數(shù)學(xué)軟件四大家---maple、matlab、mathcad和mathematica

1、數(shù)學(xué)軟件四大家數(shù)學(xué)軟件四大家MapleMaple、MATLABMATLAB、MathCADMathCAD和MathematicaMathematica編者按：不知你是否還記得，在去年的“非主流軟件”欄目里，我們?cè)?jīng)介紹過(guò)多個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，現(xiàn)在讓我們來(lái)看看其中最為著名的四大數(shù)學(xué)軟件的迷人風(fēng)采和他們的最新資料吧。目前在科技和工程界上比較流行和著名的數(shù)學(xué)軟件主要有四個(gè)，分別是Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematic

2、a。它們?cè)诟髯葬槍?duì)的目標(biāo)都有不同的特色。下面就讓我為你一一道來(lái)。一、MapleV系統(tǒng)MapleV是由Waterloo大學(xué)開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件，它不但具有精確的數(shù)值處理功能，而且具有無(wú)以倫比的符號(hào)計(jì)算功能。MapleV的符號(hào)計(jì)算能力還是MathCAD和MATLAB等軟件的符號(hào)處理的核心。Maple提供了2000余種數(shù)學(xué)函數(shù)，涉及范圍包括：普通數(shù)學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)論、離散數(shù)學(xué)、圖形學(xué)。它還提供了一套內(nèi)置的編程語(yǔ)言，用戶可以開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)

3、用程序，而且Maple自身的2000多種函數(shù)，基本上是用此語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。Maple采用字符行輸入方式，輸入時(shí)需要按照規(guī)定的格式輸入，雖然與一般常見(jiàn)的數(shù)學(xué)格式不同，但靈活方便，也很容易理解。輸出則可以選擇字符方式和圖形方式，產(chǎn)生的圖形結(jié)果可以很方便地剪貼到Windows應(yīng)用程序內(nèi)。二、MATLAB系統(tǒng)MATLAB原是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MatrixLabaty）在70年代用來(lái)提供Linpack和Eispack軟件包的接口程序，采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。從80

4、年代出現(xiàn)3.0的DOS版本，逐漸成為科技計(jì)算、視圖交互系統(tǒng)和程序語(yǔ)言。MATLAB可以運(yùn)行在十幾個(gè)操作平臺(tái)上，比較常見(jiàn)的有基于Windows9XNT、OS2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平臺(tái)的系統(tǒng)。MATLAB程序主要由主程序和各種工具包組成，其中主程序包含數(shù)百個(gè)內(nèi)部核心函數(shù)，工具包則包括復(fù)雜系統(tǒng)仿真、信號(hào)處理工具包、系統(tǒng)識(shí)別工具包、優(yōu)化工具包、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具包、控制系統(tǒng)工具包、μ分析和綜合工具包、樣條工具包、符號(hào)數(shù)

5、學(xué)工具包、圖像處理工具包、統(tǒng)計(jì)工具包等。而且5.x版本還包含一套幾十個(gè)的PDF文件，從MATLAB的使用入門到其他專題應(yīng)用均有詳細(xì)的介紹。MATLAB是數(shù)值計(jì)算的先鋒，它以矩陣作為基本數(shù)據(jù)單位，在應(yīng)用線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真方面已經(jīng)成為首選工具，同時(shí)也是科研工作人員和大學(xué)生、研究生進(jìn)行科學(xué)研究的得力工具。MATLAB在輸入方面也很方便，可以使用內(nèi)部的Edit或者其他任何字符處理器，同時(shí)它還可以與Wd6.0

6、7.0結(jié)合在一起，在Wd的頁(yè)面里直接調(diào)用MATLAB的大部分功能，使Wd具有特殊的計(jì)算能力。三、MathCAD系統(tǒng)MathCAD是美國(guó)Mathsoft公司推出的一個(gè)交互式的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件。從早期的DOS下的1.0和Windows下的4.0版本，到今日的8.0版本，功能也從簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算，直至引用Maple強(qiáng)大的符號(hào)計(jì)算能力，使得它發(fā)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。MathCAD是集文本編輯、數(shù)學(xué)計(jì)算、程序編輯和仿真于一體的軟件。MathCAD7.0Pr

7、ofessional（專業(yè)版）運(yùn)行在Win9XNT下，它的主要特點(diǎn)是輸入格式與人們習(xí)慣的數(shù)學(xué)書(shū)寫(xiě)格式很近似，采用WYSWYG（所見(jiàn)所得）界面，特別適合一般無(wú)須進(jìn)行復(fù)雜編程或要求比較特殊的計(jì)算。MathCAD7.0Professional還帶有一個(gè)程序編輯器，對(duì)于一般比較短小，或者要求計(jì)算速度比較低時(shí)，采用它也是可以的。這個(gè)程序編輯器的優(yōu)點(diǎn)是語(yǔ)法特別簡(jiǎn)單。MathCAD可以看作是一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算器，沒(méi)有很復(fù)雜的規(guī)則；同時(shí)它也可以和Wd、

8、Lotus、WPS2000等字處理軟件很好地配合使用，可以把它當(dāng)作一個(gè)出色的全屏幕數(shù)學(xué)公式編輯器。四、Mathematica系統(tǒng)Mathematica是由美國(guó)物理學(xué)家StephenWolfram領(lǐng)導(dǎo)的WolframResearch開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件。它擁有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算能力，在這一方面與Maple類似，但它的符號(hào)計(jì)算不是基于Maple上的，而是自己開(kāi)發(fā)的。Mathematica的基本系統(tǒng)主要是用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，因而可以比較容易地

9、移植到各種平臺(tái)上，Mathematica是一個(gè)交互式的計(jì)算系統(tǒng)，計(jì)算是在用戶和Mathematica互相交換、傳遞信息數(shù)據(jù)的過(guò)程中完成的。Mathematica系統(tǒng)所接受的命令都被稱作表達(dá)式，系統(tǒng)在接受了一個(gè)表達(dá)式之后就對(duì)它進(jìn)行處理，然后再把計(jì)算結(jié)果返回。Mathematica對(duì)于輸入形式有比較嚴(yán)格的規(guī)定，用戶必須按照系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)學(xué)格式輸入，系統(tǒng)才能正確地處理，不過(guò)由于3.0版本引入輸入面板，并且可以修改、重組輸入面板，因此以前版本輸入

10、指令時(shí)需要不斷切換大小寫(xiě)字符的繁瑣方式得到很好的改善。3.0版本可以用各種格式保存文件和剪貼內(nèi)容，包括RTF、HTML、BMP等格式。五、四種軟件的比較選用何種數(shù)學(xué)軟件如果僅僅是要求一般的計(jì)算或者是普通用戶日常使用，首選的是MathCAD，它在高等數(shù)學(xué)方面所具有的能力，足夠一般客戶的要求，而且它的輸入界面也特別友好。如果要求計(jì)算精度、符號(hào)計(jì)算和編程方面的話，最好同時(shí)使用Maple和Mathematica，它們?cè)诜?hào)處理方面各具特色，有些