Programmi di calcolo in reti - Istituto di Scienze e Tecnologie dell

Software free di Matemática I,
Urbino, Italia, Giugno 22-23, 2010
PERCHÈ USARE SOFTWARE FRE DI MATEMATICA IN
INFORMATICA APPLICATA?
Jose Carlos Valverde
Dipartimento di Matematica
Facoltà d’Ingegneria Informatica
Università di Castilla-La Mancha
[email protected]
Introduzione
European Higher Education Area (EHEA) ha forzato nuove
metodologie di insegnamento dove:
– Studenti devono diventare attivi invece di ascoltatori passivi
– Professori devono diventare conduttori che guidaranno gli
studenti verso l’informazione relevante, aiutando a trovarla e
usarla, per acquistare il sapere e le competenze necesarie.
– Valutazione dell’istruzione deve essere focalizzata nel lavoro
academico degli studenti
Introduzione
I software di Matematica:
– Migliora l’insegnamento di Matematica nelle ingegnerie
– Garantisce aspetti relevanti della nuova EHEA metodologia
– Permette di ottenere i nuovi esigenze dell’ istruzione
Introduzione
I software free di Matematica:
–
Permettono ai professori compartirgli con gli studenti con legalità assoluta
–
Non restringono il numero di computer o la localizzazione
–
Non esigono un’inversione economica per essere adquisti.
–
Non diventano mai desueti
–
Incentivano la libertà, solidarietà e collaborazione nel sapere
Particolarmente per Informatica Applicata
–
Oferiscono la possibilita di accedere al codice e di modificarlo oppure
implementare nuovi algoritmi
Introduction
In questi seminari vedremo i prerrequisiti che dovrebbe reunire
uno di questi programmi per poter essere usato con garanzia
Dividiremo i programmi in tre gruppi avendo in conto le
principali caratteristiche di ognuno:
– Programmi di calcolo simbolico
– Programmi di calcolo numerico
– Programmi di calcolo in reti
Nel prossimo seminari vedremo l’analisi pratico di diversi
software free
Contenuti
1. Caratteristiche
2. Programmi di calcolo simbolico
3. Programmi di calcolo numerico
4. Programmi di calcolo in reti
Contenuti
1.
2.
3.
4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Caratteristiche
• Caratteristiche generali
–
–
–
–
–
–
Calcolatrice scientifica
Resoluzione simbolica di equazioni
Resoluzione numerica di equazioni
Grafiche 2D e 3D
Grafiche di rete
Programmazione di algoritmi
Caratteristiche
• Caratteristiche specifiche
– Programmi di calcolo simbolico (come Mathematica, Maple, etc.):
•
•
•
Manipolazione algebraica di espressione
Resoluzione simbolica di equazioni e sistemi
Calcolo differenziale e integrale
– Programmi di calcolo numerico (come Matlab, etc):
•
•
•
Calcolo matriciale e vettoriale
Resoluzione numerica di equazioni e sistemi
Calcolo numerico differenziale e integrale
– Programmi di calcolo in reti
•
•
•
•
•
Resoluzione di problemi di collegamento in rete
Resoluzione di problemi di cammino piu corto
Resoluzione di problemi di flusso in reti
Resoluzione di problemi di percorsi y pianificazione
Resoluzione di problemi di localizzazione in reti
Contenuti
1.
2.
3.
4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Contenuti
1.
2.
3.
4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Programmi di calcolo simbolico
1. Axiom
http://page.axiom-developer.org/zope/mathaction
2. YACAS http://yacas.sourceforge.net
3. GiNaC
http://www.gnu.org/software/emacs/emacs.html
4. Pari
http://www.math.u-psud.fr/~belabas/pari/
5. Maxima http://maxima.sourceforge.net
1. wxMaxima
2. xMaxima
Programmi di calcolo simbolico
Axiom.
Caratteristiche principali
– Esiste una documentazione eccellente. Axiom book.
http://page.axiom-developer.org/zope/Plone/refs/books/axiom-book2.pdf
– È potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta
– Dati strutturati e moderno linguaggio di programmazione
– Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, Mac OSX, MS
Windows
– Grafiche 2D
Programmi di calcolo simbolico
Axiom.
Programmi di calcolo simbolico
YACAS
Caratteristiche principali
– Esiste una documentazione amplia
– È potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta
– Il linguaggio di programmazione é C++
– Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, Mac OSX,
UNIX, MS Windows
– Grafiche 2D y 3D
Programmi di calcolo simbolico
YACAS
Programmi di calcolo simbolico
GiNac
Caratteristiche principali
– Non è un Computer Algebra System
– È una biblioteca en C++ per fare calcolo simbolico
– Il uso piu interessante e come motor di calcolo in un programma
C++
Programmi di calcolo simbolico
Pari
Caratteristiche principali
– È una biblioteca di algebra computazionale
– È scrita in C
– Il uso piu interessante e come motor di calcolo in un programma C
Programmi di calcolo simbolico
Maxima
Caratteristiche principali
–
–
–
–
–
–
–
Esiste una documentazione amplia che puo trovarsi in internet
È un potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta e lavora nel
suo aggiornamento.
Il linguaggio di Macsyma e applicabile in un alto percentuale
Il linguaggio di programmazione non é intuitivo e non incorpora le
caratteristiche proprie di linguaggi piu moderni
Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows
Grafiche 2D y 3D, ma che usano gnuplot
Interface non troppo buona. Esistono programmi disegnati specificamente
per facilitare l`uso di Maxima
•
•
xMaxima
wxMaxima
Programmi di calcolo simbolico
xMaxima
Programmi di calcolo simbolico
wxMaxima
Contenuti
1.
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4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Contenuti
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3.
4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Programmi di calcolo numerico
1. EULER http://euler.sourceforge.net/index.html
2. Octave
http://www.octave.org/
3. R
http://www.r-project.org/
4. Scilab
http://scilabsoft.inria.fr/
5. Tela
http://www.ava.fmi.fi/prog/tela.html
Programmi di calcolo simbolico
EULER
Caratteristiche principali
– Il linguaggio di programmazione è moderno
– Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows
– Grafiche 2D y 3D
– Interface abbastanza buona.
– Tutte le funzioni di calcolo numerico ed statistica necessarie sono
incluse
Programmi di calcolo simbolico
EULER
Programmi di calcolo simbolico
Octave
“A high-level interactive language, primarily intended for numerical
computations that ismostly compatible with MATLAB”
Caratteristiche principali
– Il linguaggio di programmazione è C++
– Facilmente ampliabile e con una gran comunità che lo supporta.
– Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows
– Grafiche 2D y 3D
– Interface abbastanza buona.
– Tutte le funzioni di calcolo numerico ed statistica necessarie sono
incluse
Programmi di calcolo simbolico
Octave
Programmi di calcolo simbolico
R
Caratteristiche principali
– Si usa per il calcolo statistico ed è similar a S (software privato)
– Anche ci sono molti operatori e funzioni relativi al calcolo
matriciale
– Grafiche relativi a la rappresentazione di dati
– Interface abbastanza buona.
– È compatibile con S
Programmi di calcolo simbolico
Scilab
Caratteristiche principali
– Ci sono moduli di programazione distribuita e programazione
grafica.
– Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows
– Grafiche 2D y 3D
– Interface integrata nel programma.
– Compatibile a certo punto con Matlab
Programmi di calcolo simbolico
Scilab
Contenuti
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3.
4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Contenuti
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4.
Caratteristiche
Programmi di calcolo simbolico
Programmi di calcolo numerico
Programmi di calcolo in reti
Programmi di calcolo in reti
1. Grafos
http://personales.upv.es/arodrigu/grafos/index.htm
2. WinQSB http://www.gatech.edu/directories
3. GraphThing
4. GIDEN
http://graph.seul.org/
http://users.iems.northwestern.edu/~giden/
5. WINDISC http://math.exeter.edu/rparris/windisc.html
Software free di Matemática I,
Urbino, Italia, Giugno 22-23, 2010
PERCHÈ USARE SOFTWARE FRE DI MATEMÁTICA IN
INFORMATICA APPLICATA?
Jose Carlos Valverde
Dipartamento di Matematica
Facoltà d’Ingegneria Informatica
Università di Castilla-La Mancha
[email protected]