Mathematik mit Open Source
Dieser Artikel ist eine Reise in die Welt der modernen Mathematik. Die wichtigsten Handwerkszeuge des Mathematikers waren, sind und werden immer sein: Bleistift und Papier. Doch mit der Erfindung des elektronischen Rechners entstanden zahlreiche leistungsfähige und ausgeklügelte Computerprogramme, die jeden, der Mathematik betreibt, bei der alltäglichen Arbeit unterstützen. Ein paar dieser Programme werden hier vorgestellt.
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Tobias Kaulfuß
wxMaxima
Jenseits des Taschenrechners
Ja, es gibt tatsächlich mehr als den obligatorischen Taschenrechner, dessen »Wissenschaftlicher Modus« schon einen Teil der geneigten Leserschaft in höchste Glücksgefühle versetzen mag: »Was für ein Nerd man doch sei.« Ein anderer Teil wird wohl an dunkle, leider noch nicht ganz verdrängte Stunden der Schulzeit erinnert. Doch gerade letztere werden gebeten, weiter zu lesen. Es gibt auch keine Noten und niemand muss etwas an der Tafel vorrechnen, versprochen.
Die wohl bekanntesten kommerziellen Softwarepakete für Mathematik sind Mathematica, Maple und Matlab.
Mathematica wurde von dem genialen Stephen Wolfram entwickelt, der bereits im Alter von 15 Jahren Artikel zur Teilchenphysik veröffentlichte. Er betreibt auch die »Suchmaschine« Wolfram Alpha. Mathematica ist ein Computeralgebra-System (CAS), das heißt, es kann nicht nur Zahlen verarbeiten, sondern auch Symbole, Buchstaben, Variablen, Funktionen, Matrizen und noch vieles mehr.
Maple ist ebenfalls ein CAS. Entwickelt wurde es in Kanada. Die Kanadier scheinen nicht viele Symbole zu kennen, jedenfalls haben sie kurzerhand ihr Nationalsymbol als Name und Logo für ihre Mathematiksoftware gewählt. Schwer zu sagen, ob ein Mangel an Symbolen der Grund dafür ist, dass Maple preiswerter ist als Mathematica. Der Preis könnte jedoch ein Grund dafür sein, dass Maple etwas häufiger an Universitäten verwendet wird, während Mathematica häufiger im professionellen Umfeld zu finden ist.
Einen etwas anderen Einsatzbereich hat Matlab. Hier stehen wieder Zahlen und Matrizen im Vordergrund. Es dient der numerischen Simulation, Datenerfassung und -analyse. Die Grenzen zwischen den verschiedenen Paketen sind jedoch fließend und viele Probleme lassen sich in allen genannten Programmen lösen.
Back to the root
Okay, die Überschrift ist ein bisschen geschummelt. Normale Benutzerrechte reichen für die Arbeit. Aber wie ein echter Superuser wird zunächst einmal auf der Konsole gehackt.
Die Reise führt zurück in die 60er Jahre des letzten Jahrhunderts und das Open-Source-Programm Maxima wird installiert. Maxima stammt von einem der allerersten Computeralgebrasysteme Macsyma ab.
Nach dem Start grüßt der Input-Prompt:
$ maxima Maxima 5.32.1 http://maxima.sourceforge.net using Lisp SBCL 1.1.14 Distributed under the GNU Public License. See the file COPYING. Dedicated to the memory of William Schelter. The function bug_report() provides bug reporting information. (%i1)
