Linux предлагает отличное образовательное программное обеспечение и множество отличных инструментов, которые помогут учащимся всех классов и возрастов изучать и практиковать различные темы, часто в интерактивном режиме. Серия статей «Обучение с Linux» знакомит с различными образовательными приложениями и программным обеспечением.
Математика — это основа вычислений. Если бы кто-то ожидал, что отличная операционная система, такая как GNU/Linux, преуспеет и дисциплинирует, то это будет Math. Если вы ищете математические приложения, вы не будете разочарованы. Linux предлагает множество отличных инструментов, которые сделают математику такой же устрашающей, как и прежде, но, по крайней мере, они упростят ваш способ ее использования.
Gnuplot
Gnuplot — это универсальная утилита для построения графиков, запускаемая из командной строки, для различных платформ. Несмотря на свое название, он не является частью операционной системы GNU. Несмотря на отсутствие свободной лицензии, это бесплатное программное обеспечение (то есть оно защищено авторским правом, но его можно использовать бесплатно).
Чтобы установить gnuplotв системе Ubuntu (или ее производной), введите
sudo apt-get install gnuplot gnuplot-x11
в окно терминала. Чтобы запустить программу, введите
gnuplot
Вам будет представлен простой интерфейс командной строки
в котором вы можете начать напрямую вводить функции. Командаplot нарисует график.
Например, набор текста
plot sin(x)/x
в приглашении gnuplotоткроется другое окно, в котором представлен график.
Вы также можете напрямую установить различные атрибуты графиков. Например, если указать «заголовок», они получат именно это.
plot sin(x) title 'Sine Function', tan(x) title 'Tangent'
Вы можете придать изображению немного больше глубины и нарисовать трехмерные графики с помощью команды splot.
splot sin(x*y/20)
Окно графика имеет несколько основных параметров конфигурации
но истинная сила gnuplotзаключается в его возможностях командной строки и сценариев. Обширную полную документацию по gnuplotможно найти в здесь вместе с отличным руководством по предыдущей версии на сайте Университета Дьюка .
Максима
Максима — это система компьютерной алгебры, разработанная на основе исходных источников Macsyma. Согласно странице SourceForge,
«Maxima — это система для манипуляций с символьными и числовыми выражениями, включая дифференцирование, интегрирование, ряды Тейлора, преобразования Лапласа, обыкновенные дифференциальные уравнения, системы линейных уравнений, полиномы, множества, списки, векторы, матрицы и тензоры. Maxima дает численные результаты высокой точности, используя точные дроби, целые числа произвольной точности и числа с плавающей запятой переменной точности. Maxima может отображать функции и данные в двух и трех измерениях».
В большинстве производных Ubuntu есть бинарные пакеты для Maxima, а также графический интерфейс Maxima. Чтобы установить их все, введите
sudo apt-get install maxima xmaxima wxmaxima
в окно терминала. Maxima — это утилита командной строки с небольшим пользовательским интерфейсом, но если вы запустите wxmaxima, вы получите простой, но мощный графический интерфейс.
Вы можете начать использовать это, просто начав печатать. (Подсказка: Enter добавит больше строк; если вы хотите оценить выражение, используйте «Shift + Enter».)
Maxima можно использовать для решения очень простых задач, поскольку она также действует как калькулятор.
а также гораздо более сложные.
Для простого рисования используется gnuplot
и более сложные графики.
(Для их отображения необходим пакет gnuplot-x11.)
Помимо украшения выражений, Maxima позволяет экспортировать их в формат latex или выполнять некоторые операции с выделенными функциями с помощью контекстного меню, вызываемого правой кнопкой мыши,
хотя его главные меню предлагают огромное количество функций. Конечно, Максима способна на гораздо большее. Имеет обширную документацию доступно онлайн.
Заключение
Математика — непростой предмет, и превосходное математическое программное обеспечение в Linux не делает ее проще, однако эти приложения делают использование математики намного более простым и продуктивным. Два вышеупомянутых приложения — это лишь введение в то, что может предложить Linux. Если вы серьезно занимаетесь математикой и нуждаетесь в еще большей функциональности с отличной документацией, вам следует ознакомиться с Проект Матбунту.
