах, в своей статье Фракталы и искусство во имя науки написал: «Фракталы — это геометрические формы, которые в равной степени сложны в своих деталях, как и в своей общей форме. То есть, если часть фрактала будет увеличена до размера целого, она будет выглядеть, как целое, или в точности, или, возможно, с небольшой деформацией».
«Введение в Wolfram SystemModeler»
Язык программирования Wolfram Language развивается уже более 25 лет компанией Wolfram Research. До недавнего времени основным его носителем была широко известная система Wolfram Mathematica. В настоящее время язык охватывает огромное количество областей: от чистой математики и обработки изображений до машинного обучения и работы с данными. Это возможно благодаря тому гибкости языка, в котором все 5000+ встроенных функций подчинены универсальным принципам.
В ходе вебинара слушатели познакомятся с основными возможностями продукта Wolfram SystemModeler, включая работу со встроенными и внешними библиотеками, моделирование в реальном времени и др. Будут рассмотрены примеры программного создания моделей на языке Modelica и в системе Mathematica. Помимо этого слушатели вебинара получат представление о том, как проводить анализ результатов моделирования и визуализировать их, экспортировать разработанные модели в другие программные продукты, создавать самостоятельные расчетные файлы и др.
В конце вебинара у всех участников будет возможность задать вопросы и пообщаться с докладчиком.
Вебинар проведет Сахаров Максим, сертифицированный инструктор технологий и учебных курсов компании Wolfram Research, технический специалист отдела Математического ПО компании Softline.
Похожие публикации:
- Как работать в mathcad express prime
- Как разложить на множители в maple
- Как решать системы уравнений в mathcad
- Как связаться с техподдержкой telegram
Как отключить подсказки предсказательного интерфейса
Следующие указания используются с целью отключения компонент нового предсказательного интерфейса в системе Mathematica, таких как линейка предложений о следующих вычислениях (Suggestions Bar) или автозавершение.
Временное отключение линейки предложений
Для отключения линейки предложений о следующих вычислениях до начала следующей сессии работы с системой Mathematica, щелкните по маленькому серому кружку в правом углу линейки предложений.
Линейка предложений исчезнет и появится новый небольшой кружок серого цвета справа от текущей ячейки вывода.
Для включения линейки предложений просто щелкните по этому новому кружку.
Бессрочное отключение линейки предложений

- Откройте окно настроек, выбрав в меню Edit ► Preferences на операционных системах Windows и Linux, или Mathematica ► Preferences или Wolfram Desktop ► Preferences на операционной системе Mac OS X.
- Откройте закладку Interface.
- Снимите флажок возле графы “Show Suggestions Bar after last output” (отображать линейку предложений после последнего результата), которая находится в нижней части окна.
Это отключает линейку предложений в используемой установочной копии системы Mathematica.
Для включения линейки предложений просто установите снятый флажок.
Бессрочное отключение функции автозавершения

- Откройте окно настроек, выбрав в меню Edit ► Preferences на операционных системах Windows и Linux, или Mathematica ► Preferences или Wolfram Desktop ► Preferences на операционной системе Mac OS X.
- Откройте закладку Interface.
- Снимите флажок возле графы “Enable autocompletion with a popup delay of seconds” (предоставлять варианты автозавершения после задержки (в секундах)), которая находится в нижней части окна.
Это отключает функцию автозавершения в используемой установочной копии системы Mathematica.
Для включения этой функции просто установите снятый флажок.
Wolfram Mathematica
Основываясь на богатых возможностями парадигмах системы Mathematica, версия 10 вводит в обиход целый ряд новых идей, которые не только расширяют сферу применимости системы Mathematica, но также и упрощают, и делают более продуктивными многие существуюшие типовые варианты её использования.
Список новых функций по версиям: 10.0 » 10.1 » 10.2 » 10.3 » 10.4 »
Основные моменты из остального:
Интерактивные удобства использования
Многоуровневая отмена выполненных действий, поддерживающая вычисления »
Проблема с кратной отменой в системе Mathematica нашла решение!

Визуальная индикация вычислительной зависимости
Изменяя команду ввода, ячейка с результатом её выполнения становится менее видимой, указывая, что они более не связаны друг с другом
Парящая справочная рамка »
Набирая название функции, справка по ней всего лишь на расстоянии одного нажатия кнопки мыши
Встраеваемый ввод на естественном языке »
Сочетание Ctrl + = позволяет вводить названия категорий и многое другое на естесвенном языке
Используйте больше стилей с помощью клавиши Tab
Перед тем как начать печатать в ячейке, просто нажмите клавишу Tab для того, чтобы изменить раздел на подраздел и т.д.
Автозавершение работает везде
Автозавершение значения опции »
Контекстно-зависимое автозавершение, предлагающее возможные значения опций

Непосредственные эксперт-модули для автозавершения »
Когда необходимо указать файл или выбрать цвет, программа оперативной помощи всегда под рукой
Автозавершение строк »
Автозавершение для миллионов названий категорий, их свойств и прочих строковых значений, когда они используются в функциях
Автозавершение с пиктограмным предпросмотром »
Визуальный предпросмотр шрифтов, стилей, тематических оформлений графиков и пр.
Автоматическое преобразование вводимого кода, текста, строк и пр. »
Просто печатаем и эвристическая система предложит создание кода, текста, строки и другой ячейки
Новые базовые структуры данных
Асоциации ключ-значение »
Встречайте : высокопроизводительные асоциации ключ-значение, тесно интегрированные в систему
Это и SQL, и NoSQL—это Dataset »
Предлагаем вниманию новый способ работы с реляционными и иерархическими структурированными данными

Категории для представления информации »
Страны, химические элементы, кинокартины: все из них представимы с помощью встроенных символьных категорий (Entity)
Инактивируем и производим обработку! »
Любую часть выражения можно сделать полностью инертной для выполнения формальных операций, осуществления преобразования кода и пр.
Объекты, представляющие геометрические области »
В контексте крупномасштабной системы для геометрических вычислений появился единообразный способ представлять и использовать произвольную геометрическую область
Языковые удобства и функциональное программирование
Много новых каррированных и операторных форм »
Select[criterion][list] это то же, что и Select[list, criterion]; множество других функций теперь также имеют операторные формы.

Семейство функций «Key» »
Большое число функций для работы с парами ключ-значение, а также со списками правил
Семейство функций «First» »
FirstPosition, FirstCase, SelectFirst: больше нет необходимости проверять и извлекать первые элементы
Функциональные логические операции »
AllTrue, AnyTrue, NoneTrue: применяем функцию и выполняем тест
Функции, возвращающие асоциации »
PositionIndex, Count и др.: где, сколько и ответы на другие вопросы в форме асоциаций
Семейство функций «By» »
MaximalBy, CountsBy, GroupBy: множество функций, схожие на наречия
Использование Association вместо списка правил »
Когда это уместно, функции, которые работают с Association также работают со списками правил
Новые синтаксические конструкции
— Association »
Асоциации ключ-значение: например, 1, b->2|>
#x — именные аргументы »
#x является сокращённой формой от Part[#, «x»], для удобства доступа к значениям асоциаций
@* и /* — это Composition и RightComposition »
Что делает серьёзное программирование всё менее и менее трудным
Шаблоны для чего угодно
Шаблоны для строк »
Генерировать строки по шаблонам теперь и вовсе просто.

Генерирование документов по шаблонам »
Гораздо проще, чем программная обработка блокнотов: для создания документов просто используйте шаблоны
Шаблоны для веб страниц »
Всего несколько специальных тэгов в HTML коде и получается полнофункциональный шаблон, пригодный для компьютерной обработки
Шаблоны для блокнотов »
Также просто, как и создание блокнота, но только теперь это шаблон для создания других блокнотов
Создавайте и преобразовывайте во множественное число »
Создавайте шаблоны, используя команду Pluralize, которая придаёт словам множественность, когда это нужно
Больше функций для работы с местоположением и временем
Символьные объекты для даты »
Объекты для даты и времени поддерживают арифметические операции, взаимодействуют с единицами измерения времени и пр.

ARCH, GARCH, и компания »
Широкие возможности для полнофункционального анализа временных рядов, моделирования и прогнозирования
Here, Now, Tomorrow и пр. »
Код читается куда лучше, если он просто использует «Here» или «Now»
Восход, заход и пр. для Солнца и Луны »
Удобные непосредственные астрономические вычисления
Объекты географического местоположения »
Теперь существует встроенный способ обозначить любую точку на Земле (а также Луне и т.д.)
«Который час?» — в любом месте »
LocalTime и новая поддержка временных зон
Временные ряды и ряды дискретных событий »
Временные ряды теперь являются частью ядра системы
Географические свойства »
Географические вычисления, а также географические карты любого места на Земле и не только
Ещё больше чистой и прикладной математики

Новые специальные функции »
Четыре новых функции Дирихле, несколько функций Френеля. не говоря уже о последовательностях Фарея и фибонориалах
Конечные элементы! »
Появились поддержка конечных элементов, плод почти десятилетних усилий
Множества Мандельброта и Жюлиа »
Высокопроизводительные функции для нахождения и визуализации множеств Мандельброта и Жюлиа
Скрытые Марковские модели »
Ещё один элемент в целой системе для работы со случайными процессами и для моделирования
Математические удобства
DSolveValue и компания »
Решаем уравнение и получаем только главный результат.

Матричные предикаты »
Тестирование матриц на ортогональность, положительную определённость, антиэрмитовость и пр.
Задачи над геометрическими областями »
Функции Solve, Reduce, Integrate, Optimize и т.д. теперь все поддерживают использование произвольных геометрических областей
Операции математического анализа с сохранением единиц измерений »
DSolve, Integrate, Interpolate и многие другие команды теперь поддерживают использование размерных величин
Sigmoid, PowerRange, .
Дополнительные функции, которые делают вычислительный код более удобным и читаемым
Для занятий по математике и не только
Показ невычисленных математических выражений »
Используйте команду Inactive для хранения неактивных версий математических выражений для обработки, отображения и пр.
Всё, что необходимо для планиметрии и стереометрии »
Площади, объёмы, расстояния до геометрических фигур и т.д.—все команды встроены в систему и находят символьные решения
Области определения и области значения функций »
Полное символьное представление областей определения, областей значений (и периодов) для самых разных функций
Обработка неявных математических выражений »
Дифференциируйте формальные суммы, применяйте операторы к подинтегральному выражению—выполняйте формальные операции над невычисленными математическими выражениями

Нахождение свойств кривых »
Кривизна, длина дуги, репер Френе и т.д.
Математика треугольника »
Используйте команду SASTriangle и пр. для определения треугольника, и использования его в последующих расчётах
Диаграммы на числовой прямой »
Графики не на плоскости и не в пространстве, это одномерные графики — точек, интервалов и пр.
Вычислительные задачи большего размера, быстрее и в лучшем качестве
Более производительная арифметика произвольной точности, линейная алгербра и многие другие операции
Оптимизации для новых машинных архитектур, новые алгоритмы и другие улучшения
1000-кратное увеличение производительности в приведении полиномиальных уравнений и неравенств »
Приводите к каноническому виду и решайте полиномиальные уравнения в символьном виде с гораздо большей производительностью
Гораздо больше вычисляемых сумм и произведений »
Новые алгоритмы «функциональной телескопичности»—существенно расширяют множество вычисляемых в замкнутом виде сумм и произведений
Более 100 тысяч численных решений »
Важный новый алгоритм для нахождения численных решений систем полиномиальных уравнений
Более производительное нахождение ближайших соседей »
Новый алгоритм для нахождения ближайших соседей имеет большую производительность для данных высокой размерности
Более экономное использование памяти
Оптимизация в нескольких ключевых структурах данных позволяет использовать меньше памяти, в 2 и в большее число раз
Преодоление барьера сложности для задачи коммивояжёра »
Задачи коммивояжёра с числом узлов больше тысячи теперь просто решаются
Гибридные символьные дифференциальные уравнения »
Впервые в истории: решение обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздываниеми и дискретными событиями в символьном виде
Оптимизация с использованием библиотеки общего пользования
Вычислительное ядро теперь имеет форму библиотеки общего пользования, что значительно экономит память, необходимую для запуска группы ядер
Элегантный новый внешний вид и новые функциональные возможности
Свежий внешний вид визуализаций »
Полностью переработанный и модернизированный внешний вид визуализаций
Возможность вернуться к классическому внешнему виду. »
Визуализации в их классическом виде можно получить просто задав соответствующий стиль оформления
Теперь можно незамедлительно увидеть как выглядит цвет RGBColor[1,.7,.8]: он просто отображается как окрашенная заплатка

Легенды в любых визуализациях »
Автоматизированные алгоритмы для создания легенд, включая размерные величины и единицы измерения, если необходимо
Визуальная сводная информация для символьных объектов
InterpolatingFunction, NearestFunction, InputStream и др. теперь отображаются в единообразном формате с возможностью детализации
Стили оформления: одна опция для управления всеми аспектами графика »
Minimal, web, business, scientific, sparkline. выбор любого их этих стилей оформления автоматически устанавливает значения многих опций графики
Многоколоночный вывод »
Автоматически форматируйте данные в несколько колонок (возможно с пропусками)
Несколько новых символов. »
. и конечно же 
Взаимодействие с внешним миром
Интерпретаторы для разных категорий »
Более 500 встроенных строковых интерпретаторов—для различных категорий, от городов до пород кошек
Обработка URL адреса »
Кодирование, декодирование, сокращение, использование подобных функций и т.д.: все виды операций над веб-адресами
Поддержка сенсорных устройств »
TouchPosition для сенсорных экранов
Двустороннее взаимодействие с внешними процессами »
Запускаем внешний процесс и повторно обмениваемся с ним данными
Отправка твитов и пр. »
Твиты, обновления статуса и др. из любой программы
Более технически сложный обмен информацией с динамическими библиотеками »
Отправление изображений, разрежённых массивов и других объектов динамическим библиотекам (DLL) через LibraryLink и получение информации от них
Простой строковый ввод/вывод стал ещё проще »
ReadString, ReadLine и др.: как раз то, что необходимо для низкоуровневого строкового ввода/вывода
Более функциональный захват изображений »
Улучшенная поддержка разнообразия протоколов обмена с камерой, используемых на компьютерах
Модернизированная работа с SQL »
Новые драйверы и большое число улучшений для DatabaseLink
Поддержка WebP, MP3, OGG »
Новые и популярные видео- и аудио- форматы

